JP2808130B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP2808130B2
JP2808130B2 JP1096313A JP9631389A JP2808130B2 JP 2808130 B2 JP2808130 B2 JP 2808130B2 JP 1096313 A JP1096313 A JP 1096313A JP 9631389 A JP9631389 A JP 9631389A JP 2808130 B2 JP2808130 B2 JP 2808130B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、光照射により生成され蓄積された電荷量
によりソース・ドレイン電流が変調されるCMD(Charge
Modulation Device)などのような撮像素子を画素とし
て用いた固体撮像装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a CMD (Charge) in which a source / drain current is modulated by an amount of charge generated and accumulated by light irradiation.
The present invention relates to a solid-state imaging device using an imaging element such as a modulation device as a pixel.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、MIS型受光・蓄積部を有する撮像素子からなる
固体撮像装置は種々のものが知られているが、その中、
MIS型受光・蓄積部を有し、且つ内部増幅機能を有する
撮像素子を用いた固体撮像装置がある。その一例として
本件出願人が提案したCMD撮像素子を用いた固体撮像装
置があり、特開昭61−84059号、及び1986年に開催され
たInternational Electron Device Meeting(IEDM)の
予稿集の第353〜356頁の“A NEW MOS IMAGE SENSOR OPE
RATING IN A NON−DESTRUCTIVE READOUT MODE"という題
名の論文で、その内容について開示がなされている。
Conventionally, various types of solid-state imaging devices including an imaging element having an MIS-type light receiving / accumulating unit are known.
2. Description of the Related Art There is a solid-state imaging device using an imaging element having an MIS type light receiving / accumulating unit and having an internal amplification function. One example is a solid-state imaging device using a CMD imaging device proposed by the present applicant. Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-84059 and International Electron Device Meeting (IEDM) held in 1986, 353- “A NEW MOS IMAGE SENSOR OPE” on page 356
The content is disclosed in a paper entitled "RATING IN A NON-DESTRUCTIVE READOUT MODE".

次に、かかるCMD撮像素子を用いた従来の固体撮像装
置を第9図の回路構成図に基づいて説明する。まず各画
素を構成するCMD1−11,1−12,……1−mnをマトリック
ス状に配列し、その各ドレインには共通にビデオ・バイ
アスVDD(>0)を印加する。X方向に配列されたCMD群
のゲート端子は行ライン2−1,2−2,……2−mにそれ
ぞれ接続し、Y方向に配列されたCMD群のソース端子は
列ライン3−1,3−2,……3−nにそれぞれ接続する。
上記列ライン3−1,3−2,……3−nは、それぞれ列選
択用トランジスタ4−1,4−2,……4−n及び反選択用
トランジスタ5−1,5−2,……5−nを介して、信号線
6及びGNDに接地されたレファレンス・ライン7にそれ
ぞれ共通に接続する。信号線6は入力が仮想接地された
電流−電圧変換型のプリアンプ12に接続され、プリアン
プ12の出力端9には負極性の映像信号が時系列で読み出
される。また、行ライン2−1,2−2,……2−mは垂直
走査回路10に接続してそれぞれ信号ΦG1G2,……ΦGm
を印加し、列選択用トランジスタ4−1,4−2,……4−
n及び反選択用トランジスタ5−1,5−2,……5−nの
ゲート端子は、水平走査回路11に接続して、それぞれ信
号ΦS1S2,……ΦSn及び各々の反転信号を印加する。
なお各CMDは同一基板上に形成し、その基板には基板電
圧VSUBを印加するようになっている。
Next, a conventional solid-state imaging device using such a CMD imaging device will be described with reference to the circuit diagram of FIG. First, CMD1-11, 1-12,... 1-mn constituting each pixel are arranged in a matrix, and a video bias V DD (> 0) is commonly applied to each drain. The gate terminals of the CMDs arranged in the X direction are connected to the row lines 2-1, 2-2,... 2-m, respectively, and the source terminals of the CMDs arranged in the Y direction are the column lines 3-1 and 2-1. 3-2,..., 3-n.
The column lines 3-1, 3-2,... 3-n are respectively connected to column selecting transistors 4-1, 4-2,... 4-n and anti-selecting transistors 5-1, 5-2,. .. Are commonly connected to a signal line 6 and a reference line 7 grounded to GND via 5-n. The signal line 6 is connected to a current-voltage conversion type preamplifier 12 whose input is virtually grounded, and an output terminal 9 of the preamplifier 12 reads out a negative video signal in a time series. ... 2-m are connected to the vertical scanning circuit 10 to output signals Φ G1 , Φ G2 ,.
, And the column selection transistors 4-1, 4-2,..., 4-
n and counterclockwise selection transistor 5-1, a gate terminal of the ...... 5-n is connected to the horizontal scanning circuit 11, respectively signal Φ S1, Φ S2, ...... Φ Sn and the respective inverted signals Is applied.
Each CMD is formed on the same substrate, and a substrate voltage V SUB is applied to the substrate.

