JP2019186819A - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device Download PDF

Info

Publication number
JP2019186819A
JP2019186819A JP2018077604A JP2018077604A JP2019186819A JP 2019186819 A JP2019186819 A JP 2019186819A JP 2018077604 A JP2018077604 A JP 2018077604A JP 2018077604 A JP2018077604 A JP 2018077604A JP 2019186819 A JP2019186819 A JP 2019186819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
control line
voltage
transistor
circuit
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.)
Pending
Application number
JP2018077604A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
涼太 大竹
Ryota Otake
涼太 大竹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2018077604A priority Critical patent/JP2019186819A/en
Publication of JP2019186819A publication Critical patent/JP2019186819A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

To solve a problem in which, in a system in which a driving circuit is arranged on one side of a pixel array, it takes time to charge or discharge a pixel control line to the opposite side of the pixel array, and therefore, a high frame rate cannot be realized.SOLUTION: A first driving unit 200 is disposed adjacent to one end of a pixel array 100 in the row direction, is connected to one end of a plurality of pixel control lines CL1 to CLn, and drives the pixel control line CLi in the selected row i of the pixel array 100. A second driving unit 300 is disposed adjacent to the other end of the pixel array 100 in the row direction, is connected to the other end of each of the plurality of pixel control lines CL1 to CLn, and drives the pixel control line CLi in which a change in the voltage level at the other end is detected from the other end.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、固体撮像装置に関し、たとえば、固体撮像装置の画素の駆動技術に関する。   The present invention relates to a solid-state imaging device, for example, a technology for driving pixels of a solid-state imaging device.

固体撮像装置(イメージセンサとも称する)は、複数の画素が行列状に配列された画素アレイを有する。画素アレイの各行には画素制御線が設けられている。画素制御線を駆動することによって、画素制御線に接続された画素を駆動することができる。画素制御線を駆動するための駆動回路は、画素アレイに隣接して左側、または右側に配置される(たとえば、特許文献1を参照)。   A solid-state imaging device (also referred to as an image sensor) has a pixel array in which a plurality of pixels are arranged in a matrix. A pixel control line is provided in each row of the pixel array. By driving the pixel control line, the pixel connected to the pixel control line can be driven. A driving circuit for driving the pixel control line is disposed on the left side or the right side adjacent to the pixel array (see, for example, Patent Document 1).

特開2009−89069号公報JP 2009-89069 A

しかしながら、画素アレイの片側に駆動回路を配置する方式では、画素アレイの反対側まで画素制御線を充電または放電するのに時間を要する。その結果、高いフレームレートを実現することができない。   However, in the system in which the drive circuit is arranged on one side of the pixel array, it takes time to charge or discharge the pixel control line to the opposite side of the pixel array. As a result, a high frame rate cannot be realized.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかであろう。   Other problems and novel features will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

一実施形態の固体撮像装置は、画素アレイの行方向の一端に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線の一端と接続され、画素アレイの選択された行の画素制御線を駆動する第1の駆動部と、画素アレイの行方向の他端に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線の各々の他端と接続され、他端の電圧のレベルの変化が検知された画素制御線を他端から駆動する第2の駆動部とを備える。   In one embodiment, the solid-state imaging device is disposed adjacent to one end of the pixel array in the row direction, and is connected to one end of the plurality of pixel control lines, and drives the pixel control line of the selected row of the pixel array. 1 is arranged adjacent to the other end of the pixel array in the row direction and connected to the other end of each of the plurality of pixel control lines, and a pixel control in which a change in the voltage level of the other end is detected. A second drive unit that drives the wire from the other end.

一実施の形態の固体撮像装置によれば、高いフレームレートに対応することができる。   According to the solid-state imaging device of one embodiment, it is possible to cope with a high frame rate.

第1の実施形態の固体撮像装置500の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the solid-state imaging device 500 of 1st Embodiment. 第2の実施形態の固体撮像装置110の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of the solid-state imaging device 110 of 2nd Embodiment. 画素アレイ10内の画素P(i,j)を表わす図である。2 is a diagram illustrating a pixel P (i, j) in the pixel array 10. FIG. 片側駆動方式の固体撮像装置(参考例1)の一部の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of a part of solid imaging device (reference example 1) of a one side drive system. 参考例1の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。7 is a diagram illustrating a configuration for driving reset transistors MR in a plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of Reference Example 1. FIG. 参考例1における画素制御線R1と、複数の画素内のリセットトランジスタMRとを等価回路で表した図である。6 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a pixel control line R1 and a reset transistor MR in a plurality of pixels in Reference Example 1. FIG. 図5における各ノードの動作波形を表わす図である。It is a figure showing the operation | movement waveform of each node in FIG. 両側駆動方式の固体撮像装置(参考例2)の一部の構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of a part of solid-state imaging device (reference example 2) of a both-side drive system. 第2の実施形態の固体撮像装置110の構成の一部を表わす図である。It is a figure showing a part of structure of the solid-state imaging device 110 of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の駆動補助回路CR1およびドライバDRR1Rの構成を表わす図である。It is a figure showing the structure of drive auxiliary circuit CR1 and driver DRR1R of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の制御信号のタイミング波形の一例を表わす図である。It is a figure showing an example of the timing waveform of the control signal of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 2nd Embodiment. 第2の実施形態における画素制御線R1と、複数の画素内のリセットトランジスタMRとを等価回路で表した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a pixel control line R1 and reset transistors MR in a plurality of pixels in an equivalent circuit according to the second embodiment. 図12における各ノードの動作波形を表わす図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an operation waveform of each node in FIG. 12. 第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 3rd Embodiment from the right side. 第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the selection transistor MS in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 3rd Embodiment from the right side. 第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the transfer transistor MT in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 3rd Embodiment from the right side. 第4の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 4th Embodiment. 図18における各ノードの動作波形を表わす図である。It is a figure showing the operation waveform of each node in FIG. 第5の実施形態の制御信号のタイミング波形の例を表わす図である。It is a figure showing the example of the timing waveform of the control signal of 5th Embodiment. 第5の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 5th Embodiment from the right side. 第5の実施形態による画素制御線R1〜Rnの駆動を表わす図である。It is a figure showing the drive of pixel control line R1-Rn by 5th Embodiment. 第6の実施形態の制御信号のタイミングを表わす図である。It is a figure showing the timing of the control signal of 6th Embodiment. 第5の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 5th Embodiment from the right side. 第6の実施形態による画素制御線R1〜Rnの駆動を表わす図である。It is a figure showing the drive of pixel control line R1-Rn by 6th Embodiment. 第7の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち上げるための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for starting up the reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 7th Embodiment from the right side. 第8の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち下げるための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for falling down reset transistor MR in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 8th Embodiment from the right side. 第9の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成を表わす図である。It is a figure showing the structure for driving the transfer transistor MT in the some pixel of the 1st row of the pixel array 10 of 9th Embodiment from the right side. 第3の実施形態と第9の実施形態のノード#4の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを比較するための図である。It is a figure for comparing the rise and fall timing of node # 4 of the third embodiment and the ninth embodiment.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態の固体撮像装置500の構成を表わす図である。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a solid-state imaging device 500 according to the first embodiment.

固体撮像装置500は、画素アレイ100と、画素制御線CLi(i=1〜n)と、第1の駆動部200と、第2の駆動部300とを備える。   The solid-state imaging device 500 includes a pixel array 100, pixel control lines CLi (i = 1 to n), a first driving unit 200, and a second driving unit 300.

画素アレイ100は、行列状に配置された光電変換を行う複数の画素P(i,j)(i=1〜n、j=1〜m)を含む。   The pixel array 100 includes a plurality of pixels P (i, j) (i = 1 to n, j = 1 to m) that perform photoelectric conversion arranged in a matrix.

画素制御線CLiは、画素アレイ100内の対応する行の画素P(i,1)〜P(i,m)と接続される。   The pixel control line CLi is connected to the pixels P (i, 1) to P (i, m) in the corresponding row in the pixel array 100.

第1の駆動部200は、画素アレイ100の行方向の一端に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線CL1〜CLnの一端と接続され、画素アレイ100の選択された行iの画素制御線CLiを駆動する。   The first driving unit 200 is disposed adjacent to one end of the pixel array 100 in the row direction, and is connected to one end of the plurality of pixel control lines CL1 to CLn, so that the pixel control of the selected row i of the pixel array 100 is performed. Drive the line CLi.

第2の駆動部300は、画素アレイ100の行方向の他端に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線CL1〜CLnの各々の他端と接続され、他端の電圧のレベルの変化が検知された画素制御線CLiを他端から駆動する。   The second driving unit 300 is disposed adjacent to the other end of the pixel array 100 in the row direction, and is connected to the other end of each of the plurality of pixel control lines CL1 to CLn, and the voltage level of the other end changes. The pixel control line CLi in which is detected is driven from the other end.

以上のように、本実施の形態によれば、画素制御線を片側から駆動するよりも、画素制御線を充電または放電する時間を短縮できる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to shorten the time for charging or discharging the pixel control line rather than driving the pixel control line from one side.

[第2の実施形態]
図2は、第2の実施形態の固体撮像装置110の構成を表わす図である。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the solid-state imaging device 110 according to the second embodiment.

この固体撮像装置110は、画素アレイ10、垂直走査回路111、画素信号読出し線VEL、電流源回路群115、A/D変換器群116、水平走査回路117、デジタル信号処理器114、タイミング生成回路1、およびバイアス電圧生成回路118を含む。   The solid-state imaging device 110 includes a pixel array 10, a vertical scanning circuit 111, a pixel signal readout line VEL, a current source circuit group 115, an A / D converter group 116, a horizontal scanning circuit 117, a digital signal processor 114, and a timing generation circuit. 1 and a bias voltage generation circuit 118.

画素アレイ10は、行列状に配置された(n×m)個の画素P(i,j)を備える。i=1〜n、j=1〜mである。画素P(i,j)は、受光量に応じた量の電荷を蓄積する。画素信号読出し線VELは、垂直方向に配線され、画素P(i,j)と接続される。   The pixel array 10 includes (n × m) pixels P (i, j) arranged in a matrix. i = 1 to n and j = 1 to m. The pixel P (i, j) accumulates an amount of charge corresponding to the amount of received light. The pixel signal readout line VEL is wired in the vertical direction and connected to the pixel P (i, j).

電流源回路群115は、列ごとに、画素P(i,j)と接続される電流源回路102を含む。   The current source circuit group 115 includes a current source circuit 102 connected to the pixel P (i, j) for each column.

タイミング生成回路1は、画素アレイ10および電流源回路群115内の回路の動作タイミングを制御する各種のタイミング信号を生成し、垂直走査回路111を介して、画素アレイ10および電流源回路群115へ出力する。   The timing generation circuit 1 generates various timing signals for controlling the operation timing of the circuits in the pixel array 10 and the current source circuit group 115, and sends them to the pixel array 10 and the current source circuit group 115 via the vertical scanning circuit 111. Output.

バイアス電圧生成回路118は、各種のバイアス電圧を生成して、電流源回路群115へ供給する。   The bias voltage generation circuit 118 generates various bias voltages and supplies them to the current source circuit group 115.

垂直走査回路111によって画素アレイ10内の選択された行の画素から読み出された電圧信号は、A/D変換器群116内のA/D変換器によってデジタル変換される。水平走査回路117が列毎に配置されたA/D変換器を順次選択することで、デジタル変換された画素信号はデジタル信号処理器114に読み出され、その後、固体撮像装置110から出力される。   The voltage signal read from the pixels in the selected row in the pixel array 10 by the vertical scanning circuit 111 is digitally converted by the A / D converter in the A / D converter group 116. The horizontal scanning circuit 117 sequentially selects A / D converters arranged for each column, whereby the digitally converted pixel signals are read out to the digital signal processor 114 and then output from the solid-state imaging device 110. .

図3は、画素アレイ10内の画素P(i,j)を表わす図である。
画素P(i,j)は、フォトダイオードPD、転送トランジスタMT、リセットトランジスタMR、増幅トランジスタMD、および選択トランジスタMSを含む。
FIG. 3 is a diagram illustrating the pixel P (i, j) in the pixel array 10.
The pixel P (i, j) includes a photodiode PD, a transfer transistor MT, a reset transistor MR, an amplification transistor MD, and a selection transistor MS.

フォトダイオードPDは、入射光の光量に応じた量の電荷に光電変換して記憶する光電変換素子である。フローティングディフュージョンFDは、フォトダイオードPDに蓄積された電荷に対応する電圧を生成する。   The photodiode PD is a photoelectric conversion element that photoelectrically converts and stores an amount of charge corresponding to the amount of incident light. The floating diffusion FD generates a voltage corresponding to the charge accumulated in the photodiode PD.

転送トランジスタMTは、フォトダイオードPDとフローティングディフュージョンFDとの間に接続される。転送トランジスタMTは、NチャネルMOSトランジスタで構成される。転送トランジスタMTのゲートは、転送トランジスタ制御用の画素制御線Tiと接続される。転送トランジスタMTがオンとなると、フォトダイオードPDに蓄積された電荷がフローティングディフュージョンFDに転送される。   The transfer transistor MT is connected between the photodiode PD and the floating diffusion FD. Transfer transistor MT is formed of an N-channel MOS transistor. The gate of the transfer transistor MT is connected to a pixel control line Ti for transfer transistor control. When the transfer transistor MT is turned on, the charge accumulated in the photodiode PD is transferred to the floating diffusion FD.

リセットトランジスタMRは、NチャネルMOSトランジスタで構成される。リセットトランジスタMRは、電圧VDDと電源とフローティングディフュージョンFDとの間に接続される。リセットトランジスタMRのゲートは、リセットトランジスタ制御用の画素制御線Riと接続される。リセットトランジスタMRがオンとなると、フローティングディフュージョンFDの電圧が電源の電圧VDDにリセットされる。   Reset transistor MR is formed of an N-channel MOS transistor. The reset transistor MR is connected between the voltage VDD, the power supply, and the floating diffusion FD. The gate of the reset transistor MR is connected to a pixel control line Ri for reset transistor control. When the reset transistor MR is turned on, the voltage of the floating diffusion FD is reset to the power supply voltage VDD.

増幅トランジスタMDは、NチャネルMOSトランジスタで構成される。増幅トランジスタMDは、フローティングディフュージョンFDに接続されるゲートと、電源VDDに接続されるドレインと、ソースとを有する。   The amplification transistor MD is formed of an N channel MOS transistor. The amplification transistor MD has a gate connected to the floating diffusion FD, a drain connected to the power supply VDD, and a source.

選択トランジスタMSは、NチャネルMOSトランジスタで構成される。選択トランジスタMSは、増幅トランジスタMDのソースと、画素信号読出し線VELとの間に接続される。選択トランジスタMSのゲートは、選択トランジスタ制御用の画素制御線Siと接続される。選択トランジスタMSがオンとなると、増幅トランジスタMDで増幅された電圧が、画素信号読出し線VELに出力される。   Select transistor MS is formed of an N-channel MOS transistor. The selection transistor MS is connected between the source of the amplification transistor MD and the pixel signal readout line VEL. The gate of the selection transistor MS is connected to a pixel control line Si for selection transistor control. When the selection transistor MS is turned on, the voltage amplified by the amplification transistor MD is output to the pixel signal readout line VEL.

図4は、片側駆動方式の固体撮像装置(参考例1)の一部の構成を表わす図である。
タイミング生成回路1は、画素アレイ10内のすべての行に共通のリセット制御信号RST_common、転送制御信号TX_common、および選択制御信号SEL_commonの活性化および非活性化を制御する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a partial configuration of a one-sided drive type solid-state imaging device (Reference Example 1).
The timing generation circuit 1 controls activation and deactivation of the reset control signal RST_common, the transfer control signal TX_common, and the selection control signal SEL_common common to all the rows in the pixel array 10.

垂直走査回路111は、行選択回路4と、レベルシフタ群2と、ドライバ群3とを備える。   The vertical scanning circuit 111 includes a row selection circuit 4, a level shifter group 2, and a driver group 3.

行選択回路4は、画素アレイ10内の複数の行の中から1つの行を選択する。行選択回路4は、第i行を選択したときに、すべての行に共通のリセット制御信号RST_commonのレベルに応じて、第i行用のリセット制御信号RST_iを活性化または非活性化する。行選択回路4は、第i行を選択したときに、すべての行に共通の転送制御信号TX_commonのレベルに応じて、第i行用の転送制御信号TX_iを活性化または非活性化する。行選択回路4は、第i行を選択したときに、すべての行に共通の選択制御信号SEL_commonのレベルに応じて、第i行用の選択制御信号SEL_iを活性化または非活性化する。   The row selection circuit 4 selects one row from a plurality of rows in the pixel array 10. When the row selection circuit 4 selects the i-th row, the row selection circuit 4 activates or deactivates the reset control signal RST_i for the i-th row according to the level of the reset control signal RST_common common to all the rows. When the row selection circuit 4 selects the i-th row, the row selection circuit 4 activates or deactivates the transfer control signal TX_i for the i-th row according to the level of the transfer control signal TX_common common to all the rows. When selecting the i-th row, the row selection circuit 4 activates or deactivates the selection control signal SEL_i for the i-th row according to the level of the selection control signal SEL_common common to all the rows.

レベルシフタ群2は、画素アレイ10の第i行に対応して、リセット制御用のレベルシフタLSRiと、転送制御用のレベルシフタLSTiと、選択制御用のレベルシフタLSSiとを備える。レベルシフタLSRiは、リセット制御信号RST_iのレベルを画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための電圧まで増幅する。レベルシフタLSTiは、転送制御信号TX_iのレベルを画素内の転送トランジスタMTを駆動するための電圧まで増幅する。レベルシフタLSSiは、選択制御信号SEL_iのレベルを画素内の選択トランジスタMSを駆動するための電圧まで増幅する。   The level shifter group 2 includes a level shifter LSRi for reset control, a level shifter LSTi for transfer control, and a level shifter LSSi for selection control corresponding to the i-th row of the pixel array 10. The level shifter LSRi amplifies the level of the reset control signal RST_i to a voltage for driving the reset transistor MR in the pixel. The level shifter LSTi amplifies the level of the transfer control signal TX_i to a voltage for driving the transfer transistor MT in the pixel. The level shifter LSSi amplifies the level of the selection control signal SEL_i to a voltage for driving the selection transistor MS in the pixel.

ドライバ群3は、画素アレイ10の第i行に対応して、リセット制御用のドライバDRRiLと、転送制御用のドライバDRTiLと、選択制御用のドライバDRSiLとを備える。ドライバDRRiLは、レベルシフタLSRiで増幅された電圧を受ける入力端子と、画素制御線Riの一端と接続される出力端子とを備える。ドライバDRTiLは、レベルシフタLSTiで増幅された電圧を受ける入力端子と、画素制御線Tiの一端と接続される出力端子とを備える。ドライバDRSiLは、レベルシフタLSSiで増幅された電圧を受ける入力端子と、画素制御線Siの他端と接続される出力端子とを備える。   The driver group 3 includes a driver DRRiL for reset control, a driver DRTiL for transfer control, and a driver DRSiL for selection control corresponding to the i-th row of the pixel array 10. The driver DRRiL includes an input terminal that receives the voltage amplified by the level shifter LSRi, and an output terminal that is connected to one end of the pixel control line Ri. The driver DRTiL includes an input terminal that receives the voltage amplified by the level shifter LSTi, and an output terminal that is connected to one end of the pixel control line Ti. The driver DRSiL includes an input terminal that receives the voltage amplified by the level shifter LSSi, and an output terminal that is connected to the other end of the pixel control line Si.

図5は、参考例1の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。図6は、参考例1における画素制御線R1と、複数の画素内のリセットトランジスタMRとを等価回路で表した図である。図7は、図5における各ノードの動作波形を表わす図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of Reference Example 1. FIG. 6 is a diagram showing the pixel control line R1 in Reference Example 1 and the reset transistors MR in a plurality of pixels by an equivalent circuit. FIG. 7 is a diagram showing operation waveforms of each node in FIG.

第i行(i≠1)の複数の画素内のリセットトランジスタMRおよび画素制御線Riの構成および動作も、これらと同様である。さらに、転送トランジスタMTおよび画素制御線Tj(j=1〜n)、選択トランジスタMSおよび画素制御線Sj(j=1〜n)の構成および動作も、これらと同様である。   The configurations and operations of the reset transistor MR and the pixel control line Ri in the plurality of pixels in the i-th row (i ≠ 1) are the same as these. Further, the configurations and operations of the transfer transistor MT and the pixel control line Tj (j = 1 to n), the selection transistor MS and the pixel control line Sj (j = 1 to n) are the same as these.

図5〜図7を参照して、タイミング生成回路1は、時刻T0において、リセット制御信号RST_commonを立ち上げる。行選択回路4は、入力されたリセット制御信号RST_commonに基づいて、リセット制御信号RST_1を立ち上げて、ノード#1へ出力する。レベルシフタLSR1は、リセット制御信号RST_1を増幅して、増幅されたリセット制御信号RST_1′をノード#2へ出力する。ドライバDRR1Lは、リセット制御信号RST_1′に基づいて、画素制御線R1を駆動する。   5 to 7, the timing generation circuit 1 raises the reset control signal RST_common at time T0. The row selection circuit 4 raises the reset control signal RST_1 based on the input reset control signal RST_common and outputs it to the node # 1. The level shifter LSR1 amplifies the reset control signal RST_1 and outputs the amplified reset control signal RST_1 ′ to the node # 2. The driver DRR1L drives the pixel control line R1 based on the reset control signal RST_1 ′.

ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。図6に示すように、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷がドライバDRR1Lからの電流I1で充電される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。画素制御線R1の右端のノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が最も遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、ノード#4の電圧は大きく鈍った波形となる。ノード#4を電圧VHまで充電するために時間T1を要する。さらに、画素駆動では、ゲート下のポテンシャル制御が目的であるため、信号のフルスイングが必要となり、CR時定数の影響が顕著に表れる。たとえば、普通のロジック回路であれば、10%〜90%程度の電圧の振幅で十分に動作可能であるが、画素を駆動するためには、0%〜100%の振幅で動作させないと(すなわち、画素制御線R1をVHまで充電しないと)リセット不良が生じる。また、転送トランジスタMTを駆動するときには、0%〜100%の振幅で動作させないと、電荷の転送残りが生じる。   Since the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, the signal is transmitted almost without dullness. As shown in FIG. 6, the CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I1 from the driver DRR1L. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform. The node # 4 at the right end of the pixel control line R1 is the farthest from the driver DRR1L, and is affected by the CR load caused by the reset transistors MR and long-distance wiring of all the pixels in one row. Becomes a dull waveform. Time T1 is required to charge node # 4 to voltage VH. Furthermore, since the pixel drive is intended for potential control under the gate, a full swing of the signal is required, and the influence of the CR time constant appears remarkably. For example, an ordinary logic circuit can be sufficiently operated with a voltage amplitude of about 10% to 90%, but in order to drive a pixel, it is not operated with an amplitude of 0% to 100% (ie, If the pixel control line R1 is not charged to VH), a reset failure occurs. Further, when the transfer transistor MT is driven, a charge transfer residue occurs unless it is operated with an amplitude of 0% to 100%.

タイミング生成回路1は、時刻T1において、リセット制御信号RST_commonを立ち下げた場合に、ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。画素制御線R1の右端のノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が最も遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、ノード#4の電圧は大きく鈍った波形となる。   When the timing generation circuit 1 falls the reset control signal RST_common at time T1, the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, and thus the signal is transmitted almost without dullness. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform. The node # 4 at the right end of the pixel control line R1 is the farthest from the driver DRR1L, and is affected by the CR load caused by the reset transistors MR and long-distance wiring of all the pixels in one row. Becomes a dull waveform.

以上のように、参考例1の片側駆動方式では、画素制御線の右端のノード#4を充電または放電するのに時間を要するため、高いフレームレートを実現できない。   As described above, in the one-side drive method of Reference Example 1, since it takes time to charge or discharge the rightmost node # 4 of the pixel control line, a high frame rate cannot be realized.

図8は、両側駆動方式の固体撮像装置(参考例2)の一部の構成を表わす図である。
参考例2では、画素アレイ10の左側には、参考例1と同様に、行選択回路4と、レベルシフタ群2と、ドライバ群3とが配置される。参考例2では、さらに、画素アレイ10の右側に、行選択回路4aと、レベルシフタ群2aと、ドライバ群3aとが配置される。
FIG. 8 is a diagram illustrating a partial configuration of a solid-state imaging device (Reference Example 2) of a both-side drive method.
In the reference example 2, the row selection circuit 4, the level shifter group 2, and the driver group 3 are arranged on the left side of the pixel array 10 as in the reference example 1. In Reference Example 2, a row selection circuit 4a, a level shifter group 2a, and a driver group 3a are further arranged on the right side of the pixel array 10.

参考例2では、両側から駆動するので、参考例1よりも供給される電流を多くすることができるため、画素制御線Ri、画素制御線Ti、画素制御線Siを駆動する時間を短くすることができる。一方、参考例2では、行選択回路、レベルシフタ群、およびドライバ群が、参考例1の2倍必要になる、その結果、参考例2では、チップサイズが増加し、コストが増加する。また、行選択回路などのロジック部分が2倍になることで、消費電力も2倍近くになる。   Since the reference example 2 is driven from both sides, the supplied current can be increased as compared to the reference example 1, so that the time for driving the pixel control line Ri, the pixel control line Ti, and the pixel control line Si is shortened. Can do. On the other hand, in Reference Example 2, the row selection circuit, the level shifter group, and the driver group are required twice as much as in Reference Example 1. As a result, in Reference Example 2, the chip size increases and the cost increases. In addition, since the logic portion such as the row selection circuit is doubled, the power consumption is nearly doubled.

図9は、第2の実施形態の固体撮像装置110の構成の一部を表わす図である。
固体撮像装置110は、画素アレイ10と、タイミング生成回路1と、垂直走査回路111とを備える。垂直走査回路111は、第1の駆動部81と、第2の駆動部82とを備える。
FIG. 9 is a diagram illustrating a part of the configuration of the solid-state imaging device 110 according to the second embodiment.
The solid-state imaging device 110 includes a pixel array 10, a timing generation circuit 1, and a vertical scanning circuit 111. The vertical scanning circuit 111 includes a first drive unit 81 and a second drive unit 82.

第1の駆動部81は、画素アレイ10の行方向の一端(左端)に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線R1〜Rn、T1〜Tn、S1〜Snの一端(左端)と接続され、画素アレイ10の選択された行iの画素制御線Ri、Ti、Siを駆動する。第1の駆動部81は、参考例1と同様の行選択回路4、レベルシフタ群2、およびドライバ群3を備える。   The first drive unit 81 is disposed adjacent to one end (left end) in the row direction of the pixel array 10 and is connected to one end (left end) of the plurality of pixel control lines R1 to Rn, T1 to Tn, and S1 to Sn. Then, the pixel control lines Ri, Ti, Si of the selected row i of the pixel array 10 are driven. The first drive unit 81 includes the same row selection circuit 4, level shifter group 2, and driver group 3 as those in the first reference example.

画素アレイ10、タイミング生成回路1、行選択回路4、レベルシフタ群2、およびドライバ群3は、参考例1と同様なので、説明を繰り返さない。   Since pixel array 10, timing generation circuit 1, row selection circuit 4, level shifter group 2, and driver group 3 are the same as in Reference Example 1, description thereof will not be repeated.

第2の駆動部82は、レベルシフタ群6と、駆動補助部7と、およびドライバ群5を備える。第2の駆動部82は、画素アレイ10の行方向の他端(右端)に隣接して配置され、かつ複数の画素制御線R1〜Rn、T1〜Tn、S1〜Snの各々の他端(右端)と接続され、他端の電圧のレベルの変化が検知された画素制御線Ri、Ti、Siを他端(右端)から駆動する。   The second driving unit 82 includes a level shifter group 6, a driving auxiliary unit 7, and a driver group 5. The second drive unit 82 is disposed adjacent to the other end (right end) in the row direction of the pixel array 10, and the other end of each of the plurality of pixel control lines R1 to Rn, T1 to Tn, and S1 to Sn ( The pixel control lines Ri, Ti, and Si, which are connected to the right end) and detected the change in voltage level at the other end, are driven from the other end (right end).

レベルシフタ群2は、画素アレイ10のすべての行に共通に利用されるリセット制御用のレベルシフタLSRと、転送制御用のレベルシフタLSTと、選択制御用のレベルシフタLSSとを備える。レベルシフタLSRは、すべての行に共通のリセット制御信号RST_commonのレベルを画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための電圧まで増幅する。レベルシフタLSTは、すべての行に共通の転送制御信号TX_commonのレベルを画素内の転送トランジスタMTを駆動するための電圧まで増幅する。レベルシフタLSSは、すべての行に共通の選択制御信号SEL_commonのレベルを画素内の選択トランジスタMSを駆動するための電圧まで増幅する。   The level shifter group 2 includes a level shifter LSR for reset control, a level shifter LST for transfer control, and a level shifter LSS for selection control that are commonly used for all the rows of the pixel array 10. The level shifter LSR amplifies the level of the reset control signal RST_common common to all rows to a voltage for driving the reset transistor MR in the pixel. The level shifter LST amplifies the level of the transfer control signal TX_common common to all the rows to a voltage for driving the transfer transistor MT in the pixel. The level shifter LSS amplifies the level of the selection control signal SEL_common common to all rows to a voltage for driving the selection transistor MS in the pixel.

駆動補助部7は、画素アレイ10の第i行に対応して、リセットトランジスタ制御用の駆動補助回路CRiと、転送トランジスタ制御用の駆動補助回路CTiと、選択トランジスタ制御用の駆動補助回路CSiとを備える。   The drive assisting unit 7 corresponds to the i-th row of the pixel array 10, and includes a drive assist circuit CRi for controlling the reset transistor, a drive assist circuit CTi for controlling the transfer transistor, and a drive assist circuit CSi for controlling the selection transistor. Is provided.

ドライバ群5は、画素アレイ10の第i行に対応して、リセットトランジスタ制御用のドライバDRRiRと、転送トランジスタ制御用のドライバDRTiRと、選択トランジスタ制御用のドライバDRSiRとを備える。   The driver group 5 includes a reset transistor control driver DRRiR, a transfer transistor control driver DRTiR, and a selection transistor control driver DRSiR corresponding to the i-th row of the pixel array 10.