第10図は、第9図に示したCMD撮像素子を用いた固体
撮像装置の動作を説明するための信号波形図である。行
ライン2−1,2−2,……2−mに印加する信号ΦG1,
ΦG2,……ΦGmは、読み出しゲート電圧VRDとリセット電
圧VRST,オーバーフロー電圧VOF,蓄積電圧VINTよりな
り、非選択行においては映像信号の水平有効期間中は蓄
積電圧VINT、水平帰線期間中はオーバーフロー電圧VOF
となり、選択行においては映像信号の水平有効期間中は
読み出しゲート電圧VRD、水平帰線期間中はリセット電
圧VRSTとなる。また、列選択用トランジスタ4−1,4−
2,……4−nのゲート端子に印加する信号ΦS1S2,…
…ΦSnは、列ライン3−1,3−2,……3−nを選択する
ための信号で、低レベルは列選択用トランジスタ4−1,
4−2,……4−nをオフ、反選択用トランジスタ5−1,5
−2,……5−nをオン、高レベルは列選択用トランジス
タ4−1,4−2,……4−nをオン、反選択用トランジス
タ5−1,5−2,……5−nをオフする電圧値になるよう
に設定されて、各CMD画素の光信号を信号線6に順次読
み出し、プリアンプ12で増幅して出力するようになって
いる。
FIG. 10 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device using the CMD imaging device shown in FIG. The signals Φ G1 , applied to the row lines 2-1, 2-2,.
Φ G2, ...... Φ Gm is read gate voltage V RD and the reset voltage V RST, the overflow voltage V OF, consists reserved voltage V INT, during a horizontal effective period of the video signal in the non-selected rows are reserved voltage V INT, Overflow voltage V OF during horizontal retrace
In the selected row, the read gate voltage V RD is used during the horizontal effective period of the video signal, and the reset voltage V RST is used during the horizontal blanking period. Also, the column selection transistors 4-1 and 4-
2,... Φ S1 , Φ S2 ,.
... Φ Sn is a signal for selecting the column lines 3-1, 3-2,..., 3-n.
4-2,..., 4-n turned off, anti-selection transistors 5-1, 5
... 5-n are turned on, the high level turns on the column selection transistors 4-1, 4-2,..., 4-n, and the anti-selection transistors 5-1, 5-2,. The voltage is set so that n is turned off, and the optical signal of each CMD pixel is sequentially read out to the signal line 6, amplified by the preamplifier 12 and output.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら上記従来の固体撮像装置においては、水
平帰線期間に全画素のオーバーフロー動作を行う方式に
なっているため、次のような不具合を生じる。すなわち
オーバーフロー動作時に各画素のソースから吐き出され
る電流は、信号読み出し時とほぼ同程度であるため、こ
れらが各列ライン3−1,3−2,……3−n及び反選択用
トランジスタ5−1,5−2,……5−nを介して共通接続
されたレファレンス・ライン7に流れ込んだ場合、極め
て大きな電流値となる。このため消費電力が増大するほ
か、レファレンス・ライン7の図示しない配線抵抗によ
り各列ライン3−1,3−2,……3−nの電位が上昇して
しまい、最適なオーバーフロー動作及びリセット動作が
行われないという問題点があった。
However, in the above-mentioned conventional solid-state imaging device, since the overflow operation of all pixels is performed during the horizontal retrace period, the following problem occurs. That is, the current discharged from the source of each pixel at the time of the overflow operation is almost the same as that at the time of signal reading, and therefore, these currents are supplied to each column line 3-1, 3-2,... When flowing into the commonly connected reference lines 7 via 1,5-2,..., 5-n, the current value becomes extremely large. Therefore, the power consumption increases, and the potential of each column line 3-1, 3-2,. There is a problem that is not performed.

本発明は、従来の固体撮像装置における上記問題点を
解決するためになされたもので、低消費電力で、しかも
良好な特性のオーバーフロー動作及びリセット動作が実
現可能なCMD撮像素子あるいはそれに類似した撮像素子
を用いた固体撮像装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems in the conventional solid-state imaging device, and has a low power consumption and a CMD imaging device capable of performing overflow operation and reset operation with good characteristics or an imaging device similar thereto. It is an object to provide a solid-state imaging device using an element.

〔課題を解決するための手段及び作用〕[Means and actions for solving the problem]

上記問題点を解決するため、本発明は、光照射により
生成され蓄積された電荷量によりソース・ドレイン電流
が変調されるトランジスタを1画素の構成要素として含
み、該画素を行列状に配列し、その周辺部に前記画素を
選択し信号を読み出す手段を設けた固体撮像素子を用い
る固体撮像装置において、前記各画素のドレイン又はソ
ースが接続された端子、及び動作時に各画素のソース又
はドレインの基準レベルを与える端子を、映像信号の有
効期間は、それぞれビデオ・バイアス電位及び接地電位
に設定し、一方水平帰線期間に過剰に蓄積した電荷のオ
ーバーフロー動作及び蓄積した電荷のリセット動作を行
うときには、前記両端子をそれぞれの端子に個別に接続
されたスイッチング手段を介して、両端子の電位差を零
とする等電位に設定するように構成するものである。
In order to solve the above problems, the present invention includes, as a component of one pixel, a transistor whose source / drain current is modulated by the amount of charge generated and accumulated by light irradiation, and arranging the pixels in a matrix. In a solid-state imaging device using a solid-state imaging device provided with a means for selecting the pixel and reading out a signal in a peripheral portion thereof, a terminal to which a drain or a source of each pixel is connected, and a reference for a source or a drain of each pixel during operation. When the terminal that gives the level is set to the video bias potential and the ground potential for the valid period of the video signal, respectively, while performing the overflow operation of the accumulated charge and the reset operation of the accumulated charge during the horizontal retrace period, The two terminals are set to the same potential through switching means individually connected to the respective terminals so that the potential difference between the two terminals is zero. It is intended to be configured so that.

このように構成することにより、水平帰線期間中のオ
ーバーフロー動作及びリセット動作を行う期間は、各画
素のドレイン電圧及びソース電圧の差が小さくなり、上
記の動作に伴い流れる画素のソース電流を極めて小さく
することができる。これにより低消費電力で、なおかつ
良好な特性のオーバーフロー動作及びリセット動作が実
現可能なCMD撮像素子あるいはそれに類似した撮像素子
を用いた固体撮像装置が得られる。
With this configuration, the difference between the drain voltage and the source voltage of each pixel is reduced during the period in which the overflow operation and the reset operation are performed during the horizontal blanking period, and the source current of the pixel flowing through the above operation is extremely reduced. Can be smaller. As a result, a solid-state imaging device using a CMD imaging device or an imaging device similar to the CMD imaging device capable of realizing overflow operation and reset operation with low power consumption and favorable characteristics can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

以下実施例について説明する。 Hereinafter, embodiments will be described.

第1図は、本発明に係る固体撮像装置の第1の実施例
を示す回路構成図であり、第9図に示した従来の固体撮
像装置と同一の機能をもつ部分には同一の符号を付して
おり、その説明は省略する。この実施例では、全画素共
通のドレイン端子21は、映像信号の水平帰線期間に同期
して開閉するスイッチ23を介して、映像信号の有効期間
はビデオ・バイアス電位VDD(>0)の電源に、映像信
号の帰線期間はVDDとGNDの中間電位V0(0<V0<VDD
の電源に接続されるように構成されている。またレファ
レンス・ライン7は、映像信号の水平帰線期間に同期し
て開閉するスイッチ22を介して映像信号の有効期間はGN
Dに、また映像信号の帰線期間はVDDとGNDの中間電位V0
の電源に接続されるように構成されている。また信号線
6は仮想接地の電流−電圧変換アンプ12に接続されてお
り、電位はGNDに保たれるようになっている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention. Parts having the same functions as those of the conventional solid-state imaging device shown in FIG. The description is omitted. In this embodiment, the drain terminal 21 common to all pixels is connected to a switch 23 which opens and closes in synchronization with the horizontal retrace period of the video signal, and the valid period of the video signal is lower than the video bias potential V DD (> 0). The power supply has an intermediate potential V 0 (0 <V 0 <V DD ) between V DD and GND during the retrace period of the video signal.
It is configured to be connected to a power supply. The reference line 7 is connected to a switch 22 which opens and closes in synchronization with the horizontal retrace period of the video signal.
D and the return period of the video signal is the intermediate potential V 0 between V DD and GND.
It is configured to be connected to a power supply. The signal line 6 is connected to a virtual grounded current-voltage conversion amplifier 12, so that the potential is maintained at GND.

次に、このように構成された固体撮像装置の動作につ
いて説明する。映像信号の有効期間中、共通ドレイン端
子21はスイッチ23を介してビデオ・バイアス電源で与え
られる電位VDDとなっており、またレファレンス・ライ
ン7はスイッチ22を介してGNDに接続されているので、
第9図及び第10図に示した従来の固体撮像装置と全く同
じ動作を行う。
Next, the operation of the solid-state imaging device thus configured will be described. During the valid period of the video signal, the common drain terminal 21 is at the potential VDD supplied from the video bias power supply via the switch 23, and the reference line 7 is connected to GND via the switch 22. ,
The same operation as the conventional solid-state imaging device shown in FIGS. 9 and 10 is performed.

一方、映像信号の帰線期間中、ドレイン端子21はスイ
ッチ23を介して中間電位V0の電源に接続されており、各
画素のソースはレファレンス・ライン7とスイッチ22を
介して同じく中間電位V0の電源に接続されている。この
ため映像信号の帰線期間中の過剰蓄積電荷のオーバーフ
ロー動作及び蓄積電荷のリセット動作が行われる期間
は、各画素のドレインとソースの電位差が零となりソー
ス電流が流れない。
On the other hand, during the blanking period of the video signal, the drain terminal 21 is connected to the power supply of the intermediate potential V 0 via the switch 23, and the source of each pixel is also connected to the intermediate potential V 0 via the reference line 7 and the switch 22. 0 power supply connected. For this reason, during the overflow operation of the excess accumulated charge and the reset operation of the accumulated charge during the blanking period of the video signal, the potential difference between the drain and the source of each pixel becomes zero and the source current does not flow.

第2図は、第1図に示す固体撮像装置の動作を説明す
るための信号波形図である。行ライン2−1,2−2,……
2−mに印加する信号ΦG1G2,……ΦGmは、読み出し
ゲート電圧VRD1とリセット電圧VRST1,オーバーフロー電
圧VOF1,蓄積電圧VINT1よりなり、非選択行においては映
像信号の水平有効期間中は蓄積電圧VINT1,水平帰線期間
中はオーバーフロー電圧VOF1となり、選択行においては
映像信号の水平有効期間中は読み出しゲート電圧VRD1
水平帰線期間中はリセット電圧VRST1となる。また、列
選択用トランジスタ4−1,4−2,……4−n及び反選択
用トランジスタ5−1,5−2,……5−nの動作について
は、第9図及び第10図に示した従来の固体撮像装置の場
合と全く同様である。なおΦは共通ドレイン端子21に
印加される電位波形で、ΦREFはレファレンス・ライン
7に印加される電位波形である。
FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. Row line 2-1, 2-2, ...
The signals Φ G1 , Φ G2 ,... Φ Gm applied to 2-m are composed of a read gate voltage V RD1 , a reset voltage V RST1 , an overflow voltage V OF1 , and a storage voltage V INT1 . The storage voltage V INT1 during the horizontal valid period, the overflow voltage V OF1 during the horizontal flyback period, and the read gate voltage V RD1 during the horizontal valid period of the video signal in the selected row.
During the horizontal blanking period, the reset voltage V RST1 is maintained . The operation of the column selection transistors 4-1, 4-2,... 4-n and the anti-selection transistors 5-1, 5-2,. This is exactly the same as the conventional solid-state imaging device shown. Φ D is a potential waveform applied to the common drain terminal 21 and Φ REF is a potential waveform applied to the reference line 7.

次に読み出し電圧VRD1,リセット電圧VRST1,オーバー
フロー電圧VOF1,蓄積電圧VINT1の設定について、第9図
及び第10図に示した従来の固体撮像装置の場合と比較し
ながら説明をする。読み出し時及び蓄積時には各画素の
ドレイン電位はビデオ・バイアス電位VDD、またソース
電位は各列ライン3−1,3−2,……3−n及び信号線6
又はレファレンス・ライン7を介してGND電位に保たれ
ている。このため読み出し電位と蓄積電位は、VRD=V
RD1,VINT=VINT1のように、第9図及び第10図に示した
従来の固体撮像装置の場合と同じ値に設定すれば同一の
効果が得られる。
Next, setting of the read voltage V RD1 , the reset voltage V RST1 , the overflow voltage V OF1 , and the accumulation voltage V INT1 will be described in comparison with the case of the conventional solid-state imaging device shown in FIGS. 9 and 10. At the time of reading and accumulation, the drain potential of each pixel is the video bias potential V DD , and the source potential is each of the column lines 3-1, 3-2,.
Alternatively, it is kept at the GND potential via the reference line 7. Therefore, the read potential and the storage potential are V RD = V
The same effect can be obtained by setting the same value as in the case of the conventional solid-state imaging device shown in FIGS. 9 and 10, such as RD1 , VINT = VINT1 .

一方オーバーフロー動作は、各画素を構成するCMDの
ドレイン及びソース電極によりチャネル中に形成される
ポテンシャル障壁を、蓄積される正孔が乗り越えること
によりなされるため、第9図及び第10図に示した従来例
の場合と同一のオーバーフロー効果を得るためには、本
実施例におけるオーバーフロー電圧VOF1を、ドレインが
スイッチ23を介して中間電位V0の電源に接続され、ソー
スがレファレンス・ライン7とスイッチ22を介して同じ
く中間電位V0の電源に接続されるので、正孔に対するポ
テンシャル障壁が変化した分だけ、従来例の値から変化
させなければならない。
On the other hand, the overflow operation is performed by the accumulated holes passing over the potential barrier formed in the channel by the drain and source electrodes of the CMD constituting each pixel, and is shown in FIGS. 9 and 10. In order to obtain the same overflow effect as in the conventional example, the overflow voltage V OF1 in the present embodiment is connected to the power supply of the intermediate potential V 0 via the switch 23 and the source is connected to the reference line 7 via the switch 23. because it is also connected to the power supply of the intermediate potential V 0 which via 22, an amount corresponding to the potential barrier against holes is changed, it must be changed from the value of the conventional example.