駆動補助回路CRiは、レベルシフタLSRの電圧と、画素制御線Riの電圧とに基づいて、ドライバDRRiRの出力を制御する。ドライバDRRiRは、画素制御線Riの右端と接続され、駆動補助回路CRiの駆動補助に従って、画素制御線Riを右端から駆動する。駆動補助回路CTiは、レベルシフタLSTの電圧と、画素制御線Tiの電圧とに基づいて、ドライバDRTiRの出力を制御する。ドライバDRTiRは、画素制御線Tiの右端と接続され、駆動補助回路CTiの駆動補助に従って、画素制御線Tiを右端から駆動する。駆動補助回路CSiは、レベルシフタLSSの電圧と、画素制御線Siの電圧とに基づいて、ドライバDRSiRの出力を制御する。ドライバDRSiRは、画素制御線Siの右端と接続され、駆動補助回路CSiの駆動補助に従って、画素制御線Siを右端から駆動する。   The drive assist circuit CRi controls the output of the driver DRRiR based on the voltage of the level shifter LSR and the voltage of the pixel control line Ri. The driver DRRiR is connected to the right end of the pixel control line Ri, and drives the pixel control line Ri from the right end in accordance with the driving assistance of the driving assistance circuit CRi. The drive assist circuit CTi controls the output of the driver DRTiR based on the voltage of the level shifter LST and the voltage of the pixel control line Ti. The driver DRTiR is connected to the right end of the pixel control line Ti, and drives the pixel control line Ti from the right end in accordance with the driving assistance of the driving assistance circuit CTi. The drive assist circuit CSi controls the output of the driver DRSiR based on the voltage of the level shifter LSS and the voltage of the pixel control line Si. The driver DRSiR is connected to the right end of the pixel control line Si, and drives the pixel control line Si from the right end in accordance with the driving assistance of the driving assistance circuit CSi.

図10は、第2の実施形態の駆動補助回路CR1およびドライバDRR1Rの構成を表わす図である。駆動補助回路CRi(i≠1)およびドライバDRRiRの構成も、これと同様である。さらに、駆動補助回路CTjおよびドライバDRTjRの構成、駆動補助回路CSjおよびドライバDRSjRの構成もこれと同様である。ここで、j=1〜nである。   FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of the drive assist circuit CR1 and the driver DRR1R according to the second embodiment. The configurations of the drive assist circuit CRi (i ≠ 1) and the driver DRRiR are the same as this. Further, the configurations of the drive assist circuit CTj and the driver DRTjR and the configurations of the drive assist circuit CSj and the driver DRSjR are the same. Here, j = 1 to n.

ドライバDRR1Rは、電圧VHの電源と電圧VLの電源との間に直列に接続されたPMOSトランジスタP1と、NMOSトランジスタP1とを備える。   The driver DRR1R includes a PMOS transistor P1 and an NMOS transistor P1 connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL.

駆動補助回路CR1は、NAND回路91と、NOR回路92とを備える。NAND回路91の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。NAND回路91の入力端子Bは、画素制御線R1の右端と接続される。NAND回路91の出力端子Cは、PMOSトランジスタP1のゲートと接続される。NOR回路92の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。NOR回路92の入力端子Bは、画素制御線R1の右端と接続される。NOR回路92の出力端子Cは、NOSトランジスタN1のゲートと接続される。   The drive assist circuit CR1 includes a NAND circuit 91 and a NOR circuit 92. The input terminal A of the NAND circuit 91 receives the output of the level shifter LSR. The input terminal B of the NAND circuit 91 is connected to the right end of the pixel control line R1. The output terminal C of the NAND circuit 91 is connected to the gate of the PMOS transistor P1. The input terminal A of the NOR circuit 92 receives the output of the level shifter LSR. The input terminal B of the NOR circuit 92 is connected to the right end of the pixel control line R1. The output terminal C of the NOR circuit 92 is connected to the gate of the NOS transistor N1.

図11は、第2の実施形態の制御信号のタイミング波形の一例を表わす図である。
タイミング生成回路1によって、共通のリセット制御信号RST_common、転送制御信号TX_common、および選択制御信号SEL_commonが、周期的に定められたタイミングで活性化される。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a timing waveform of a control signal according to the second embodiment.
The common reset control signal RST_common, the transfer control signal TX_common, and the selection control signal SEL_common are activated by the timing generation circuit 1 at a periodically determined timing.

行選択回路4は、第1周期において、画素アレイ10内の複数の行の中から第1行を選択する。行選択回路4は、タイミング生成回路1から受け取ったリセット制御信号RST_common、転送制御信号TX_common、および選択制御信号SEL_commonのレベルに応じて、選択した第1行のリセット制御信号RST_1、転送制御信号TX_1、選択制御信号SEL_1を活性化または非活性化する。   The row selection circuit 4 selects a first row from a plurality of rows in the pixel array 10 in the first period. The row selection circuit 4 selects the reset control signal RST_1, the transfer control signal TX_1, and the transfer control signal TX_1 of the first row selected according to the levels of the reset control signal RST_common, the transfer control signal TX_common, and the selection control signal SEL_common received from the timing generation circuit 1. The selection control signal SEL_1 is activated or deactivated.

行選択回路4は、第i周期について、画素アレイ10内の複数の行から第i行を選択する。行選択回路4は、タイミング生成回路1から受け取ったリセット制御信号RST_common、転送制御信号TX_common、および選択制御信号SEL_commonのレベルに応じて、第i行のリセット制御信号RST_i、転送制御信号TX_i、選択制御信号SEL_iを活性化または非活性化する。   The row selection circuit 4 selects the i-th row from a plurality of rows in the pixel array 10 for the i-th cycle. The row selection circuit 4 receives the reset control signal RST_i, the transfer control signal TX_i, and the selection control for the i-th row according to the levels of the reset control signal RST_common, the transfer control signal TX_common, and the selection control signal SEL_common received from the timing generation circuit 1. The signal SEL_i is activated or deactivated.

上記のタイミング例は画素アレイ10の各行を1つずつ順番に選択していく場合についてのものであるが、画素アレイ10の複数の行を同時に選択してもよく、画素アレイの複数の行を1行ずつランダムな順番で選択するものとしてもよい。   The above timing example is for the case where each row of the pixel array 10 is selected one by one in order. However, a plurality of rows of the pixel array 10 may be selected simultaneously, and a plurality of rows of the pixel array may be selected. It is good also as what selects one line at a random order.

次に、画素制御線R1の電圧を右端から立ち上げるときの動作を説明する。他の画素制御線を右端から立ち上げるときの動作も、これと同様である。   Next, an operation when the voltage of the pixel control line R1 is raised from the right end will be described. The operation when raising other pixel control lines from the right end is the same as this.

まず、タイミング生成回路1およびレベルシフタLSRによって、増幅されたハイレベルのリセット制御信号RST_commonがNAND回路91の入力端子AおよびNOR回路92の入力端子Aに入力される。画素制御線R1と接続される入力端子Bの電圧はロウレベルのため、NAND回路91の出力がハイレベルである。それゆえ、PMOSトランジスタP1はオフである。NOR回路92の入力端子Aにハイレベルの電圧が入力されるため、NOR回路92の出力がロウレベルである。それゆえ、NMOSトランジスタN1はオフである。   First, the high-level reset control signal RST_common amplified by the timing generation circuit 1 and the level shifter LSR is input to the input terminal A of the NAND circuit 91 and the input terminal A of the NOR circuit 92. Since the voltage at the input terminal B connected to the pixel control line R1 is low level, the output of the NAND circuit 91 is high level. Therefore, the PMOS transistor P1 is off. Since a high level voltage is input to the input terminal A of the NOR circuit 92, the output of the NOR circuit 92 is at a low level. Therefore, the NMOS transistor N1 is off.

次に、画素アレイ10の左側のレベルシフタLSR1とドライバDRR1Lとによって、画素制御線R1の右端の電圧が、緩やかに上昇し、NAND回路91の入力端子Bと接続される画素制御線R1の右端の電圧がNAND回路91の閾値VTNまで上昇すると、NAND回路91の出力がロウレベルとなる。その結果、PMOSトランジスタP1がオンとなる。一方、NOR回路92の出力は、画素制御線R1の右端の電圧の上昇に係らず、ロウレベルを維持する。よって、NMOSトランジスタN1は、オフを維持する。   Next, the voltage at the right end of the pixel control line R1 rises gently by the level shifter LSR1 and the driver DRR1L on the left side of the pixel array 10, and the right end of the pixel control line R1 connected to the input terminal B of the NAND circuit 91 is increased. When the voltage rises to the threshold value VTN of the NAND circuit 91, the output of the NAND circuit 91 becomes low level. As a result, the PMOS transistor P1 is turned on. On the other hand, the output of the NOR circuit 92 maintains the low level regardless of the increase in the voltage at the right end of the pixel control line R1. Therefore, the NMOS transistor N1 is kept off.

次に、ドライバDRR1Rによって、画素制御線R1の右端と電圧VHの電源とが接続し、画素制御線R1の右端がドライバDRR1Rからの電流によっても充電される。その結果、画素制御線R1の右端の電圧が、電圧VHまで急峻に立ち上がる。   Next, the driver DRR1R connects the right end of the pixel control line R1 to the power source of the voltage VH, and the right end of the pixel control line R1 is also charged by the current from the driver DRR1R. As a result, the voltage at the right end of the pixel control line R1 rises steeply to the voltage VH.

次に、画素制御線R1の電圧を右側から立ち下げるときの動作を説明する。他の画素制御線を右端から立ち下げるときの動作も、これと同様である。   Next, an operation when the voltage of the pixel control line R1 falls from the right side will be described. The operation when the other pixel control lines are lowered from the right end is the same as this.

まず、タイミング生成回路1およびレベルシフタLSRによって、ロウベルのリセット制御信号RST_commonがNAND回路91の入力端子AおよびNOR回路92の入力端子Aに入力される。入力端子Aの電圧がロウレベルのため、NAND回路91の出力がハイレベルである。それゆえ、PMOSトランジスタP1はオフである。画素制御線R1の右端と接続される入力端子Bの電圧はロウレベルのため、NOR回路92の出力はロウレベルである。それゆえ、NMOSトランジスタN1はオフである。   First, the low-level reset control signal RST_common is input to the input terminal A of the NAND circuit 91 and the input terminal A of the NOR circuit 92 by the timing generation circuit 1 and the level shifter LSR. Since the voltage at the input terminal A is low, the output of the NAND circuit 91 is high. Therefore, the PMOS transistor P1 is off. Since the voltage at the input terminal B connected to the right end of the pixel control line R1 is at low level, the output of the NOR circuit 92 is at low level. Therefore, the NMOS transistor N1 is off.

次に、画素アレイ10の左側のレベルシフタLSR1とドライバDRR1Lによって、第1行の画素制御線R1の右端の電圧は、緩やかに下降する。画素制御線R1の右端の電圧が(VH−VTP)まで下降すると、NOR回路92の出力がハイレベルとなる。その結果、NMOSトランジスタN1がオンとなる。ここで、VTPは、NOR回路92の閾値電圧である。一方、NAND回路91の出力は、画素制御線R1の右端の電圧の下降に係らず、ハイレベルを維持する。よって、PMOSトランジスタP1は、オフを維持する。   Next, the voltage at the right end of the pixel control line R1 in the first row gradually decreases by the left level shifter LSR1 and the driver DRR1L of the pixel array 10. When the voltage at the right end of the pixel control line R1 drops to (VH−VTP), the output of the NOR circuit 92 becomes high level. As a result, the NMOS transistor N1 is turned on. Here, VTP is a threshold voltage of the NOR circuit 92. On the other hand, the output of the NAND circuit 91 is maintained at a high level regardless of the decrease in the voltage at the right end of the pixel control line R1. Therefore, the PMOS transistor P1 is kept off.

次に、ドライバDRR1Rによって、画素制御線R1の右端と電圧VLの電源とが接続し、画素制御線R1がドライバDRR1Rによっても放電される。その結果、画素制御線R1の右端の電圧が、電圧VLまで急峻に立ち下がる。   Next, the driver DRR1R connects the right end of the pixel control line R1 and the power supply of the voltage VL, and the pixel control line R1 is also discharged by the driver DRR1R. As a result, the right end voltage of the pixel control line R1 falls steeply to the voltage VL.

図12は、第2の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。図13は、第2の実施形態における画素制御線R1と、複数の画素内のリセットトランジスタMRとを等価回路で表した図である。図14は、図12における各ノードの動作波形を表わす図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in a plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the second embodiment. FIG. 13 is a diagram showing the pixel control line R1 and the reset transistors MR in a plurality of pixels in an equivalent circuit in the second embodiment. FIG. 14 is a diagram illustrating operation waveforms of the respective nodes in FIG.

図12〜図14を参照して、画素制御線R1の立ち上げ時の動作を説明する。
タイミング生成回路1は、時刻T0において、リセット制御信号RST_commonを立ち上げる。行選択回路4は、リセット制御信号RST_commonの立ち上げに応じて、リセット制御信号RST_1を立ち上げてノード#1へ出力する。レベルシフタLSR1は、リセット制御信号RST_1を増幅して、増幅されたリセット制御信号RST_1′をノード#2へ出力する。ドライバDRR1Lは、リセット制御信号RST_1′に基づいて、画素制御線R1を駆動する。
The operation when the pixel control line R1 is started up will be described with reference to FIGS.
The timing generation circuit 1 raises the reset control signal RST_common at time T0. In response to the rise of the reset control signal RST_common, the row selection circuit 4 raises the reset control signal RST_1 and outputs it to the node # 1. The level shifter LSR1 amplifies the reset control signal RST_1 and outputs the amplified reset control signal RST_1 ′ to the node # 2. The driver DRR1L drives the pixel control line R1 based on the reset control signal RST_1 ′.

ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。図13に示すように、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷がドライバDRR1Lからの電流I1で充電される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。画素制御線R1の右端のノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が最も遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、画素制御線R1の右端の電圧は徐々に立ち上がる。   Since the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, the signal is transmitted almost without dullness. As shown in FIG. 13, the CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I1 from the driver DRR1L. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform. The rightmost node # 4 of the pixel control line R1 has the longest distance from the driver DRR1L and is affected by the CR load caused by the reset transistors MR and long-distance wiring of all the pixels in one row. The voltage at the right end gradually rises.

一方、時刻T2において、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧がNAND回路91の閾値電圧VTNまで上昇する。その結果、時刻T2以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷が画素アレイ10の右側のドライバDRR1Rからの電流I2で充電される。これによって、ノード#4の電圧が急峻に立ち上がる。ここで、たとえば、電圧VHは、4〜5Vであるのに対して、閾値電圧VTNは、1V未満とすることができる。このような場合には、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧が閾値電圧VTNに達するまでの時間を短くすることができる。   On the other hand, at time T2, the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 rises to the threshold voltage VTN of the NAND circuit 91. As a result, after time T2, the CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I2 from the driver DRR1R on the right side of the pixel array 10. As a result, the voltage at the node # 4 rises sharply. Here, for example, the voltage VH is 4 to 5V, while the threshold voltage VTN can be less than 1V. In such a case, the time until the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 reaches the threshold voltage VTN can be shortened.

図12〜図14を参照して、画素制御線R1の立ち下げ時の動作を説明する。
タイミング生成回路1は、時刻T1において、リセット制御信号RST_commonを立ち下げる。行選択回路4は、リセット制御信号RST_commonの立ち下げに応じて、リセット制御信号RST_1を立ち下げて、ノード#1へ出力する。レベルシフタLSR1は、リセット制御信号RST_1を増幅して、増幅されたリセット制御信号RST_1′をノード#2へ出力する。ドライバDRR1Lは、リセット制御信号RST_1′に基づいて、画素制御線R1を駆動する。
The operation when the pixel control line R1 is lowered will be described with reference to FIGS.
The timing generation circuit 1 causes the reset control signal RST_common to fall at time T1. In response to the fall of the reset control signal RST_common, the row selection circuit 4 falls the reset control signal RST_1 and outputs it to the node # 1. The level shifter LSR1 amplifies the reset control signal RST_1 and outputs the amplified reset control signal RST_1 ′ to the node # 2. The driver DRR1L drives the pixel control line R1 based on the reset control signal RST_1 ′.

ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。画素制御線R1の右端のノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が最も遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、画素制御線R1の右端の電圧は徐々に立ち下がる。   Since the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, the signal is transmitted almost without dullness. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform. The rightmost node # 4 of the pixel control line R1 has the longest distance from the driver DRR1L and is affected by the CR load caused by the reset transistors MR and long-distance wiring of all the pixels in one row. The voltage at the right end gradually falls.

一方、時刻T3において、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧が閾値電圧(VH−VTP)まで下降する。その結果、時刻T3以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷とによって蓄積された電荷が、画素アレイ10の右側のドライバDRR1Rを通じて放電される。これによって、ノード#4の電圧が急峻に立ち下がる。ここで、たとえば、電圧VHは、4〜5Vであるのに対して、閾値電圧VTPは、1V未満とすることができる。このような場合には、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧が閾値電圧(VH−VTP)に達するまでの時間を短くすることができる。   On the other hand, at time T3, the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 falls to the threshold voltage (VH−VTP). As a result, after time T3, the charge accumulated by the reset transistor MR in the pixel and the CR load caused by the pixel control line R1 is discharged through the driver DRR1R on the right side of the pixel array 10. As a result, the voltage at the node # 4 falls sharply. Here, for example, the voltage VH is 4 to 5V, while the threshold voltage VTP can be less than 1V. In such a case, the time until the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 reaches the threshold voltage (VH−VTP) can be shortened.

本実施の形態では、駆動補助回路が、リセットトランジスタ制御用の画素制御線、転送トランジスタ制御用の画素制御線、および選択トランジスタ制御用の画素制御線の右端の電位の変化の方向を検知して、検知した方向に迅速に変化するように補助する。また、行選択回路の消費電力および回路規模が大きいため、参考例2の両側駆動方式では、消費電力および回路規模が大きくなるが、本実施の形態では、両側駆動方式のように両側に行選択回路を設ける必要がないので、両側駆動方式よりも消費電力および回路規模を大きく減少させることができる。本実施の形態では、駆動補助回路が追加されるが、駆動補助回路を構成するトランジスタの数が少ないので、駆動補助回路を設けることによる面積の増加量は小さい。   In this embodiment, the drive assist circuit detects the direction of change in potential at the right end of the pixel control line for reset transistor control, the pixel control line for transfer transistor control, and the pixel control line for control of the select transistor. Assist in changing quickly in the detected direction. In addition, since the power consumption and circuit scale of the row selection circuit are large, the power consumption and circuit scale are large in the double-side drive method of Reference Example 2, but in this embodiment, row selection is performed on both sides as in the double-side drive method. Since it is not necessary to provide a circuit, the power consumption and the circuit scale can be greatly reduced as compared with the double-side drive method. In this embodiment, a drive assist circuit is added, but since the number of transistors constituting the drive assist circuit is small, the increase in area due to the provision of the drive assist circuit is small.

[第3の実施形態]
図15は、第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成も、これと同様である。
[Third Embodiment]
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the third embodiment from the right side. The configuration for driving the reset transistors MR in the pixels in the i-th row (i ≠ 1) from the right side is the same as this.

ドライバDRR1Rは、電圧VHの電源と電圧VLの電源との間に直列に接続されたPMOSトランジスタP1と、NMOSトランジスタP1とを備える。   The driver DRR1R includes a PMOS transistor P1 and an NMOS transistor P1 connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL.

レベルシフタLSRは、PMOSトランジスタPT4,PT5と、NMOSトランジスタNT4,NT5と、インバータIV3とを備える。   The level shifter LSR includes PMOS transistors PT4 and PT5, NMOS transistors NT4 and NT5, and an inverter IV3.

電圧VHの電源と電圧VLの電源との間にPMOSトランジスタPT4と、NMOSトランジスタNT4とが直列に接続される。電圧VHの電源と電圧VLの電源との間にPMOSトランジスタPT5と、NMOSトランジスタNT5とが直列に接続される。   A PMOS transistor PT4 and an NMOS transistor NT4 are connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL. A PMOS transistor PT5 and an NMOS transistor NT5 are connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL.

PMOSトランジスタPT5のゲートは、PMOSトランジスタPT4とNMOSトランジスタNT4の間のノードNDXと接続される。PMOSトランジスタPT4のゲートは、PMOSトランジスタPT5とNMOSトランジスタNT5の間のノードと接続される。NMOSトランジスタNT5のゲートは、リセット制御信号RST_commonを受ける。インバータIV3は、リセット制御信号RST_commonを受ける。NMOSトランジスタNT4のゲートは、インバータIV3の出力を受ける。   The gate of the PMOS transistor PT5 is connected to a node NDX between the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT4. The gate of the PMOS transistor PT4 is connected to a node between the PMOS transistor PT5 and the NMOS transistor NT5. The gate of NMOS transistor NT5 receives reset control signal RST_common. Inverter IV3 receives reset control signal RST_common. The gate of NMOS transistor NT4 receives the output of inverter IV3.

駆動補助回路CR1は、PMOSトランジスタPT2とNMOSトランジスタNT2とからなるインバータIV1と、PMOSトランジスタPT3とNMOSトランジスタNT3とからなるインバータIV2と、NMOSトランジスタNT1と、PMOSトランジスタPT1とを備える。   The drive assist circuit CR1 includes an inverter IV1 including a PMOS transistor PT2 and an NMOS transistor NT2, an inverter IV2 including a PMOS transistor PT3 and an NMOS transistor NT3, an NMOS transistor NT1, and a PMOS transistor PT1.

電圧VHの電源と、電圧VLの電源との間に、PMOSトランジスタPT2と、NMOSトランジスタNT2と、NMOSトランジスタNT1とが直列に接続される。電圧VHの電源と、電圧VLの電源との間に、PMOSトランジスタPT1と、PMOSトランジスタPT3と、NMOSトランジスタNT3とが直列に接続される。インバータIV1の入力は、ノードNDXと接続される。インバータIV1の出力は、ドライバDRR1R内のPMOSトランジスタP1のゲートと接続される。インバータIV2の入力は、ノードNDXと接続される。インバータIV2の出力は、ドライバDRR1R内のNMOSトランジスタN1のゲートと接続される。NMOSトランジスタNT1のゲートは、画素制御線R1と接続される。PMOSトランジスタPT1のゲートは、画素制御線R1と接続される。   A PMOS transistor PT2, an NMOS transistor NT2, and an NMOS transistor NT1 are connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL. A PMOS transistor PT1, a PMOS transistor PT3, and an NMOS transistor NT3 are connected in series between the power supply of the voltage VH and the power supply of the voltage VL. The input of inverter IV1 is connected to node NDX. The output of inverter IV1 is connected to the gate of PMOS transistor P1 in driver DRR1R. The input of inverter IV2 is connected to node NDX. The output of inverter IV2 is connected to the gate of NMOS transistor N1 in driver DRR1R. The gate of the NMOS transistor NT1 is connected to the pixel control line R1. The gate of the PMOS transistor PT1 is connected to the pixel control line R1.

上記において、たとえば、VH=4.9V,VL=0Vとすることができる。
図16は、第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から駆動するための構成も、これと同様である。
In the above, for example, VH = 4.9V and VL = 0V can be set.
FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration for driving select transistors MS in a plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the third embodiment from the right side. The configuration for driving the selection transistors MS in a plurality of pixels in the i-th row (i ≠ 1) from the right side is the same as this.

ドライバDRS1Rは、ドライバDRR1Rと同様の構成を有する。ただし、ドライバDRS1Rの出力は、画素制御線S1と接続される。レベルシフタLSSは、レベルシフタLSRと同様の構成を有する。ただし、レベルシフタLSSは、選択制御信号SEL_commonを受ける。駆動補助回路CS1は、駆動補助回路CR1と同様の構成を有する。ただし、駆動補助回路CS1のNMOSトランジスタNT1のゲートおよびPMOSトランジスタPT1のゲートは、画素制御線S1と接続される。   Driver DRS1R has the same configuration as driver DRR1R. However, the output of the driver DRS1R is connected to the pixel control line S1. The level shifter LSS has the same configuration as the level shifter LSR. However, the level shifter LSS receives the selection control signal SEL_common. The drive assist circuit CS1 has the same configuration as the drive assist circuit CR1. However, the gate of the NMOS transistor NT1 and the gate of the PMOS transistor PT1 of the drive assist circuit CS1 are connected to the pixel control line S1.

図17は、第3の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成も、これと同様である。   FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration for driving the transfer transistors MT in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the third embodiment from the right side. The configuration for driving the transfer transistors MT in the pixels in the i-th row (i ≠ 1) from the right side is the same as this.

レベルシフタLTRは、PMOSトランジスタPT4,PT5と、NMOSトランジスタNT4,NT5と、インバータIV3とを備える。レベルシフタLTRは、さらに、PMOSトランジスタPT6,PT7と、NMOSトランジスタNT6,NT7とを備える。   The level shifter LTR includes PMOS transistors PT4 and PT5, NMOS transistors NT4 and NT5, and an inverter IV3. The level shifter LTR further includes PMOS transistors PT6 and PT7 and NMOS transistors NT6 and NT7.

電圧VH_Hの電源と電圧VH_Lの電源との間にPMOSトランジスタPT4と、NMOSトランジスタNT4とが直列に接続される。電圧VH_Hの電源と電圧VH_Lの電源との間にPMOSトランジスタPT5と、NMOSトランジスタNT5とが直列に接続される。PMOSトランジスタPT5のゲートは、PMOSトランジスタPT4とNMOSトランジスタNT4の間のノードNDX1と接続される。PMOSトランジスタPT4のゲートは、PMOSトランジスタPT5とNMOSトランジスタNT5の間のノードと接続される。NMOSトランジスタNT5のゲートは、転送制御信号TX_commonを受ける。インバータIV3は、転送制御信号TX_commonを受ける。NMOSトランジスタNT4のゲートは、インバータIV3の出力を受ける。   A PMOS transistor PT4 and an NMOS transistor NT4 are connected in series between the power supply of the voltage VH_H and the power supply of the voltage VH_L. A PMOS transistor PT5 and an NMOS transistor NT5 are connected in series between the power supply of the voltage VH_H and the power supply of the voltage VH_L. The gate of the PMOS transistor PT5 is connected to a node NDX1 between the PMOS transistor PT4 and the NMOS transistor NT4. The gate of the PMOS transistor PT4 is connected to a node between the PMOS transistor PT5 and the NMOS transistor NT5. The gate of NMOS transistor NT5 receives transfer control signal TX_common. Inverter IV3 receives transfer control signal TX_common. The gate of NMOS transistor NT4 receives the output of inverter IV3.

電圧VL_Hの電源と電圧VL_Lの電源との間にPMOSトランジスタPT6と、NMOSトランジスタNT6とが直列に接続される。電圧VL_Hの電源と電圧VL_Lの電源との間にPMOSトランジスタPT7と、NMOSトランジスタNT7とが直列に接続される。NMOSトランジスタNT7のゲートは、PMOSトランジスタPT6とNMOSトランジスタNT6の間のノードNDX2と接続される。NMOSトランジスタNT6のゲートは、PMOSトランジスタPT7とNMOSトランジスタNT7の間のノードと接続される。PMOSトランジスタPT7のゲートは、転送制御信号TX_commonを受ける。PMOSトランジスタPT6のゲートは、インバータIV3の出力を受ける。   A PMOS transistor PT6 and an NMOS transistor NT6 are connected in series between the power supply of the voltage VL_H and the power supply of the voltage VL_L. A PMOS transistor PT7 and an NMOS transistor NT7 are connected in series between the power supply of the voltage VL_H and the power supply of the voltage VL_L. The gate of the NMOS transistor NT7 is connected to a node NDX2 between the PMOS transistor PT6 and the NMOS transistor NT6. NMOS transistor NT6 has its gate connected to a node between PMOS transistor PT7 and NMOS transistor NT7. The gate of the PMOS transistor PT7 receives the transfer control signal TX_common. The gate of PMOS transistor PT6 receives the output of inverter IV3.

ドライバDRT1Rは、電圧VH_Hの電源と、電圧VL_Lの電源との間に直列に接続されたPMOSトランジスタP1とNMOSトランジスタN1とを備える。   The driver DRT1R includes a PMOS transistor P1 and an NMOS transistor N1 connected in series between a power source having a voltage VH_H and a power source having a voltage VL_L.

駆動補助回路CT1は、PMOSトランジスタPT2とNMOSトランジスタNT2とからなるインバータIV1と、PMOSトランジスタPT3とNMOSトランジスタNT3とからなるインバータIV2と、NMOSトランジスタNT1と、PMOSトランジスタPT1とを備える。   The drive assist circuit CT1 includes an inverter IV1 composed of a PMOS transistor PT2 and an NMOS transistor NT2, an inverter IV2 composed of a PMOS transistor PT3 and an NMOS transistor NT3, an NMOS transistor NT1, and a PMOS transistor PT1.

電圧VH_Hの電源と、電圧VH_Lの電源との間に、PMOSトランジスタPT2と、NMOSトランジスタNT2と、NMOSトランジスタNT1とが直列に接続される。電圧VL_Hの電源と、電圧VL_Lの電源との間に、PMOSトランジスタPT1と、PMOSトランジスタPT3と、NMOSトランジスタNT3とが直列に接続される。インバータIV1の入力は、ノードNDX1と接続される。インバータIV1の出力は、ドライバDRT1R内のPMOSトランジスタP1のゲートと接続される。インバータIV2の入力は、ノードNDX2と接続される。インバータIV2の出力は、ドライバDRT1R内のNMOSトランジスタN1のゲートと接続される。NMOSトランジスタNT1のゲートは、画素制御線T1と接続される。PMOSトランジスタPT1のゲートは、画素制御線T1と接続される。   A PMOS transistor PT2, an NMOS transistor NT2, and an NMOS transistor NT1 are connected in series between the power supply of the voltage VH_H and the power supply of the voltage VH_L. A PMOS transistor PT1, a PMOS transistor PT3, and an NMOS transistor NT3 are connected in series between the power supply of the voltage VL_H and the power supply of the voltage VL_L. The input of inverter IV1 is connected to node NDX1. The output of inverter IV1 is connected to the gate of PMOS transistor P1 in driver DRT1R. The input of inverter IV2 is connected to node NDX2. The output of inverter IV2 is connected to the gate of NMOS transistor N1 in driver DRT1R. The gate of the NMOS transistor NT1 is connected to the pixel control line T1. The gate of the PMOS transistor PT1 is connected to the pixel control line T1.

上記において、たとえば、VH_H=3.6V、VL_H=1.8V、VH_L=0V、VL_L=−1.3Vとし、画素制御線T1は、−1.3V〜3.6Vの範囲で変化するものとすることができる。   In the above, for example, VH_H = 3.6V, VL_H = 1.8V, VH_L = 0V, VL_L = −1.3V, and the pixel control line T1 varies in the range of −1.3V to 3.6V. can do.

本実施の形態によれば、画素制御線の振幅の範囲に応じたレベルシフタおよび駆動補助回路を実現できる。   According to the present embodiment, it is possible to realize a level shifter and a driving auxiliary circuit corresponding to the amplitude range of the pixel control line.

[第4の実施形態]
本実施の形態は、第1の駆動部81および第2の駆動部82に加えて、第3の駆動部83を備える。
[Fourth Embodiment]
The present embodiment includes a third drive unit 83 in addition to the first drive unit 81 and the second drive unit 82.