またリセット動作は、ゲート直下に蓄積された正孔が
ゲートと対向するソース端部をかすめてドリフト電界に
より基板に向けて排出される機構により行われる。した
がってリセット動作ではソース端子を基準としたときの
ゲート電圧が問題となる。このため第9図及び第10図に
示した従来例の場合と同一のリセット効果を得るために
は、従来例よりもソース電位が中間電位V0に相当する分
上昇しているので、その分従来例よりも高いリセット電
圧VRST1(VRST1>VRST)を与えれば、本実施例において
も従来例と同様なリセット効果が得られる。
The reset operation is performed by a mechanism in which holes accumulated directly under the gate graze the source end facing the gate and are discharged toward the substrate by a drift electric field. Therefore, in the reset operation, the gate voltage with respect to the source terminal becomes a problem. Therefore in order to obtain a case same reset effect as in the conventional example shown in Fig. 9 and Fig. 10, since the source potential than the conventional example is increased in correspondence to an intermediate potential V 0, correspondingly If a reset voltage V RST1 (V RST1 > V RST ) higher than that of the conventional example is applied, a reset effect similar to that of the conventional example can be obtained in this embodiment.

次に第2実施例について説明する。第3図は、本発明
の第2実施例の回路構成図であり、第9図に示した従来
例と同一の機能をもつ部分には同一の符号を付してお
り、その説明は省略する。本実施例では、全画素共通の
ドレイン端子21は、映像信号の水平帰線期間に同期して
開閉するスイッチ24を介して、映像信号の有効期間はビ
デオ・バイアス電位VDD(>0)の電源に、映像信号の
帰線期間中はGNDに接続される。またレファレンス・ラ
イン7は常にGNDに接続される。また信号線6は仮想接
地の電流−電圧変換アンプ12に接続されており、電位は
GNDに保たれるように構成されている。
Next, a second embodiment will be described. FIG. 3 is a circuit configuration diagram of a second embodiment of the present invention. Parts having the same functions as those of the conventional example shown in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. . In this embodiment, the drain terminal 21 common to all pixels is connected to a switch 24 that opens and closes in synchronization with the horizontal retrace period of the video signal, and the valid period of the video signal is lower than the video bias potential V DD (> 0). It is connected to the power supply and to GND during the retrace period of the video signal. The reference line 7 is always connected to GND. The signal line 6 is connected to a virtual grounded current-voltage conversion amplifier 12, and the potential is
It is configured to be kept at GND.

映像信号の有効期間中においては、ドレイン端子21は
スイッチ24を介してビデオ・バイアス電源で与えられる
電位VDDとなっており、またレファレンス・ライン7はG
NDに接続されているので、第9図及び第10図に示した従
来例と場合と全く同じ動作を行う。
During the valid period of the video signal, the drain terminal 21 is at the potential VDD supplied from the video bias power supply via the switch 24, and the reference line 7 is at the G level.
Since it is connected to the ND, the same operation as in the conventional example shown in FIGS. 9 and 10 is performed.

一方、映像信号の帰線期間中は、ドレイン端子21はス
イッチ24を介してGNDに接続されており、各画素のソー
スはレファレンス・ライン7を介してGNDに接続されて
いる。このため映像信号の帰線期間中の過剰蓄積電荷の
オーバーフロー動作及び蓄積電荷のリセット動作が行わ
れる期間は、各画素のドレインとソースの間の電位差が
零となり、ソース電流が流れない。
On the other hand, during the blanking period of the video signal, the drain terminal 21 is connected to GND via the switch 24, and the source of each pixel is connected to GND via the reference line 7. Therefore, during a period in which the overflow operation of the excess accumulated charge and the reset operation of the accumulated charge are performed during the blanking period of the video signal, the potential difference between the drain and the source of each pixel becomes zero, and no source current flows.

第4図は、第3図に示した固体撮像装置の動作を説明
するための信号波形図である。行ライン2−1,2−2,…
…2−mに印加する信号ΦG1G2,……ΦGmは、読み出
しゲート電圧VRD2とリセット電圧VRST2,オーバーフロー
電圧VOF2,蓄積電圧VINT2よりなり、非選択行においては
映像信号の水平有効期間中は蓄積電圧VINT2、水平帰線
期間中はオーバーフロー電圧VOF2となり、選択行におい
ては映像信号の水平有効期間中は読み出しゲート電圧V
RD2、水平帰線期間中はリセット電圧VRST2となる。ま
た、列選択用トランジスタ4−1,4−2,……4−n及び
反選択用トランジスタ5−1,5−2,……5−nの動作に
ついては、第9図及び第10図に示した従来例の場合と全
く同様である。
FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. Row line 2-1, 2-2, ...
The signals Φ G1 , Φ G2 ,... Φ Gm applied to the 2-m are composed of a read gate voltage V RD2 , a reset voltage V RST2 , an overflow voltage V OF2 , and a storage voltage V INT2. During the horizontal valid period, the accumulated voltage V INT2 becomes the overflow voltage V OF2 during the horizontal flyback period, and the read gate voltage V during the horizontal valid period of the video signal in the selected row.
RD2 becomes the reset voltage V RST2 during the horizontal retrace period. The operation of the column selection transistors 4-1, 4-2,... 4-n and the anti-selection transistors 5-1, 5-2,. This is exactly the same as the conventional example shown.

次に読み出し電圧VRD2,リセット電圧VRST2,オーバー
フロー電圧VOF2,蓄積電圧VINT2の設定について、第9図
及び第10図に示した従来例の場合と比較しながら説明を
する。読み出し時及び蓄積時には各画素のドレイン電位
はビデオ・バイアス電位VDD、またソース電位は各列ラ
イン3−1,3−2,……3−n及び信号線6又はレファレ
ンス・ライン7を介してGND電位に保たれている。この
ため読み出し電位と蓄積電位は、VRD=VRD2,VINT=V
INT2のように、第9図及び第10図に示した従来例の場合
と同じ値に設定すれば同一の効果が得られる。
Next, the setting of the read voltage V RD2 , the reset voltage V RST2 , the overflow voltage V OF2 , and the storage voltage V INT2 will be described in comparison with the case of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10. At the time of readout and accumulation, the drain potential of each pixel is the video bias potential V DD , and the source potential is via each column line 3-1, 3-2,... 3-n and the signal line 6 or the reference line 7. It is kept at GND potential. Therefore, the read potential and the storage potential are V RD = V RD2 , V INT = V
The same effect can be obtained by setting the same value as in the case of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10 like INT2 .

一方オーバーフロー動作は、各画素を構成するCMDの
ドレイン及びソース電極によりチャネル中に形成される
ポテンシャル障壁を、蓄積される正孔が乗り越えること
によりなされるため、第9図及び第10図に示した従来例
の場合と同一のオーバーフロー効果を得るためには、本
実施例におけるオーバーフロー電圧VOF2を、ドレインが
スイッチ21を介してGNDに接続され、ソースがレファレ
ンス・ライン7を介してGNDに接続されるので、正孔に
対するポテンシャル障壁が下がった分だけ、従来例の値
VOFから変化させなければならない。すなわち、VOF2<V
OFに設定しなければならない。
On the other hand, the overflow operation is performed by the accumulated holes passing over the potential barrier formed in the channel by the drain and source electrodes of the CMD constituting each pixel, and is shown in FIGS. 9 and 10. In order to obtain the same overflow effect as in the conventional example, the overflow voltage V OF2 in the present embodiment is applied by connecting the drain to the GND via the switch 21 and the source to the GND via the reference line 7. Therefore, the value of the conventional example is reduced by the lower potential barrier against holes.
Must change from V OF . That is, V OF2 <V
Must be set to OF .

またリセット動作は、ゲート直下に蓄積された正孔が
ゲートと対向するソース端部をかすめてドリフト電界に
より基板に向けて排出される機構により行われる。した
がってリセット動作ではソース端子を基準としたときの
ゲート電圧が問題となる。このため第9図及び第10図に
示した従来例の場合と同一のリセット効果を得るために
は、従来例と同じリセット電圧、すなわちVRST2=VRST
と設定することにより、本実施例においても従来例と同
様なリセット効果が得られる。
The reset operation is performed by a mechanism in which holes accumulated directly under the gate graze the source end facing the gate and are discharged toward the substrate by a drift electric field. Therefore, in the reset operation, the gate voltage with respect to the source terminal becomes a problem. Therefore, in order to obtain the same reset effect as that of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, the same reset voltage as that of the conventional example, that is, V RST2 = V RST
With this setting, a reset effect similar to that of the conventional example can be obtained in this embodiment.

本実施例によれば、オーバーフロー動作及びリセット
動作を行うときに、レファレンス・ライン7に過大な電
流が流れないために、最適なオーバーフロー動作及びリ
セット動作が行われる。更にこの実施例によれば、行ラ
イン2−1,2−2,……2−mに印加する信号ΦG1G2,
……ΦGmの最大振幅を決める蓄積電圧VINT2とリセット
電圧VRST2が、従来例と同じ効果を得るためには、従来
例の場合と全く同一でよいことるなる。このためCMD固
体撮像素子としては従来と全く同一の素子を用い、外部
の駆動方法を変更することだけで性能向上の実現が可能
となる。
According to the present embodiment, when the overflow operation and the reset operation are performed, since the excessive current does not flow through the reference line 7, the optimal overflow operation and the reset operation are performed. Furthermore, according to this embodiment, the signals Φ G1 , Φ G2 ,
...... reserved voltage V INT2 and the reset voltage V RST2 which determines the maximum amplitude of [Phi Gm is, in order to obtain the same effect as the conventional example is quite good Kotor becomes the same as the conventional example. For this reason, it is possible to use the same device as the conventional CMD solid-state imaging device and improve the performance only by changing the external driving method.

次に第3実施例について説明する。第5図は、本発明
の第3実施例の回路構成図であり、第9図と同一の機能
を有する部分には同一の符号を付しており、その説明は
省略する。本実施例では、レファレンス・ライン7は、
映像信号の水平帰線期間に同期して開閉するスイッチ25
を介して、映像信号の帰線期間はビデオ・バイアス電位
VDD(>0)の電源に、映像信号の有効期間中はGNDに接
続されるように構成されている。また全画素共通のドレ
イン端子21は常にビデオ・バイアス電位VDD(>0)の
電源に接続される。また信号線6は仮想接地の電流−電
圧変換アンプ12に接続されており、電位はGNDに保たれ
るように構成されようになっている。
Next, a third embodiment will be described. FIG. 5 is a circuit configuration diagram of a third embodiment of the present invention, in which parts having the same functions as in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, the reference line 7 is
Switch 25 that opens and closes in synchronization with the horizontal retrace period of the video signal
Via the video bias potential during the retrace period of the video signal
The power supply of V DD (> 0) is configured to be connected to GND during the valid period of the video signal. The drain terminal 21 common to all pixels is always connected to the power supply of the video bias potential V DD (> 0). The signal line 6 is connected to a virtual grounded current-voltage conversion amplifier 12, so that the potential is kept at GND.

映像信号の有効期間中においては、レファレンス・ラ
イン7はスイッチ25を介してGNDに接続されており、ま
たドレイン端子21はビデオ・バイアス電位VDDとなって
いるので、第9図及び第10図に示した従来例の場合と全
く同じ動作を行う。
Since the reference line 7 is connected to GND via the switch 25 and the drain terminal 21 is at the video bias potential V DD during the valid period of the video signal, FIGS. 9 and 10 The operation is exactly the same as that of the conventional example shown in FIG.

一方、映像信号の帰線期間中においては、各画素のソ
ースはレファレンス・ライン7とスイッチ25を介してビ
デオ・バイアス電位VDDとなっており、全画素共通のド
レイン端子21はビデオ・バイアス電位VDDの電源に接続
されている。このため映像信号の帰線期間中の過剰蓄積
電荷のオーバーフロー動作及び蓄積電荷のリセット動作
が行われる期間は、各画素のドレインとソースの間の電
位差が零となりソース電流が流れない。
On the other hand, during the blanking period of the video signal, the source of each pixel is at the video bias potential V DD via the reference line 7 and the switch 25, and the drain terminal 21 common to all pixels is at the video bias potential. Connected to V DD power supply. For this reason, during the overflow operation of the excess accumulated charge and the reset operation of the accumulated charge during the blanking period of the video signal, the potential difference between the drain and the source of each pixel becomes zero and the source current does not flow.

第6図は、第5図に示した固体撮像装置の動作を説明
するための信号波形図である。行ライン2−1,2−2,…
…2−mに印加する信号ΦG1G2,……ΦGmは、読み出
しゲート電圧VRD3,リセット電圧VRST3,オーバーフロー
電圧VOF3,蓄積電圧VINT3よりなり、非選択行においては
映像信号の水平有効期間中は蓄積電圧VINT3、水平帰線
期間中はオーバーフロー電圧VOF3となり、選択行におい
ては映像信号の水平有効期間中は読み出しゲート電圧V
RD3、水平帰線期間中はリセット電圧VRST3となる。ま
た、列選択用トランジスタ4−1,4−2,……4−n及び
反選択用トランジスタ5−1,5−2,……5−nの動作に
ついては、第9図及び第10図に示した従来例の場合と全
く同様である。
FIG. 6 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. Row line 2-1, 2-2, ...
Signal [Phi G1 applied to ... 2-m, Φ G2, ...... Φ Gm is read gate voltage V RD3, the reset voltage V RST 3, the overflow voltage V OF3, consists reserved voltage V INT3, the video signal is in the non-selected row During the horizontal valid period, the accumulated voltage V INT3 becomes the overflow voltage V OF3 during the horizontal flyback period, and the read gate voltage V during the horizontal valid period of the video signal in the selected row.
RD3 becomes the reset voltage V RST3 during the horizontal retrace period. The operation of the column selection transistors 4-1, 4-2,... 4-n and the anti-selection transistors 5-1, 5-2,. This is exactly the same as the conventional example shown.