図18は、第4の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを駆動するための構成を表わす図である。   FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in a plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the fourth embodiment.

図18の本実施の形態の構成が、第2の実施形態の図12の構成と相違する点は、以下である。本実施の形態は、レベルシフタLSRM、駆動補助回路CR1M、およびドライバDRR1Mを備える点である。レベルシフタLSRM、駆動補助回路CR1M、およびドライバDRR1Mは、第3の駆動部83に含まれる第3のサブ駆動部83_R1を構成する。第3の駆動部83は、積層方向において画素アレイ10の上または下に配置される。第3の駆動部83は、複数の画素制御線の各々の右端と左端との間の中央のノードに接続され、中央のノードの電圧のレベルの変化が検知された画素制御線を中央のノードから駆動する。   The configuration of the present embodiment in FIG. 18 is different from the configuration in FIG. 12 of the second embodiment as follows. In the present embodiment, a level shifter LSRM, a driving auxiliary circuit CR1M, and a driver DRR1M are provided. The level shifter LSRM, the drive assist circuit CR1M, and the driver DRR1M constitute a third sub drive unit 83_R1 included in the third drive unit 83. The third drive unit 83 is disposed above or below the pixel array 10 in the stacking direction. The third driving unit 83 is connected to the central node between the right end and the left end of each of the plurality of pixel control lines, and the pixel control line in which the change in the voltage level of the central node is detected is connected to the central node. Drive from.

第3のサブ駆動部83_R1は、画素アレイ10の第1行の画素制御線R1を右端と左端の間の中央のノードMから駆動する。図示しないが、第3のサブ駆動部83_Ri(i≠1)は、画素アレイ10の第i行の画素制御線Riを右端と左端の間の中央のノードMから駆動する。第3のサブ駆動部83_Tj(j=1〜N)は、画素アレイ10の第j行の画素制御線Tjを右端と左端の間の中央のノードMから駆動する。第3のサブ駆動部83_Sj(j=1〜N)は、画素アレイ10の第j行の画素制御線Sjを右端と左端の間の中央のノードMから駆動する。   The third sub drive unit 83_R1 drives the pixel control line R1 in the first row of the pixel array 10 from the central node M between the right end and the left end. Although not shown, the third sub-driving unit 83_Ri (i ≠ 1) drives the pixel control line Ri in the i-th row of the pixel array 10 from the central node M between the right end and the left end. The third sub drive unit 83_Tj (j = 1 to N) drives the pixel control line Tj in the j-th row of the pixel array 10 from the central node M between the right end and the left end. The third sub drive unit 83_Sj (j = 1 to N) drives the pixel control line Sj in the j-th row of the pixel array 10 from a central node M between the right end and the left end.

レベルシフタLSRMは、レベルシフタLSRと同様の構成を有する。
ドライバDRR1Mは、ドライバDRR1Rと同様の構成を有する。ただし、ドライバDRR1Rが、画素制御線R1の右端と接続されているのに対して、ドライバDRR1Mの出力は、画素制御線R1の中央のノードMと接続される。
The level shifter LSRM has the same configuration as the level shifter LSR.
Driver DRR1M has the same configuration as driver DRR1R. However, the driver DRR1R is connected to the right end of the pixel control line R1, whereas the output of the driver DRR1M is connected to the center node M of the pixel control line R1.

駆動補助回路CR1Mは、駆動補助回路CR1と同様の構成を有する。ただし、駆動補助回路CR1では、NAND回路91の入力端子BおよびNOR回路92の入力端子Bが、画素制御線R1の右端と接続されるのに対して、駆動補助回路CR1Mでは、NAND回路91の入力端子BおよびNOR回路92の入力端子Bが、画素制御線R1の中央のノードMと接続される。   The drive assist circuit CR1M has the same configuration as the drive assist circuit CR1. However, in the drive assist circuit CR1, the input terminal B of the NAND circuit 91 and the input terminal B of the NOR circuit 92 are connected to the right end of the pixel control line R1, whereas in the drive assist circuit CR1M, the input terminal B of the NAND circuit 91 The input terminal B and the input terminal B of the NOR circuit 92 are connected to the central node M of the pixel control line R1.

図19は、図18における各ノードの動作波形を表わす図である。
図18および図19を参照して、画素制御線R1の立ち上げ時の動作を説明する。
FIG. 19 is a diagram illustrating operation waveforms of the respective nodes in FIG.
With reference to FIGS. 18 and 19, the operation at the time of starting up the pixel control line R1 will be described.

タイミング生成回路1は、時刻T0において、リセット制御信号RST_commonを立ち上げる。行選択回路4は、リセット制御信号RST_commonの立ち上げに応じて、リセット制御信号RST_1を立ち上げて、ノード#1へ出力する。レベルシフタLSR1は、リセット制御信号RST_1を増幅して、増幅されたリセット制御信号RST_1′をノード#2へ出力する。ドライバDRR1Lは、リセット制御信号RST_1′に基づいて、画素制御線R1を駆動する。   The timing generation circuit 1 raises the reset control signal RST_common at time T0. The row selection circuit 4 raises the reset control signal RST_1 in response to the rise of the reset control signal RST_common and outputs it to the node # 1. The level shifter LSR1 amplifies the reset control signal RST_1 and outputs the amplified reset control signal RST_1 ′ to the node # 2. The driver DRR1L drives the pixel control line R1 based on the reset control signal RST_1 ′.

ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷がドライバDRR1Lからの電流I1で充電される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。ノードMおよびノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、ノードMおよびノード#4の電圧は徐々に立ち上がる。   Since the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, the signal is transmitted almost without dullness. The CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I1 from the driver DRR1L. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform. Since the node M and the node # 4 are far from the driver DRR1L and are affected by the CR load caused by the reset transistors MR and the long-distance wiring of all the pixels in one row, the voltages of the node M and the node # 4 are gradually increased. Stand up to.

一方、時刻T5において、画素制御線R1のノードMの電圧が閾値電圧VTNまで上昇する。その結果、時刻T5以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷がノードMと接続されるドライバDRR1Mからの電流I2で充電される。これによって、ノードMの電圧が急峻に立ち上がる。   On the other hand, at time T5, the voltage at the node M of the pixel control line R1 rises to the threshold voltage VTN. As a result, after time T5, the CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I2 from the driver DRR1M connected to the node M. As a result, the voltage at the node M rises sharply.

また、時刻T6において、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧が閾値電圧VTNまで上昇する。その結果、時刻T6以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷がノード#4と接続されるドライバDRR1Rからの電流I3で充電される。これによって、ノード#4の電圧が急峻に立ち上がる。ここで、時刻T5<T6<T2(図14)である。   At time T6, the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 rises to the threshold voltage VTN. As a result, after time T6, the CR load caused by the reset transistor MR and the pixel control line R1 in the pixel is charged with the current I3 from the driver DRR1R connected to the node # 4. As a result, the voltage at the node # 4 rises sharply. Here, time T5 <T6 <T2 (FIG. 14).

図18および図19を参照して、画素制御線R1の立ち下げ時の動作を説明する。
タイミング生成回路1は、時刻T1において、リセット制御信号RST_commonを立ち下げる。行選択回路4は、リセット制御信号RST_commonの立ち下げに応じて、リセット制御信号RST_1を立ち下げてノード#1へ出力する。レベルシフタLSR1は、リセット制御信号RST_1を増幅して、増幅されたリセット制御信号RST_1′をノード#2へ出力する。ドライバDRR1Lは、リセット制御信号RST_1′に基づいて、画素制御線R1を駆動する。
With reference to FIGS. 18 and 19, the operation when the pixel control line R1 is lowered will be described.
The timing generation circuit 1 causes the reset control signal RST_common to fall at time T1. In response to the fall of the reset control signal RST_common, the row selection circuit 4 falls the reset control signal RST_1 and outputs it to the node # 1. The level shifter LSR1 amplifies the reset control signal RST_1 and outputs the amplified reset control signal RST_1 ′ to the node # 2. The driver DRR1L drives the pixel control line R1 based on the reset control signal RST_1 ′.

ノード#1およびノード#2では、駆動する負荷がほとんど存在しないため、ほぼ鈍りなく信号が伝達される。ノード#3は、ドライバDRR1Lの出力の直近に位置するため、ノード#3の電圧は、少しだけ鈍った波形となる。   Since the node # 1 and the node # 2 have almost no load to be driven, the signal is transmitted almost without dullness. Since node # 3 is positioned in the immediate vicinity of the output of driver DRR1L, the voltage at node # 3 has a slightly dull waveform.

ノードMおよびノード#4は、ドライバDRR1Lからの距離が遠く、1行内の全画素のリセットトランジスタMRと長距離配線に起因するCR負荷の影響を受けるため、画素制御線R1のノードMおよびノード#4の電圧は徐々に立ち下がる。   Since the node M and the node # 4 are far from the driver DRR1L and are affected by the CR load caused by the reset transistors MR and the long-distance wiring of all the pixels in one row, the node M and the node # of the pixel control line R1 The voltage of 4 falls gradually.

一方、時刻T7において、画素制御線R1のノードMの電圧が閾値電圧(VH−VTP)まで下降する。その結果、時刻T7以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷とによって蓄積された電荷が、画素アレイ10のノードMに接続されるドライバDRR1Mを通じて放電される。これによって、ノードMの電圧が急峻に立ち下がる。   On the other hand, at time T7, the voltage at the node M of the pixel control line R1 drops to the threshold voltage (VH−VTP). As a result, after time T7, electric charges accumulated by the reset transistor MR in the pixel and the CR load caused by the pixel control line R1 are discharged through the driver DRR1M connected to the node M of the pixel array 10. As a result, the voltage at the node M falls sharply.

また、時刻T8において、画素制御線R1の右端のノード#4の電圧が閾値電圧(VH−VTP)まで下降する。その結果、時刻T8以降では、画素内のリセットトランジスタMRと画素制御線R1に起因するCR負荷とによって蓄積された電荷が、画素アレイ10のノード#4に接続されるドライバDRR1Rを通じて放電される。これによって、ノード#4の電圧が急峻に立ち下がる。ここで、時刻T7<T8<T3(図14)である。   At time T8, the voltage at the rightmost node # 4 of the pixel control line R1 falls to the threshold voltage (VH−VTP). As a result, after time T8, the charges accumulated by the reset transistor MR in the pixel and the CR load caused by the pixel control line R1 are discharged through the driver DRR1R connected to the node # 4 of the pixel array 10. As a result, the voltage at the node # 4 falls sharply. Here, time T7 <T8 <T3 (FIG. 14).

本実施の形態によれば、画素制御線の駆動を補助する駆動部を、画素アレイの周辺部に搭載するだけではなく、例えば裏面照射(Back Side Illuminati:BSI)または積層構造などを用いて、積層方向において画素アレイの上または下に設けることによって、画素制御線の駆動補助の機能を強化することが可能である。   According to the present embodiment, the drive unit for assisting the drive of the pixel control line is not only mounted on the peripheral part of the pixel array, but also using, for example, back side illumination (Back Side Illuminati: BSI) or a stacked structure, By providing above or below the pixel array in the stacking direction, it is possible to enhance the function of assisting driving of the pixel control lines.

なお、本実施の形態では、第1の駆動部81を画素アレイ10の右側、第2の駆動部82を画素アレイ10の左側、第3の駆動部83を積層方向において画素アレイ10の上または下に配置することとしたが、これに限定するものではない。たとえば、第1の駆動部81を画素アレイ10の右側、第2の駆動部82を積層方向において画素アレイ10の上または下に配置するものとしてもよい。あるいは、第1の駆動部81を積層方向において画素アレイ10の上または下、第2の駆動部82を画素アレイ10の左側、第3の駆動部83を画素アレイ10の右側に配置することとしてもよい。   In the present embodiment, the first driving unit 81 is on the right side of the pixel array 10, the second driving unit 82 is on the left side of the pixel array 10, and the third driving unit 83 is on the pixel array 10 in the stacking direction. However, the present invention is not limited to this. For example, the first drive unit 81 may be disposed on the right side of the pixel array 10 and the second drive unit 82 may be disposed above or below the pixel array 10 in the stacking direction. Alternatively, the first driving unit 81 is disposed above or below the pixel array 10 in the stacking direction, the second driving unit 82 is disposed on the left side of the pixel array 10, and the third driving unit 83 is disposed on the right side of the pixel array 10. Also good.

[第5の実施形態]
本実施の形態では、画素を構成するリセットトランジスタMR、および転送トランジスタMTがノーマリオフ型のトランジスタとする。
[Fifth Embodiment]
In this embodiment, the reset transistor MR and the transfer transistor MT included in the pixel are normally-off transistors.

図20は、第5の実施形態の制御信号のタイミング波形の例を表わす図である。
選択制御信号SEL_kがハイレベルとなる期間(画素が選択される動作シーケンスの範囲)の外では、リセット制御信号RST_k、転送制御信号TX_kは、ロウレベルで固定される。ここで、k=1〜nのうちのいずれかである。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a timing waveform of a control signal according to the fifth embodiment.
Outside the period during which the selection control signal SEL_k is at a high level (range of operation sequence in which a pixel is selected), the reset control signal RST_k and the transfer control signal TX_k are fixed at a low level. Here, k = 1 to n.

図21は、第5の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素のリセットトランジスタMR、および第j行(j=1〜n)の複数の画素の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成も、これと同様である。   FIG. 21 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in a plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the fifth embodiment from the right side. The configuration for driving the reset transistors MR of the pixels in the i-th row (i ≠ 1) and the transfer transistors MT of the pixels in the j-th row (j = 1 to n) from the right side is the same as this. is there.

タイミング生成回路1、レベルシフタLSR、およびドライバDRR1Rは、第2の実施形態と同様である。   The timing generation circuit 1, the level shifter LSR, and the driver DRR1R are the same as those in the second embodiment.

駆動補助回路CR1は、NAND回路91と、インバータ93とを備える。
NAND回路91の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。NAND回路91の入力端子Bは、画素制御線R1の右端と接続される。NAND回路91の出力端子Cは、ドライバDRR1R内のPMOSトランジスタP1と接続される。
The drive assist circuit CR1 includes a NAND circuit 91 and an inverter 93.
The input terminal A of the NAND circuit 91 receives the output of the level shifter LSR. The input terminal B of the NAND circuit 91 is connected to the right end of the pixel control line R1. The output terminal C of the NAND circuit 91 is connected to the PMOS transistor P1 in the driver DRR1R.

インバータ93の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。インバータ93の出力端子Cは、ドライバDRR1R内のNMOSトランジスタN1と接続される。   The input terminal A of the inverter 93 receives the output of the level shifter LSR. The output terminal C of the inverter 93 is connected to the NMOS transistor N1 in the driver DRR1R.

画素制御線R1の電圧を右側から立ち上けるときの動作は、第2の実施形態と同様である。   The operation when the voltage of the pixel control line R1 rises from the right side is the same as that in the second embodiment.

画素制御線R1の電圧を右側から立ち下げるときの動作について説明する。
まず、タイミング生成回路1が、リセット制御信号RST_commonを立ち下げる。
An operation when the voltage of the pixel control line R1 falls from the right side will be described.
First, the timing generation circuit 1 causes the reset control signal RST_common to fall.

次に、レベルシフタLSRが、リセット制御信号RST_commonを昇圧する。
次に、NAND回路91の入力端子Aにロウレベルの電圧が入力される。入力端子Aの電圧がロウレベルのため、NAND回路91の出力がハイレベルである。それゆえ、PMOSトランジスタP1はオフを維持する。
Next, the level shifter LSR boosts the reset control signal RST_common.
Next, a low level voltage is input to the input terminal A of the NAND circuit 91. Since the voltage at the input terminal A is low, the output of the NAND circuit 91 is high. Therefore, the PMOS transistor P1 remains off.