次に読み出し電圧VRD3,リセット電圧VRST3,オーバー
フロー電圧VOF3,蓄積電圧VINT3の設定について、第9図
及び第10図に示した従来例の場合と比較しながら説明を
する。読み出し時及び蓄積時には、各画素のドレイン電
位はビデオ・バイアス電位VDDに、またソース電位は各
列ライン3−1,3−2,……3−n及び信号線6又はレフ
ァレンス・ライン7を介してGND電位に保たれている。
このため読み出し電位と蓄積電位は、VRD=VRD3,VINT
VINT3のように、第9図及び第10図に示した従来例の場
合と同じ値に設定すれば、同一の効果が得られる。
Next, the setting of the read voltage V RD3 , the reset voltage V RST3 , the overflow voltage V OF3 , and the accumulation voltage V INT3 will be described in comparison with the case of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10. At the time of reading and accumulation, the drain potential of each pixel is set to the video bias potential V DD , and the source potential is set to each column line 3-1, 3-2,... 3-n and the signal line 6 or the reference line 7. It is kept at the GND potential via.
Therefore, the read potential and the storage potential are V RD = V RD3 , V INT =
If VINT3 is set to the same value as in the case of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, the same effect can be obtained.

一方オーバーフロー動作は、各画素を構成するCMDの
ドレイン及びソース電極によりチャネル中に形成される
ポテンシャル障壁を、蓄積される正孔が乗り越えること
によりなされるため、第9図及び第10図に示した従来例
の場合と同一のオーバーフロー効果を得るためには、本
実施例におけるオーバーフロー電圧VOF3を、ソースに各
列ライン,レファレンス・ライン7及びスイッチ25を介
してビデオ・バイアス電位VDDが印加されるので、正孔
に対するポテンシャル障壁が上がった分だけ、従来例の
値VOFから変化させなければならない。すなわちVOF3>V
OFに設定しなければならない。
On the other hand, the overflow operation is performed by the accumulated holes passing over the potential barrier formed in the channel by the drain and source electrodes of the CMD constituting each pixel, and is shown in FIGS. 9 and 10. In order to obtain the same overflow effect as that of the conventional example, the overflow voltage V OF3 in this embodiment is applied to the source, and the video bias potential V DD is applied to the source via each column line, the reference line 7 and the switch 25. Runode amount corresponding to the potential barrier is raised with respect to the hole must be changed from the value V oF conventional example. That is, V OF3 > V
Must be set to OF .

またリセット動作は、ゲート直下に蓄積された正孔が
ゲートと対向するソース端部をかすめてドリフト電界に
より基板に向けて排出される機構により行われる。した
がってリセット動作ではソース端子を基準としたときの
ゲート電圧が問題となる。このため第9図及び第10図に
示した従来例の場合と同一のリセット効果を得るために
は、従来例ではGND電位であったソース電位が、本実施
例ではビデオ・バイアス電位VDDとなっているので、従
来例よりも高いリセット電圧を与えれば、本実施例にお
いても従来例と同様なリセット効果が得られる。すなわ
ちVRST3>VRSTに設定する必要がある。
The reset operation is performed by a mechanism in which holes accumulated directly under the gate graze the source end facing the gate and are discharged toward the substrate by a drift electric field. Therefore, in the reset operation, the gate voltage with respect to the source terminal becomes a problem. Therefore, in order to obtain the same reset effect as in the case of the conventional example shown in FIGS. 9 and 10, the source potential, which is the GND potential in the conventional example, becomes the video bias potential V DD in the present embodiment. Therefore, if a reset voltage higher than that of the conventional example is applied, a reset effect similar to that of the conventional example can be obtained in the present embodiment. That is, it is necessary to set V RST3 > V RST .

本実施例によれば、オーバーフロー動作及びリセット
動作を行うときに、レファレンス・ライン7に過大な電
流が流れないために、最適なオーバーフロー動作及びリ
セット動作が行われる。更にこの実施例によれば、映像
信号の品質に大きく影響するビデオ・バイアスをドレイ
ン端子21にDC的に供給することが可能となるため、各画
素におけるドレイン・バイアスが極めて安定したものと
なり、良好な品質の画像信号が得られるという特徴を有
する。
According to the present embodiment, when the overflow operation and the reset operation are performed, since the excessive current does not flow through the reference line 7, the optimal overflow operation and the reset operation are performed. Furthermore, according to this embodiment, it is possible to supply a video bias which greatly affects the quality of a video signal to the drain terminal 21 in a DC manner, so that the drain bias in each pixel becomes extremely stable, and It is characterized in that a high quality image signal can be obtained.

次に第4実施例について説明する。第7図は、本発明
の第4実施例の回路構成図であり、第9図と同一の機能
を有する部分には同一の符号を付しており、その説明は
省略する。また第8図は、第7図に示すCMD固体撮像素
子を用いた固体撮像装置の動作を説明するための信号波
形図である。この実施例は、第1の実施例における中間
電位V0を、 V0=V00≡VDD・CD/(CD+CR) ……(1) と設定したことに特徴を有するものである。ここでCD
ドレイン端子21の図示しない寄生容量であり、CRはレフ
ァレンス・ライン7の図示しない寄生容量である。これ
らの端子を水平帰線期間毎にスイッチングするために
は、これらの端子への充電又は放電が必要となる。1回
の充電又は放電に必要なエネルギーは、 であるから、(1)式にしたがって中間電位を設定する
と充放電に伴い消費されるエネルギーUは最小となり、 の値をとる。
Next, a fourth embodiment will be described. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a fourth embodiment of the present invention. Portions having the same functions as in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. FIG. 8 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device using the CMD solid-state imaging device shown in FIG. This embodiment is characterized in that the intermediate potential V 0 in the first embodiment is set as follows: V 0 = V 00 ≡V DD · C D / (C D + C R ) (1) is there. Here C D is the parasitic capacitance (not shown) of the drain terminal 21, C R is a parasitic capacitance (not shown) of the reference line 7. In order to switch these terminals every horizontal retrace period, these terminals need to be charged or discharged. The energy required for one charge or discharge is Therefore, when the intermediate potential is set according to the equation (1), the energy U consumed during charging / discharging is minimized, and Take the value of

本実施例によれば、全画素共通のドレイン端子21及び
レファレンス・ライン7を水平帰線期間毎に充放電する
ことに伴う消費電力を他の実施例に比べて小さくできる
という効果を得られる。
According to the present embodiment, the effect that the power consumption caused by charging / discharging the drain terminal 21 and the reference line 7 common to all pixels every horizontal retrace period can be reduced as compared with the other embodiments.

上記各実施例の説明は、NチャネルのCMD固体撮像素
子を用いて行ってきたが、各バイアスの関係を正負逆転
すればPチャネルのCMD固体撮像素子を用いた場合にお
いても全く同等な効果が得られることは明らかである。
また上記各実施例ではCMD固体撮像素子を用いた固体撮
像装置を示したが、例えば特開昭60−105272号に開示さ
れているSIT固体撮像素子のように、CMD固体撮像素子と
同様に光照射により生成され蓄積された電荷量によりソ
ース・ドレイン間を流れる電流が変調されるトランジス
タを1画素の構成要素として含む固体撮像素子におい
て、画素からの信号を取り出さない期間に蓄積電荷のリ
セット動作及び過剰に蓄積された電荷のオーバーフロー
動作を行う固体撮像素子を用いた固体撮像装置において
は、本発明を適用することが可能であり、上記実施例の
説明で述べたのと同等な効果を得られることは明らかで
ある。
The above embodiments have been described using the N-channel CMD solid-state imaging device. However, if the relationship of each bias is reversed, the same effect can be obtained even when the P-channel CMD solid-state imaging device is used. It is clear that it can be obtained.
In each of the above embodiments, the solid-state imaging device using the CMD solid-state imaging device has been described. However, like the SIT solid-state imaging device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. In a solid-state imaging device including, as a component of one pixel, a transistor in which a current flowing between a source and a drain is modulated by an amount of charge generated and accumulated by irradiation, a reset operation of accumulated charge during a period in which no signal is taken out from the pixel. The present invention can be applied to a solid-state imaging device using a solid-state imaging device that performs an overflow operation of an excessively accumulated charge, and an effect equivalent to that described in the above embodiment can be obtained. It is clear.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、蓄積電荷のリセット動作及び過剰に蓄積された電荷
のオーバーフロー動作を行う際に過剰な電流が流れない
ために、従来の固体撮像装置に比べて低消費電力化が図
れるのみならず、最適な蓄積電荷のリセット動作及び過
剰に蓄積された電荷のオーバーフロー動作がなされる固
体撮像装置が得られる。
As described above with reference to the embodiments, according to the present invention, a conventional solid-state imaging device is used because an excessive current does not flow when performing a reset operation of accumulated charges and an overflow operation of excessively accumulated charges. As a result, a solid-state imaging device can be obtained in which not only low power consumption can be achieved but also an optimal reset operation of accumulated charges and an overflow operation of excessively accumulated charges are performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明に係る固体撮像装置の第1実施例を示
す回路構成図、第2図は、第1図に示した固体撮像装置
の動作を説明するための信号波形図、第3図は、本発明
の第2実施例を示す回路構成図、第4図は、第2図に示
した固体撮像装置の動作を説明するための信号波形図、
第5図は、本発明の第3実施例を示す回路構成図、第6
図は、第5図に示した固体撮像装置の動作を説明するた
めの信号波形図、第7図は、本発明の第4実施例を示す
回路構成図、第8図は、第7図に示した固体撮像装置の
動作を説明するための信号波形図、第9図は、従来の固
体撮像装置の構成例を示す回路構成図、第10図は、第9
図に示した固体撮像装置の動作を説明するための信号波
形図である。 図において、1−11,1−12,……1−mnはCMD画素、2−
1,2−2,……2−mは行ライン、3−1,3−2,……3−n
は列ライン、4−1,4−2,……4−nは列選択用トラン
ジスタ、5−1,5−2,……5−nは反選択用トランジス
タ、6は信号線、7はレファレンス・ライン、9は出力
端、10は垂直走査回路、11は水平走査回路、21はドレイ
ン端子、22,23,24,25は切換スイッチを示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention. FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. FIG. 4 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 7 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. 5, FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG. 9, FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing a configuration example of a conventional solid-state imaging device, and FIG.
FIG. 4 is a signal waveform diagram for describing an operation of the solid-state imaging device illustrated in FIG. In the figure, 1-11, 1-12,..., 1-mn are CMD pixels,
1,2-2,... 2-m is a row line, 3-1,3-2,.
.., 4-n are column selection transistors, 5-1, 5-2,..., 5-n are anti-selection transistors, 6 is a signal line, and 7 is a reference. A line, 9 is an output terminal, 10 is a vertical scanning circuit, 11 is a horizontal scanning circuit, 21 is a drain terminal, and 22, 23, 24, and 25 indicate changeover switches.