インバータ93の入力端子Aにロウレベルの電圧が入力される。これによって、画素制御線R1の右端の電圧のレベルに係らず、NMOSトランジスタN1がオンとなる。ドライバDRR1Rによって、画素制御線R1の右端と電圧VLの電源とが接続し、画素制御線R1がドライバDRR1Rによっても放電される。その結果、画素制御線R1の右端の電圧が、電圧VLまで急峻に立ち下がる。   A low level voltage is input to the input terminal A of the inverter 93. As a result, the NMOS transistor N1 is turned on regardless of the level of the voltage at the right end of the pixel control line R1. The driver DRR1R connects the right end of the pixel control line R1 and the power supply of the voltage VL, and the pixel control line R1 is also discharged by the driver DRR1R. As a result, the right end voltage of the pixel control line R1 falls steeply to the voltage VL.

図22は、第5の実施形態による画素制御線R1〜Rnの駆動を表わす図である。
画素アレイ10内の第x行が選択されたとする。
FIG. 22 is a diagram illustrating driving of pixel control lines R1 to Rn according to the fifth embodiment.
Assume that the xth row in the pixel array 10 is selected.

画素制御線Rxを立ち上げるときの動作を説明する。この動作は、第2の実施形態の動作と同様である。   An operation when the pixel control line Rx is activated will be described. This operation is the same as the operation of the second embodiment.

行選択回路4、画素アレイ10の第x行に対応する左側のレベルシフタLSRxおよびドライバDRRxLによって、画素制御線Rxが立ち上がる。また、画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRx、およびドライバDRRxRによって、画素制御線Rxの立ち上りが補助される。   The pixel control line Rx rises by the left level shifter LSRx and the driver DRRxL corresponding to the xth row of the row selection circuit 4 and the pixel array 10. Further, the rise of the pixel control line Rx is assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRx, and the driver DRRxR located on the right side of the pixel array 10.

一方、行選択回路4、画素アレイ10の第i行に対応する左側のレベルシフタLSRiおよびドライバDRRiLによって、画素制御線Riが立ち上げられない。第i行は、第x行以外のすべての行である。よって、画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRi、およびドライバDRRiRによって、画素制御線Riの立ち上りが補助されない。   On the other hand, the pixel control line Ri is not raised by the row selection circuit 4, the left level shifter LSRi corresponding to the i-th row of the pixel array 10 and the driver DRRiL. The i-th row is all rows other than the x-th row. Therefore, the rise of the pixel control line Ri is not assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRi, and the driver DRRiR located on the right side of the pixel array 10.

つまり、選択されて、左側から立ち上げられた画素制御線のみが、NAND回路91によって、右側から立ち上げが補助される。選択されていない画素制御線は、NAND回路91によって、右側から立ち上げが補助されない。   In other words, only the pixel control line that has been selected and started from the left side is assisted by the NAND circuit 91 to start from the right side. The unselected pixel control lines are not assisted by the NAND circuit 91 to start up from the right side.

画素制御線Rxを立ち下げるときの動作を説明する。
行選択回路4、画素アレイ10の第x行に対応する左側のレベルシフタLSRxおよびドライバDRRxLによって、画素制御線Rxが立ち下がる。画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRx、およびドライバDRRxRによって、画素制御線Rxの立ち下がりが補助される。ここでは、画素制御線Rxのノードの電圧のレベルに係らず、インバータ93の動作によって、画素制御線Rxが立ち下げられる。
An operation when the pixel control line Rx is lowered will be described.
The pixel control line Rx falls by the left side level shifter LSRx and the driver DRRxL corresponding to the xth row of the row selection circuit 4 and the pixel array 10. The fall of the pixel control line Rx is assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRx, and the driver DRRxR located on the right side of the pixel array 10. Here, the pixel control line Rx is lowered by the operation of the inverter 93 regardless of the voltage level of the node of the pixel control line Rx.

同様に、行選択回路4、画素アレイ10の第i行に対応する右側のレベルシフタLSRiおよびドライバDRRiLによって、画素制御線Riのレベルに係らず、画素制御線Riをロウレベルに駆動される。画素アレイ10内の第i行の画素のリセットトランジスタMRでは、第x行が選択されている期間は、動作シーケンス期間ではないので、ロウレベルに固定されているため、画素制御線Riをロウレベルに駆動しても問題が生じない。   Similarly, the pixel control line Ri is driven to a low level by the row selection circuit 4, the right level shifter LSRi corresponding to the i-th row of the pixel array 10 and the driver DRRiL regardless of the level of the pixel control line Ri. In the reset transistor MR of the pixel in the i-th row in the pixel array 10, since the period in which the x-th row is selected is not an operation sequence period, it is fixed at the low level, so the pixel control line Ri is driven to the low level. However, no problem occurs.

つまり、立ち下げ時には、インバータ93によって、選択されて左側から立ち下げられたかどうかに係らず、すべての画素制御線R1〜Rnが右側から立ち下げられる。   That is, at the time of falling, all the pixel control lines R1 to Rn are lowered from the right side regardless of whether the inverter 93 is selected and lowered from the left side.

本実施の形態の固体撮像装置では、駆動補助回路内の画素制御線Ri、Tiの立ち下げを補助する部分をインバータのみの構成にすることによって、画素制御線Ri、Tiの立ち下げ時には、全行の画素制御線R1〜Rn、T1〜Tnを同時に立ち下げる。このような構成によって、たとえば、画素制御線Ri、Tiを立ち下げることによって、ノーマリオフ型のリセットトランジスタMRおよび転送トランジスタMTをオンからオフに変化させるときに、(VH−VTP)時間の遅延が発生しないようにすることができる。   In the solid-state imaging device according to the present embodiment, the portion that assists the falling of the pixel control lines Ri and Ti in the driving auxiliary circuit is configured by only an inverter, so that when the pixel control lines Ri and Ti are lowered, The row pixel control lines R1 to Rn and T1 to Tn are simultaneously lowered. With such a configuration, for example, when the normally-off type reset transistor MR and the transfer transistor MT are changed from on to off by lowering the pixel control lines Ri and Ti, a delay of (VH−VTP) occurs. You can avoid it.

[第6の実施形態]
本実施の形態では、画素を構成するリセットトランジスタMR、転送トランジスタMTがノーマリオン型のトランジスタとする。
[Sixth Embodiment]
In this embodiment, the reset transistor MR and the transfer transistor MT included in the pixel are normally-on transistors.

図23は、第6の実施形態の制御信号のタイミングを表わす図である。
選択制御信号SEL_kがハイレベルとなる期間(画素が選択される動作シーケンスの範囲)の外では、リセット制御信号RST_k、および転送制御信号TX_kは、ハイレベルで固定される。ここで、k=1〜nのうちのいずれかである。
FIG. 23 is a diagram illustrating the timing of control signals according to the sixth embodiment.
Outside the period during which the selection control signal SEL_k is at the high level (the range of the operation sequence in which the pixels are selected), the reset control signal RST_k and the transfer control signal TX_k are fixed at the high level. Here, k = 1 to n.

図24は、第5の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素のリセットトランジスタMR、および第j行(j=1〜n)の複数の画素の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成も、これと同様である。   FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration for driving the reset transistors MR in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the fifth embodiment from the right side. The configuration for driving the reset transistors MR of the pixels in the i-th row (i ≠ 1) and the transfer transistors MT of the pixels in the j-th row (j = 1 to n) from the right side is the same as this. is there.

タイミング生成回路1、レベルシフタLSR、およびドライバDRR1Rは、第2の実施形態と同様である。   The timing generation circuit 1, the level shifter LSR, and the driver DRR1R are the same as those in the second embodiment.

駆動補助回路CR1は、インバータ94と、NOR回路92とを備える。
NOR回路92の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。NOR回路92の入力端子Bは、画素制御線R1の右端と接続される。NOR回路92の出力端子Cは、ドライバDRR1R内のNMOSトランジスタN1と接続される。
The drive assist circuit CR1 includes an inverter 94 and a NOR circuit 92.
The input terminal A of the NOR circuit 92 receives the output of the level shifter LSR. The input terminal B of the NOR circuit 92 is connected to the right end of the pixel control line R1. The output terminal C of the NOR circuit 92 is connected to the NMOS transistor N1 in the driver DRR1R.

インバータ94の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力を受ける。インバータ94の出力端子Cは、ドライバDRR1R内のPMOSトランジスタP1と接続される。   The input terminal A of the inverter 94 receives the output of the level shifter LSR. The output terminal C of the inverter 94 is connected to the PMOS transistor P1 in the driver DRR1R.

画素制御線R1の電圧を右側から立ち下げるときの動作は、第2の実施形態と同様である。   The operation when the voltage of the pixel control line R1 falls from the right side is the same as in the second embodiment.

画素制御線R1の電圧を右側から立ち上げるときの動作について説明する。
まず、タイミング生成回路1が、リセット制御信号RST_commonを立ち上げる。
An operation when the voltage of the pixel control line R1 is raised from the right side will be described.
First, the timing generation circuit 1 raises the reset control signal RST_common.

次に、レベルシフタLSRが、リセット制御信号RST_commonを昇圧する。
次に、NOR回路92の入力端子Aにハイレベルの電圧が入力される。入力端子Aの電圧がハイレベルのため、NOR回路92の出力がロウレベルである。それゆえ、NMOSトランジスタN1はオフを維持する。
Next, the level shifter LSR boosts the reset control signal RST_common.
Next, a high level voltage is input to the input terminal A of the NOR circuit 92. Since the voltage at the input terminal A is at a high level, the output of the NOR circuit 92 is at a low level. Therefore, the NMOS transistor N1 remains off.

インバータ94の入力端子Aにハイレベルの電圧が入力される。これによって、画素制御線R1の右端の電圧のレベルに係らず、PMOSトランジスタP1がオンとなる。ドライバDRR1Rによって、画素制御線R1の右端と電圧VHの電源とが接続し、画素制御線R1がドライバDRR1Rによって充電される。その結果、画素制御線R1の右端の電圧が、電圧VHまで急峻に立ち上がる。   A high level voltage is input to the input terminal A of the inverter 94. As a result, the PMOS transistor P1 is turned on regardless of the level of the voltage at the right end of the pixel control line R1. The driver DRR1R connects the right end of the pixel control line R1 and the power supply of the voltage VH, and the pixel control line R1 is charged by the driver DRR1R. As a result, the voltage at the right end of the pixel control line R1 rises steeply to the voltage VH.

図25は、第6の実施形態による画素制御線R1〜Rnの駆動を表わす図である。
画素アレイ10内の第x行が選択されたとする。
FIG. 25 is a diagram illustrating driving of pixel control lines R1 to Rn according to the sixth embodiment.
Assume that the xth row in the pixel array 10 is selected.

画素制御線Rxを立ち下げるときの動作を説明する。この動作は、第2の実施形態の動作と同様である。   An operation when the pixel control line Rx is lowered will be described. This operation is the same as the operation of the second embodiment.

行選択回路4、画素アレイ10の第x行に対応する左側のレベルシフタLSRxおよびドライバDRRxLによって、画素制御線Rxが立ち下がる。画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRx、およびドライバDRRxRによって、画素制御線Rxの立ち下がりが補助される。   The pixel control line Rx falls by the left side level shifter LSRx and the driver DRRxL corresponding to the xth row of the row selection circuit 4 and the pixel array 10. The fall of the pixel control line Rx is assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRx, and the driver DRRxR located on the right side of the pixel array 10.

一方、行選択回路4、画素アレイ10の第i行に対応する左側のレベルシフタLSRiおよびドライバDRRiLによって、画素制御線Riが立ち下げられない。iは、x以外の数とする。よって、画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRi、およびドライバDRRiRによって、画素制御線Riの立ち下がりが補助されない。   On the other hand, the pixel control line Ri is not lowered by the row selection circuit 4, the left level shifter LSRi corresponding to the i-th row of the pixel array 10 and the driver DRRiL. i is a number other than x. Therefore, the falling of the pixel control line Ri is not assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRi, and the driver DRRiR located on the right side of the pixel array 10.

画素制御線Rxを立ち上げるときの動作を説明する。
行選択回路4、画素アレイ10の第x行に対応する左側のレベルシフタLSRxおよびドライバDRRxLによって、画素制御線Rxが立ち上がる。画素アレイ10の右側に位置するレベルシフタLSR、駆動補助回路CRx、およびドライバDRRxRによって、画素制御線Rxの立ち上りが補助される。
An operation when the pixel control line Rx is activated will be described.
The pixel control line Rx rises by the left level shifter LSRx and the driver DRRxL corresponding to the xth row of the row selection circuit 4 and the pixel array 10. The rise of the pixel control line Rx is assisted by the level shifter LSR, the drive assist circuit CRx, and the driver DRRxR located on the right side of the pixel array 10.

同様に、行選択回路4、画素アレイ10の第i行に対応する右側のレベルシフタLSRiおよびドライバDRRiLによって、画素制御線Riのレベルに係らず、画素制御線Riをハイレベルに駆動される。iは、x以外の数とする。   Similarly, the pixel control line Ri is driven to a high level by the row selection circuit 4, the right level shifter LSRi corresponding to the i-th row of the pixel array 10 and the driver DRRiL regardless of the level of the pixel control line Ri. i is a number other than x.

画素アレイ10内の第i行の画素のリセットトランジスタMRでは、第x行が選択されている期間は、動作シーケンス期間ではないのでハイレベルに固定されているため、画素制御線Riをハイレベルに駆動しても問題が生じない。   In the reset transistor MR of the pixel in the i-th row in the pixel array 10, since the period during which the x-th row is selected is not an operation sequence period and is fixed at a high level, the pixel control line Ri is set to a high level. There is no problem even if it is driven.

本実施の形態の固体撮像装置では、駆動補助回路内の画素制御線Ri、Tiの立ち上げを補助する部分をインバータのみの構成にすることによって、画素制御線Ri、Tiの立ち上げ時には、全行の画素制御線R1〜Rn、T1〜Tnを同時に立ち上げる。このような構成によって、たとえば、画素制御線Ri、Tiを立ち上げることによって、ノーマリオン型のリセットトランジスタMR、および転送トランジスタMTをオフからオンに変化させるときに、VTN時間の遅延が発生しないようにすることができる。   In the solid-state imaging device according to the present embodiment, the portion that assists the start-up of the pixel control lines Ri and Ti in the drive assist circuit is configured by only an inverter, so that all the control lines Ri and Ti are The row pixel control lines R1 to Rn and T1 to Tn are simultaneously activated. With such a configuration, for example, when the normally-on type reset transistor MR and the transfer transistor MT are changed from OFF to ON by raising the pixel control lines Ri and Ti, a delay in VTN time does not occur. Can be.

[第7の実施形態]
本実施の形態は、画素制御線Ri、画素制御線Ti、画素制御線Siの立ち上げを右側から補助するための構成に関する。
[Seventh Embodiment]
The present embodiment relates to a configuration for assisting the start-up of the pixel control line Ri, the pixel control line Ti, and the pixel control line Si from the right side.

図26は、第7の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち上げるための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち上げるための構成も、これと同様である。さらに、第j行(j=1〜n)の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から立ち上げるための構成も、第j行(j=1〜n)の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から立ち上げるための構成も、これと同様である。   FIG. 26 is a diagram illustrating a configuration for raising the reset transistors MR in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the seventh embodiment from the right side. The configuration for raising the reset transistors MR in a plurality of pixels in the i-th row (i ≠ 1) from the right side is the same as this. Furthermore, the configuration for raising the transfer transistors MT in the pixels in the j-th row (j = 1 to n) from the right side is also the selection transistor MS in the pixels in the j-th row (j = 1 to n). The configuration for starting up from the right side is the same as this.

レベルシフタLSRは、第2の実施形態と同様である。
ドライバDRR1Rは、電圧VH_Hの電源と、画素制御線R1との間に接続されたPMOSトランジスタP1を備える。
The level shifter LSR is the same as that of the second embodiment.
The driver DRR1R includes a PMOS transistor P1 connected between the power supply of the voltage VH_H and the pixel control line R1.

駆動補助回路CR1は、NAND回路91を備える。NAND回路91の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力と接続し、NAND回路91の入力端子Bは、画素制御線R1と接続する。NAND回路91の出力は、PMOSトランジスタP1のゲートと接続する。   The drive assist circuit CR1 includes a NAND circuit 91. The input terminal A of the NAND circuit 91 is connected to the output of the level shifter LSR, and the input terminal B of the NAND circuit 91 is connected to the pixel control line R1. The output of the NAND circuit 91 is connected to the gate of the PMOS transistor P1.

本実施の形態によれば、駆動補助回路CR1は、NAND回路91のみを備え、ドライバDRR1Rは、PMOSトランジスタP1のみを備えるので、画素制御線R1の立ち上げ補助のみが実行される。   According to the present embodiment, since the drive assist circuit CR1 includes only the NAND circuit 91 and the driver DRR1R includes only the PMOS transistor P1, only the start-up assist of the pixel control line R1 is executed.

本実施の形態の固体撮像装置によれば、画素制御線の立ち上げのみを実行することによって、面積を小さくすることができる。   According to the solid-state imaging device of the present embodiment, the area can be reduced by executing only the start-up of the pixel control line.

[第8の実施形態]
本実施の形態は、画素制御線Ri、画素制御線Ti、画素制御線Siの立ち下げを右側から補助するための構成に関する。
[Eighth Embodiment]
The present embodiment relates to a configuration for assisting the falling of the pixel control line Ri, the pixel control line Ti, and the pixel control line Si from the right side.

図27は、第8の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち下げるための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から立ち下げるための構成も、これと同様である。さらに、第j行(j=1〜n)の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から立ち下げるための構成も、第j行(j=1〜n)の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から立ち下げるための構成も、これと同様である。   FIG. 27 is a diagram illustrating a configuration for causing the reset transistors MR in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the eighth embodiment to fall from the right side. The configuration for causing the reset transistors MR in the plurality of pixels in the i-th row (i ≠ 1) to fall from the right side is the same as this. Further, the configuration for dropping the transfer transistors MT in the plurality of pixels in the jth row (j = 1 to n) from the right side is also the selection transistor MS in the plurality of pixels in the jth row (j = 1 to n). The configuration for lowering from the right side is the same as this.

レベルシフタLSRは、第2の実施形態と同様である。
ドライバDRR1Rは、画素制御線R1と電圧VL_Lの電源との間に接続されたNMOSトランジスタN1を備える。
The level shifter LSR is the same as that of the second embodiment.
The driver DRR1R includes an NMOS transistor N1 connected between the pixel control line R1 and the power supply of the voltage VL_L.

駆動補助回路CR1は、NOR回路92を備える。NOR回路92の入力端子Aは、レベルシフタLSRの出力と接続し、NOR回路92の入力端子Bは、画素制御線R1と接続する。NOR回路92の出力は、NMOSトランジスタN1のゲートと接続する。     The drive assist circuit CR1 includes a NOR circuit 92. The input terminal A of the NOR circuit 92 is connected to the output of the level shifter LSR, and the input terminal B of the NOR circuit 92 is connected to the pixel control line R1. The output of the NOR circuit 92 is connected to the gate of the NMOS transistor N1.

本実施の形態によれば、駆動補助回路CR1は、NOR回路92のみを備え、ドライバDRR1Rは、NMOSトランジスタN1のみを備えるので、画素制御線R1の立ち下げ補助のみが実行される。   According to the present embodiment, since the drive assist circuit CR1 includes only the NOR circuit 92 and the driver DRR1R includes only the NMOS transistor N1, only the fall assist of the pixel control line R1 is executed.

本実施の形態の固体撮像装置によれば、画素制御線の立ち下げのみを実行することによって、面積を小さくすることができる。   According to the solid-state imaging device of the present embodiment, the area can be reduced by performing only the falling of the pixel control line.

[第9の実施形態]
図28は、第9の実施形態の画素アレイ10の第1行の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動するための構成を表わす図である。第i行(i≠1)の複数の画素内の転送トランジスタMTを右側から駆動ための構成も、これと同様である。さらに、第j行(j=1〜n)の複数の画素内のリセットトランジスタMRを右側から駆動するための構成も、第j行(j=1〜n)の複数の画素内の選択トランジスタMSを右側から駆動するための構成も、これと同様である。
[Ninth Embodiment]
FIG. 28 is a diagram illustrating a configuration for driving the transfer transistors MT in the plurality of pixels in the first row of the pixel array 10 of the ninth embodiment from the right side. The configuration for driving the transfer transistors MT in the pixels in the i-th row (i ≠ 1) from the right side is the same as this. Furthermore, the configuration for driving the reset transistors MR in the pixels in the j-th row (j = 1 to n) from the right side is also the selection transistor MS in the pixels in the j-th row (j = 1 to n). The configuration for driving the motor from the right side is the same as this.

図38の構成が、図17の第3の実施形態の構成と相違する点は、以下である。
本実施の形態では、インバータIV1と直列接続されるトランジスタとして、VTNよりも低い閾値電圧VTN2を有するNMOSトランジスタLNT1が用いられる。インバータIV2と直列接続されるトランジスタとして、VTPよりも低い閾値電圧VTP2を有するPMOSトランジスタLPT1が用いられる。
The configuration of FIG. 38 is different from the configuration of the third embodiment of FIG. 17 as follows.
In the present embodiment, an NMOS transistor LNT1 having a threshold voltage VTN2 lower than VTN is used as a transistor connected in series with the inverter IV1. As a transistor connected in series to the inverter IV2, a PMOS transistor LPT1 having a threshold voltage VTP2 lower than VTP is used.

ここで、閾値電圧VTN2は、第2の駆動部82内の駆動補助回路CT1〜CTn、CR1〜CRn、CS1〜CSn以外の回路に含まれるNMOSトランジスタの閾値電圧よりも小さいものとすることができる。閾値電圧VTP2は、第2の駆動部82内の駆動補助回路CT1〜CTn、CR1〜CRn、CS1〜CSn以外の回路に含まれるPMOSトランジスタの閾値電圧よりも小さいものとすることができる。   Here, the threshold voltage VTN2 can be lower than the threshold voltage of the NMOS transistor included in the circuits other than the driving auxiliary circuits CT1 to CTn, CR1 to CRn, and CS1 to CSn in the second driving unit 82. . The threshold voltage VTP2 can be lower than the threshold voltage of the PMOS transistor included in circuits other than the drive auxiliary circuits CT1 to CTn, CR1 to CRn, and CS1 to CSn in the second drive unit 82.

図29は、第3の実施形態と第9の実施形態のノード#4の立ち上がりおよび立ち下がりのタイミングを比較するための図である。   FIG. 29 is a diagram for comparing the rise and fall timings of the node # 4 of the third embodiment and the ninth embodiment.

第3の実施形態では、NMOSトランジスタNT1の閾値がVTNのため、ノード#4の電圧は、時刻T2において急激に立ち上がる。これに対して、本実施の形態では、NMOSトランジスタLNT1の閾値がVTN2のため、ノード#4の電圧は、時刻TSにおいて急激に立ち上がる。ここで、VTN>VTN2、T2>TSである。   In the third embodiment, since the threshold value of the NMOS transistor NT1 is VTN, the voltage of the node # 4 rapidly rises at time T2. On the other hand, in the present embodiment, since the threshold value of the NMOS transistor LNT1 is VTN2, the voltage of the node # 4 rises rapidly at the time TS. Here, VTN> VTN2 and T2> TS.

第3の実施形態では、PMOSトランジスタPT1の閾値がVTPのため、ノード#4の電圧は、時刻T3において急激に立ち下がる。これに対して、本実施の形態では、PMOSトランジスタLPT1の閾値がVTP2のため、ノード#4の電圧は、時刻TEにおいて急激に立ち下がる。ここで、VTP>VTP2、T3>TEである。   In the third embodiment, since the threshold value of the PMOS transistor PT1 is VTP, the voltage of the node # 4 falls sharply at time T3. On the other hand, in the present embodiment, since the threshold value of the PMOS transistor LPT1 is VTP2, the voltage at the node # 4 falls sharply at the time TE. Here, VTP> VTP2 and T3> TE.

本実施の形態の固体撮像装置によれば、低い閾値のNMOSトランジスタLNT1およびPMOSトランジスタLPT1を備えることによって、画素制御線の立ち上げおよび立ち下げを高速化できる。   According to the solid-state imaging device of the present embodiment, by providing the low threshold NMOS transistor LNT1 and the PMOS transistor LPT1, the rise and fall of the pixel control line can be speeded up.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は実施の形態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。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

1 タイミング生成回路、2,2a,6 レベルシフタ群、3,3a,5 ドライバ群
、4,4a 行選択回路、7 駆動補助部、10,100 画素アレイ、81,200 第1の駆動部、82,300 第2の駆動部、83 第3の駆動部、83_R1 第3のサブ駆動部、91 NAND回路、92 NOR回路、93,94,IV1,IV2,IV3 インバータ、102 電流源回路、110,500 固体撮像装置、111 垂直走査回路、114 デジタル信号処理器、115 電流源回路群、116 A/D変換器群、117 水平走査回路、118 バイアス電圧生成回路、CR1〜CRn,CT1〜CTn,CS1〜CSn,CR1M 駆動補助回路、DRR1L〜DRRnL,DRT1L〜DRTnL,DRS1L〜DRSnL,DRR1R〜DRRnR,DRT1R〜DRTnR,DRS1R〜DRSnR,DRR1M ドライバ、LSR1〜LSRn,LST1〜LSTn,LSS1〜LSSn,LSR1R〜LSRnR,LST1R〜LSTnR,LSS1R〜LSSnR,LSR,LST,LSS,LSRM レベルシフタ、MD 増幅トランジスタ、MR リセットトランジスタ、MS 選択トランジスタ、MT 転送トランジスタ、P 画素、PD フォトダイオード、FD フローティングディフュージョン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Timing generation circuit, 2, 2a, 6 level shifter group, 3, 3a, 5 driver group, 4, 4a row selection circuit, 7 drive auxiliary | assistant part, 10,100 pixel array, 81,200 1st drive part, 82, 300 second driving unit, 83 third driving unit, 83_R1 third sub driving unit, 91 NAND circuit, 92 NOR circuit, 93, 94, IV1, IV2, IV3 inverter, 102 current source circuit, 110, 500 solid Imaging device, 111 vertical scanning circuit, 114 digital signal processor, 115 current source circuit group, 116 A / D converter group, 117 horizontal scanning circuit, 118 bias voltage generation circuit, CR1 to CRn, CT1 to CTn, CS1 to CSn , CR1M Drive auxiliary circuit, DRR1L to DRRnL, DRT1L to DRTnL, DRS1L to DRSnL, DRR1R to DRR nR, DRT1R to DRTnR, DRS1R to DRSnR, DRR1M driver, LSR1 to LSRn, LST1 to LSTn, LSS1 to LSSn, LSR1R to LSRnR, LST1R to LSTnR, LSS1R to LSSnR, LSR, LST, LSS, LSRM level transistor, MD MR reset transistor, MS selection transistor, MT transfer transistor, P pixel, PD photodiode, FD floating diffusion.

Claims (17)