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光照射により生成され蓄積された電荷量に
よりソース・ドレイン電流が変調されるトランジスタを
1画素の構成要素として含み、該画素を行列状に配列
し、その周辺部に前記画素を選択し信号を読み出す手段
を設けた固体撮像素子を用いる固体撮像装置において、
前記各画素のドレイン又はソースが接続された端子、及
び動作時に各画素のソース又はドレインの基準レベルを
与える端子を、映像信号の有効期間は、それぞれビデオ
・バイアス電位及び接地電位に設定し、一方水平帰線期
間に過剰に蓄積した電荷のオーバーフロー動作及び蓄積
した電荷のリセット動作を行うときには、前記両端子を
それぞれの端子に個別に接続されたスイッチング手段を
介して、両端子の電位差を零とする等電位に設定するよ
うに構成したことを特徴とする固体撮像装置。
1. A pixel comprising, as a component of one pixel, a transistor whose source / drain current is modulated by an amount of charge generated and accumulated by light irradiation, the pixels are arranged in a matrix, and the pixels are arranged in a peripheral portion thereof. In a solid-state imaging device using a solid-state imaging device provided with means for selecting and reading a signal,
The terminal to which the drain or source of each pixel is connected, and the terminal that gives the reference level of the source or drain of each pixel during operation, the effective period of the video signal is set to a video bias potential and a ground potential, respectively. When performing an overflow operation of the charge accumulated excessively during the horizontal retrace period and a reset operation of the accumulated charge, the potential difference between the two terminals is set to zero through switching means individually connected to the terminals. A solid-state imaging device configured to be set to an equipotential.
【請求項2】光照射により生成され蓄積された電荷量に
よりソース・ドレイン電流が変調されるトランジスタを
1画素の構成要素として含み、該画素を行列状に配列
し、その周辺部に前記画素を選択し信号を読み出す手段
を設けた固体撮像素子を用いる固体撮像装置において、
前記各画素のドレイン又はソースが接続された端子、及
び動作時に各画素のソース又はドレインの基準レベルを
与える端子を、映像信号の有効期間は、それぞれビデオ
・バイアス電位及び接地電位に設定し、一方水平帰線期
間に過剰に蓄積した電荷のオーバーフロー動作及び蓄積
した電荷のリセット動作を行うときには、動作時に各画
素のソース又はドレインの基準レベルを与える前記端子
を、該端子に接続されたスイッチング手段を介してビデ
オ・バイアス電位に設定するように構成したことを特徴
とする固体撮像装置。
2. A method according to claim 1, wherein a transistor whose source / drain current is modulated by an amount of charge generated and accumulated by light irradiation is included as a component of one pixel, said pixels are arranged in a matrix, and said pixels are arranged in a peripheral portion thereof. In a solid-state imaging device using a solid-state imaging device provided with means for selecting and reading a signal,
The terminal to which the drain or source of each pixel is connected, and the terminal that gives the reference level of the source or drain of each pixel during operation, the effective period of the video signal is set to a video bias potential and a ground potential, respectively. When performing an overflow operation of the charge excessively accumulated during the horizontal retrace period and a reset operation of the accumulated charge, the terminal for providing the reference level of the source or drain of each pixel during the operation is connected to the switching means connected to the terminal. A solid-state imaging device configured to be set to a video bias potential via the power supply.
【請求項3】光照射により生成され蓄積された電荷量に
よりソース・ドレイン電流が変調されるトランジスタを
1画素の構成要素として含み、該画素を行列状に配列
し、その周辺部に前記画素を選択し信号を読み出す手段
を設けた固体撮像素子を用いる固体撮像装置において、
前記各画素のドレイン又はソースが接続された端子、及
び動作時に各画素のソース又はドレインの基準レベルを
与える端子を、映像信号の有効期間は、それぞれビデオ
・バイアス電位及び接地電位に設定し、一方水平帰線期
間に過剰に蓄積した電荷のオーバーフロー動作及び蓄積
した電荷のリセット動作を行うときには、ドレイン又は
ソースが接続された前記端子を、該端子に接続されたス
イッチング手段を介して接地電位に設定するように構成
したことを特徴とする固体撮像装置。
3. A transistor having a source / drain current modulated by an amount of charge generated and accumulated by light irradiation as a component of one pixel, the pixels are arranged in a matrix, and the pixels are arranged in a peripheral portion thereof. In a solid-state imaging device using a solid-state imaging device provided with means for selecting and reading a signal,
The terminal to which the drain or source of each pixel is connected, and the terminal that gives the reference level of the source or drain of each pixel during operation, the effective period of the video signal is set to a video bias potential and a ground potential, respectively. When performing an overflow operation of charges accumulated excessively in the horizontal retrace period and a reset operation of accumulated charges, the terminal to which the drain or the source is connected is set to the ground potential through switching means connected to the terminal. A solid-state imaging device characterized by the following.
【請求項4】前記請求項1記載の固体撮像装置におい
て、過剰に蓄積した電荷のオーバーフロー動作及び蓄積
した電荷のリセット動作を行うときに、前記両端子に印
加される電位が、ビデオ・バイアス電位をVDD、ドレイ
ン又はソースが接続された端子の寄生容量値をCD、動作
時に各画素のソース又はドレインの基準レベルを与える
端子の寄生容量値をCRとしたとき、VDD・CD/(CD+CR
で決まるビデオ・バイアス電位と接地電位の間の中間電
位であることを特徴とする固体撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the potential applied to both terminals when performing an overflow operation of an excessively accumulated charge and a reset operation of the accumulated charge is a video bias potential. the V DD, when C D parasitic capacitance of the drain or terminal whose source is connected, the parasitic capacitance of the terminal for providing a reference level of the source and the drain of each pixel during the operation was C R, V DD · C D / (C D + C R )
A solid-state imaging device having an intermediate potential between a video bias potential and a ground potential determined by:
【請求項5】前記請求項1又は3記載の固体撮像装置に
おいて、各画素のドレイン又はソースが接続された端
子、及び動作時に各画素のソース又はドレインの基準レ
ベルを与える端子の両方が水平帰線期間に接地電位に設
定される場合、水平帰線期間中のオーバーフロー電圧
を、映像信号の有効期間及び水平帰線期間のいずれの期
間においても各画素のドレイン又はソースが接続された
端子、及び動作時に各画素のソース又はドレインの基準
レベルを与える端子がそれぞれビデオ・バイアス電位及
び接地電位に固定されている場合に比べて、低く設定す
ることを特徴とする固体撮像装置。
5. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein both a terminal to which a drain or a source of each pixel is connected and a terminal which provides a reference level of the source or drain of each pixel during operation are horizontal return. When set to the ground potential during the line period, the overflow voltage during the horizontal retrace period, the terminal to which the drain or source of each pixel is connected during any of the effective period of the video signal and the horizontal retrace period, and A solid-state imaging device characterized in that, during operation, a terminal for providing a reference level of a source or a drain of each pixel is set lower than a case where the terminal is fixed to a video bias potential and a ground potential, respectively.
【請求項6】前記請求項2記載の固体撮像装置におい
て、各画素のドレイン又はソースが接続された端子、及
び動作時に各画素のソース又はドレインの基準レベルを
与える端子の両方が水平帰線期間にビデオ・バイアス電
位に設定される場合、水平帰線期間中のオーバーフロー
電圧を、映像信号の有効期間及び水平帰線期間のいずれ
の期間においても各画素のドレイン又はソースが接続さ
れた端子、及び動作時に各画素のソース又はドレインの
基準レベルを与える端子がそれぞれビデオ・バイアス電
位及び接地電位に固定されている場合に比べて、高く設
定することを特徴とする固体撮像装置。
6. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein both the terminal to which the drain or the source of each pixel is connected and the terminal which gives the reference level of the source or the drain of each pixel during operation are in a horizontal blanking period. When the video bias potential is set to the overflow voltage during the horizontal retrace period, the drain or source of each pixel is connected to the terminal to which the drain or source of each pixel is connected during the effective period of the video signal and the horizontal retrace period, and A solid-state imaging device, wherein a terminal for providing a reference level of a source or a drain of each pixel during operation is set higher than a case where the terminal is fixed to a video bias potential and a ground potential, respectively.
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