行列状に配置された光電変換を行う複数の画素を含む画素アレイと、
各々が、前記画素アレイ内の対応する行の画素と接続される複数の画素制御線と、
前記画素アレイの行方向の一端に隣接して配置され、かつ前記複数の画素制御線の一端と接続され、前記画素アレイの選択された行の前記画素制御線を駆動する第1の駆動部と、
前記画素アレイの行方向の他端に隣接して配置され、かつ前記複数の画素制御線の各々の他端と接続され、前記他端の電圧のレベルの変化が検知された前記画素制御線を前記他端から駆動する第2の駆動部とを備えた、固体撮像装置。
A pixel array including a plurality of pixels that perform photoelectric conversion arranged in a matrix;
A plurality of pixel control lines each connected to a corresponding row of pixels in the pixel array;
A first driving unit disposed adjacent to one end of the pixel array in the row direction and connected to one end of the plurality of pixel control lines, and driving the pixel control line in a selected row of the pixel array; ,
The pixel control line disposed adjacent to the other end in the row direction of the pixel array and connected to the other end of each of the plurality of pixel control lines, the change in the voltage level of the other end being detected. A solid-state imaging device comprising: a second drive unit that is driven from the other end.
前記第1の駆動部は、前記画素アレイ内のすべての行に共通の制御信号を受けて、前記共通の制御信号に基づいて、前記選択された行の画素制御線を駆動し、
前記第2の駆動部は、前記共通の制御信号を受けて、前記共通の制御信号のレベルと、前記複数の画素制御線の各々の他端の電圧のレベルとに応じて、前記複数の画素制御線の各々を前記他端から駆動する、請求項1記載の固体撮像装置。
The first driving unit receives a control signal common to all the rows in the pixel array, and drives the pixel control lines of the selected row based on the common control signal.
The second driving unit receives the common control signal, and the plurality of pixels according to a level of the common control signal and a voltage level of the other end of each of the plurality of pixel control lines. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein each control line is driven from the other end.
前記画素アレイ内のすべての行に共通の制御信号の活性化および非活性化を制御するタイミング生成回路を備え、
前記第1の駆動部は、
前記画素アレイ内の行を選択して、前記共通の制御信号のレベルに応じて、前記選択した行の制御信号を活性化または非活性化する行選択回路と、
各々が、対応する行の制御信号のレベルを増幅する複数の第1のレベルシフタと、
各々が、対応する行の前記増幅された制御信号を受ける入力端子と、対応する行の前記画素制御線の一端と接続される出力端子とを有する複数の第1のドライバとを含み、
前記第2の駆動部は、
前記共通の制御信号のレベルを増幅する第2のレベルシフタと、
各々が、対応する行の前記画素制御線の他端と接続される出力端子を有する複数の第2のドライバと、
各々が、対応する行の前記画素制御線の他端の電圧と、前記増幅された前記共通の制御信号のレベルとに従って、対応する前記第2のドライバの出力を制御する複数の駆動補助回路とを含む、請求項1記載の固体撮像装置。
A timing generation circuit for controlling activation and deactivation of a control signal common to all the rows in the pixel array;
The first driving unit includes:
A row selection circuit for selecting a row in the pixel array and activating or deactivating a control signal of the selected row according to a level of the common control signal;
A plurality of first level shifters each amplifying the level of the control signal in the corresponding row;
A plurality of first drivers each having an input terminal for receiving the amplified control signal in a corresponding row and an output terminal connected to one end of the pixel control line in the corresponding row;
The second driving unit includes:
A second level shifter for amplifying the level of the common control signal;
A plurality of second drivers each having an output terminal connected to the other end of the pixel control line of the corresponding row;
A plurality of driving auxiliary circuits each controlling the output of the corresponding second driver according to the voltage at the other end of the pixel control line in the corresponding row and the level of the amplified common control signal; The solid-state imaging device according to claim 1, comprising:
前記第2のドライバは、直列に接続されたPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記PMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNAND回路と、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記NMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNOR回路とを含む、請求項3記載の固体撮像装置。
The second driver includes a PMOS transistor and an NMOS transistor connected in series,
The drive assist circuit includes:
A first input terminal connected to the output node of the second level shifter; a second input terminal connected to the other end of the pixel control line; and an output terminal connected to the gate of the PMOS transistor. A NAND circuit having
A first input terminal connected to the output node of the second level shifter; a second input terminal connected to the other end of the pixel control line; and an output terminal connected to the gate of the NMOS transistor. The solid-state imaging device according to claim 3, comprising a NOR circuit having the same.
前記第2のレベルシフタは、入力される信号のレベルに応じて、第1の電圧または第2の電圧を出力し、
前記第2のドライバは、直列に接続された前記第1の電圧の電源と接続される第1のPMOSトランジスタと前記第2の電圧の電源と接続される第1のNMOSトランジスタとを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される入力端子と、前記第1のPMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有し、第2のNMOSトランジスタと前記第1の電圧の電源と接続される第2のPMOSトランジスタとによって構成される第1のインバータと、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される入力端子と、前記第1のNMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有し、第3のPMOSトランジスタと前記第2の電圧の電源と接続される第3のNMOSトランジスタとによって構成される第2のインバータと、
前記第2のNMOSトランジスタと前記第2の電圧の電源との間に配置される第4のNMOSトランジスタと、
前記第3のPMOSトランジスタと前記第1の電圧の電源との間に配置される第4のPMOSトランジスタとを備え、
前記第4のNMOSトランジスタのゲートおよび前記第4のNMOSトランジスタのゲートは、前記画素制御線の前記他端と接続される、請求項3記載の固体撮像装置。
The second level shifter outputs a first voltage or a second voltage according to a level of an input signal,
The second driver includes a first PMOS transistor connected to the power source of the first voltage connected in series and a first NMOS transistor connected to the power source of the second voltage;
The drive assist circuit includes:
An input terminal connected to the output node of the second level shifter; and an output terminal connected to the gate of the first PMOS transistor; connected to the second NMOS transistor and the power supply of the first voltage. A first inverter configured with a second PMOS transistor to be
An input terminal connected to an output node of the second level shifter; and an output terminal connected to a gate of the first NMOS transistor; connected to a third PMOS transistor and a power supply of the second voltage A second inverter constituted by a third NMOS transistor to be operated;
A fourth NMOS transistor disposed between the second NMOS transistor and the power supply of the second voltage;
A fourth PMOS transistor disposed between the third PMOS transistor and the power supply of the first voltage;
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein a gate of the fourth NMOS transistor and a gate of the fourth NMOS transistor are connected to the other end of the pixel control line.
前記第2のレベルシフタは、入力される信号のレベルに応じて、第1の電圧または第2の電圧を出力する第1の出力ノードと、第3の電圧または第4の電圧を出力する第2の出力ノードとを有し、
前記第2のドライバは、直列に接続された前記第1の電圧の電源と接続される第1のPMOSトランジスタと前記第4の電圧の電源と接続される第1のNMOSトランジスタとを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの前記第1の出力ノードと接続される入力端子と、前記第1のPMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有し、第2のNMOSトランジスタと前記第1の電圧の電源と接続される第2のPMOSトランジスタとによって構成される第1のインバータと、
前記第2のレベルシフタの前記第2の出力ノードと接続される入力端子と、前記第1のNMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有し、第3のPMOSトランジスタと前記第4の電圧の電源と接続される第3のNMOSトランジスタとによって構成される第2のインバータと、
前記第2のNMOSトランジスタと前記第2の電圧の電源との間に配置される第4のNMOSトランジスタと、
前記第3のPMOSトランジスタと前記第3の電圧の電源との間に配置される第4のPMOSトランジスタとを備え、
前記第4のNMOSトランジスタのゲートおよび前記第4のNMOSトランジスタのゲートは、前記画素制御線の前記他端と接続される、請求項3記載の固体撮像装置。
The second level shifter outputs a first output node that outputs a first voltage or a second voltage according to a level of an input signal, and a second output that outputs a third voltage or a fourth voltage. And an output node of
The second driver includes a first PMOS transistor connected to the power source of the first voltage connected in series and a first NMOS transistor connected to the power source of the fourth voltage,
The drive assist circuit includes:
An input terminal connected to the first output node of the second level shifter; and an output terminal connected to a gate of the first PMOS transistor, the second NMOS transistor and the first voltage A first inverter constituted by a second PMOS transistor connected to the power source of
An input terminal connected to the second output node of the second level shifter; and an output terminal connected to a gate of the first NMOS transistor. The third PMOS transistor and the fourth voltage A second inverter constituted by a third NMOS transistor connected to the power source of
A fourth NMOS transistor disposed between the second NMOS transistor and the power supply of the second voltage;
A fourth PMOS transistor disposed between the third PMOS transistor and a power supply of the third voltage;
The solid-state imaging device according to claim 3, wherein a gate of the fourth NMOS transistor and a gate of the fourth NMOS transistor are connected to the other end of the pixel control line.
積層方向において前記画素アレイ上または下に配置され、前記複数の画素制御線の各々の前記一端と前記他端との間のノードに接続され、前記ノードの電圧のレベルの変化が検知された前記画素制御線を前記ノードから駆動する第3の駆動部をさらに備えた、請求項1記載の固体撮像装置。   In the stacking direction, disposed on or below the pixel array, connected to a node between the one end and the other end of each of the plurality of pixel control lines, and a change in voltage level of the node is detected. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a third driving unit that drives a pixel control line from the node. 前記画素は、前記画素制御線と接続されるノーマリオフ型のトランジタを含み、
前記第2のドライバは、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記PMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNAND回路と、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される入力端子と、前記NMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するインバータとを含む、請求項3記載の固体撮像装置。
The pixel includes a normally-off type transistor connected to the pixel control line,
The second driver includes a PMOS transistor and an NMOS transistor,
The drive assist circuit includes:
A first input terminal connected to the output node of the second level shifter; a second input terminal connected to the other end of the pixel control line; and an output terminal connected to the gate of the PMOS transistor. A NAND circuit having
The solid-state imaging device according to claim 3, further comprising: an inverter having an input terminal connected to the output node of the second level shifter and an output terminal connected to the gate of the NMOS transistor.
前記画素は、前記画素制御線と接続されるノーマリオン型のトランジタを含み、
前記第2のドライバは、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される入力端子と、前記PMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するインバータと、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記NMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNOR回路とを含む、請求項3記載の固体撮像装置。
The pixel includes a normally-on type transistor connected to the pixel control line,
The second driver includes a PMOS transistor and an NMOS transistor,
The drive assist circuit includes:
An inverter having an input terminal connected to the output node of the second level shifter and an output terminal connected to the gate of the PMOS transistor;
A first input terminal connected to the output node of the second level shifter; a second input terminal connected to the other end of the pixel control line; and an output terminal connected to the gate of the NMOS transistor. The solid-state imaging device according to claim 3, further comprising a NOR circuit having the same.
前記第2のドライバは、PMOSトランジスタを含み、
前記駆動補助回路は、
前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記PMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNAND回路を含む、請求項3記載の固体撮像装置。
The second driver includes a PMOS transistor;
The drive assist circuit includes:
A first input terminal connected to the output node of the second level shifter; a second input terminal connected to the other end of the pixel control line; and an output terminal connected to the gate of the PMOS transistor. The solid-state imaging device according to claim 3, comprising a NAND circuit having the same.
前記第2のドライバは、NMOSトランジスタを含み、
前記駆動補助回路は、前記第2のレベルシフタの出力ノードと接続される第1の入力端子と、前記画素制御線の他端と接続される第2の入力端子と、前記NMOSトランジスタのゲートと接続される出力端子とを有するNOR回路を含む、請求項3記載の固体撮像装置。
The second driver includes an NMOS transistor;
The drive auxiliary circuit is connected to a first input terminal connected to the output node of the second level shifter, a second input terminal connected to the other end of the pixel control line, and a gate of the NMOS transistor. The solid-state imaging device according to claim 3, further comprising a NOR circuit having an output terminal to be operated.
前記駆動補助回路内の前記第4のNMOSトランジスタの閾値電圧は、前記第2の駆動部に含まれる前記駆動補助回路以外の回路に含まれるNMOSトランジスタの閾値電圧よりも小さく、
前記駆動補助回路内の前記第4のPMOSトランジスタの閾値電圧は、前記第2の駆動部に含まれる前記駆動補助回路以外の回路に含まれるPMOSトランジスタの閾値電圧よりも小さい、請求項6記載の固体撮像装置。
The threshold voltage of the fourth NMOS transistor in the drive assist circuit is smaller than the threshold voltage of an NMOS transistor included in a circuit other than the drive assist circuit included in the second driver,
The threshold voltage of the fourth PMOS transistor in the drive assist circuit is smaller than a threshold voltage of a PMOS transistor included in a circuit other than the drive assist circuit included in the second driver. Solid-state imaging device.
前記画素は、転送トランジスタを含み、
前記画素制御線は、前記画素内の前記転送トランジスタのゲートに接続される、請求項1記載の固体撮像装置。
The pixel includes a transfer transistor;
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the pixel control line is connected to a gate of the transfer transistor in the pixel.
前記画素は、選択トランジスタを含み、
前記画素制御線は、前記画素内の前記選択トランジスタのゲートと接続される、請求項1記載の固体撮像装置。
The pixel includes a selection transistor,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the pixel control line is connected to a gate of the selection transistor in the pixel.
前記画素は、リセットトランジスタを含み、
前記画素制御線は、前記画素内の前記リセットトランジスタのゲートと接続される、請求項1記載の固体撮像装置。
The pixel includes a reset transistor,
The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the pixel control line is connected to a gate of the reset transistor in the pixel.
前記画素は、転送トランジスタと、選択トランジスタと、リセットトランジスタとを含み、
前記画素制御線は、前記画素内の前記転送トランジスタのゲートに接続される第1の画素制御線と、前記画素内の前記選択トランジスタのゲートに接続される第2の画素制御線と、前記画素内の前記リセットトランジスタのゲートに接続される第3の画素制御線とを含む、請求項1記載の固体撮像装置。
The pixel includes a transfer transistor, a selection transistor, and a reset transistor,
The pixel control line includes a first pixel control line connected to a gate of the transfer transistor in the pixel, a second pixel control line connected to a gate of the selection transistor in the pixel, and the pixel The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising: a third pixel control line connected to a gate of the reset transistor within.
光電変換を行う複数の画素が行列状に配列された画素アレイと、
各々が、前記画素アレイ内の対応する行の画素と接続される複数の画素制御線と、
前記画素アレイ内のすべての行に共通の制御信号の活性化および非活性化を制御するタイミング生成回路と、
前記画素アレイ内の行を選択して、前記共通の制御信号のレベルに応じて、前記選択した行の制御信号を活性化または非活性化する行選択回路と、
各々が、対応する行の制御信号のレベルを増幅する複数の第1のレベルシフタと、
各々が、対応する行の前記増幅された制御信号を受ける入力端子と、対応する行の前記画素制御線の一端と接続される出力端子とを有する複数の第1のドライバと、
前記共通の制御信号のレベルを増幅する第2のレベルシフタと、
各々が、対応する行の前記画素制御線の他端と接続される出力端子を有する複数の第2のドライバと、
各々が、対応する行の前記画素制御線の他端の電圧と、前記増幅された前記共通の制御信号のレベルとに従って、対応する前記第2のドライバの出力を制御する複数の駆動補助回路とを含み、
前記タイミング生成回路と、前記行選択回路と、前記複数の第1のレベルシフタと、前記複数の第1のドライバとは、前記画素アレイよりも、前記画素アレイの行方向の一方側に配置され、
前記第2のレベルシフタと、前記複数の第2のドライバと、前記複数の駆動補助回路とは、前記画素アレイよりも、前記画素アレイの行方向の他方側に配置される、固体撮像装置。
A pixel array in which a plurality of pixels that perform photoelectric conversion are arranged in a matrix;
A plurality of pixel control lines each connected to a corresponding row of pixels in the pixel array;
A timing generation circuit that controls activation and deactivation of control signals common to all rows in the pixel array;
A row selection circuit for selecting a row in the pixel array and activating or deactivating a control signal of the selected row according to a level of the common control signal;
A plurality of first level shifters each amplifying the level of the control signal in the corresponding row;
A plurality of first drivers each having an input terminal for receiving the amplified control signal in a corresponding row and an output terminal connected to one end of the pixel control line in the corresponding row;
A second level shifter for amplifying the level of the common control signal;
A plurality of second drivers each having an output terminal connected to the other end of the pixel control line of the corresponding row;
A plurality of driving auxiliary circuits each controlling the output of the corresponding second driver according to the voltage at the other end of the pixel control line in the corresponding row and the level of the amplified common control signal; Including
The timing generation circuit, the row selection circuit, the plurality of first level shifters, and the plurality of first drivers are arranged on one side in the row direction of the pixel array rather than the pixel array,
The solid-state imaging device, wherein the second level shifter, the plurality of second drivers, and the plurality of driving auxiliary circuits are arranged on the other side in the row direction of the pixel array with respect to the pixel array.
JP2018077604A 2018-04-13 2018-04-13 Solid-state imaging device Pending JP2019186819A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018077604A JP2019186819A (en) 2018-04-13 2018-04-13 Solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018077604A JP2019186819A (en) 2018-04-13 2018-04-13 Solid-state imaging device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019186819A true JP2019186819A (en) 2019-10-24

Family

ID=68337836

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018077604A Pending JP2019186819A (en) 2018-04-13 2018-04-13 Solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2019186819A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021070420A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 住友電工ハードメタル株式会社 Cutting tool
WO2023171133A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state imaging element and electronic device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021070420A1 (en) 2019-10-10 2021-04-15 住友電工ハードメタル株式会社 Cutting tool
WO2023171133A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 Solid-state imaging element and electronic device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4979375B2 (en) Solid-state imaging device and imaging system
JP4905500B2 (en) Solid-state imaging device
KR100967464B1 (en) Imaging apparatus and imaging system
JP5200761B2 (en) Booster circuit, solid-state imaging device, and camera system
US20140159799A1 (en) Multiplex driving circuit
JP4686582B2 (en) Solid-state imaging device
US9843752B2 (en) Solid-state image sensor, driving method thereof, and camera
US20080079480A1 (en) Electronic device including boosting circuit
JP5127862B2 (en) Solid-state imaging device
US11025853B2 (en) Comparator circuit, solid-state imaging apparatus, and electronic device
JP2019186819A (en) Solid-state imaging device
JP2018164170A5 (en)
US20170302875A1 (en) Semiconductor device
US20090251188A1 (en) Clock driver and charge pump incluing the same
TWI337494B (en) Image sensor, module and electronic device
US9241119B2 (en) Image pickup apparatus, method of driving image pickup apparatus, and image pickup system
US9513161B2 (en) Image sensing device
TWI388207B (en) Driving apparatus
US10728478B2 (en) Electronic device
TW201301879A (en) Solid-state imaging device
JP6960259B2 (en) Imaging device and its driving method
US20100134672A1 (en) Unit pixel including three transistors and pixel array including the unit pixels
CN110324543B (en) Electronic device
JP2007124084A (en) Three-valued pulse generating circuit
US11265494B2 (en) Two level TX low control for simultaneous improved noise and dark current