JP3011625B2 - Image sensor with amplifier - Google Patents

Image sensor with amplifier

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JP3011625B2
JP3011625B2 JP6264301A JP26430194A JP3011625B2 JP 3011625 B2 JP3011625 B2 JP 3011625B2 JP 6264301 A JP6264301 A JP 6264301A JP 26430194 A JP26430194 A JP 26430194A JP 3011625 B2 JP3011625 B2 JP 3011625B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアンプを同一チップに内
蔵した原稿読み取り用のアンプ付きイメージセンサに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor with an amplifier for reading an original document, in which an amplifier is built in the same chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】センサモジュールのS/Nアップと周辺
回路の簡略化および外来ノイズの影響を小さくするため
に、信号源としてのセンサとアンプを同一のSiチップ
上に集積化する試みが各種のセンサにおいてなされてい
る。たとえば、CCDイメージセンサにはFDAアンプ
が内蔵され、高利得と低ノイズが実現されている。Bi
・CMOSプロセスで製作されるBASISイメージセ
ンサでは同プロセスで製作できるバイポーラトランジス
タによるオペアンプが内蔵され高利得と周辺回路の簡略
化が達成されている(テレビジョン学会誌、Vol.47、PP
1177)。また、プロセスが簡単な標準的なCMOSプロ
セスによって、CCDイメージセンサやBASISイメ
ージセンサよりも低価格のイメージセンサが開発、実用
化されている。画素としてフォトトランジスタを用い、
走査回路からの走査パルスに従ってフォトトランジスタ
のエミッタ電極からアクセス用MOS−FETを介して
共通信号ラインに画像信号を出力させるMOSイメージ
センサがある。また、画素をフォトダイオードと増幅用
MOS−FETから構成し、フォトダイオードからの信
号電圧を増幅用MOS−FETのゲートに受けて動作す
る増幅型MOSイメージセンサもある。しかしながら、
これらのMOSイメージセンサにはまだアンプは内蔵さ
れていない。
2. Description of the Related Art In order to increase the S / N ratio of a sensor module, simplify peripheral circuits, and reduce the influence of external noise, various attempts have been made to integrate a sensor and an amplifier as signal sources on the same Si chip. Made in the sensor. For example, a CCD image sensor has a built-in FDA amplifier to realize high gain and low noise. Bi
-The BASIS image sensor manufactured by the CMOS process incorporates an operational amplifier using a bipolar transistor that can be manufactured by the same process and achieves high gain and simplification of peripheral circuits (Television Society of Japan, Vol. 47, PP
1177). Further, an image sensor that is less expensive than a CCD image sensor or a BASIS image sensor has been developed and put into practical use by a standard CMOS process whose process is simple. Using a phototransistor as a pixel,
There is a MOS image sensor that outputs an image signal to a common signal line from an emitter electrode of a phototransistor via an access MOS-FET in accordance with a scanning pulse from a scanning circuit. There is also an amplifying MOS image sensor in which a pixel is configured by a photodiode and an amplifying MOS-FET, and operates by receiving a signal voltage from the photodiode at a gate of the amplifying MOS-FET. However,
No amplifier is built in these MOS image sensors yet.

【0003】一般的には、高速の差動増幅回路が容易に
構成できるという理由で、アンプ部はバイポーラプロセ
スで作成される場合が多い。センサとアンプを1チップ
化するためには、信号を発生させるセンサ部とアンプ部
とは同一のICプロセスで作成することが必要となる。
したがって、MOSイメージセンサに内蔵するアンプは
MOS−FETで構成しなければならない。また、増幅
型MOSイメージセンサでは多数の画素の出力端子がア
クセス用MOS−FETを介して共通信号ラインに接続
されているために、共通信号ラインの容量がかなり大き
くなる。入力容量が大きい場合、信号を高速で増幅する
ためのアンプとしてはゲート接地アンプが適当であるこ
とは容易に推察できる。
Generally, an amplifier section is often formed by a bipolar process because a high-speed differential amplifier circuit can be easily formed. In order to integrate the sensor and the amplifier into one chip, it is necessary to create the sensor unit and the amplifier unit that generate signals by the same IC process.
Therefore, the amplifier incorporated in the MOS image sensor must be configured with a MOS-FET. Further, in the amplification type MOS image sensor, since the output terminals of a large number of pixels are connected to the common signal line via the access MOS-FET, the capacitance of the common signal line becomes considerably large. When the input capacitance is large, it can be easily inferred that a grounded-gate amplifier is appropriate as an amplifier for amplifying a signal at high speed.

【0004】ゲート接地アンプを接続した場合のMOS
イメージセンサの一例を図6に示す。イメージセンサ部
1はフォトダイオード2、増幅用MOS−FET3、ア
クセス用MOS−FET4、フォトダイオード2のリセ
ット用MOS−FET5からなる画素6と、NANDゲ
ート7と、共通信号ライン8と、リセット電源9と、走
査回路10とからなっている。NANDゲート7は走査
パルスの中間のタイミングでリセット用MOS−FET
5をONにするリセットパルスを発生させる。その結
果、走査パルスの前半で明信号が出力され、走査パルス
の後半で暗信号が出力される。アンプ部40はドライブ
用MOS−FET21と、負荷用MOS−FET22
と、ソース抵抗25と、ゲートバイアス電源35とから
なっている。
[0004] MOS when a grounded gate amplifier is connected
FIG. 6 shows an example of the image sensor. The image sensor unit 1 includes a pixel 6 including a photodiode 2, an amplification MOS-FET 3, an access MOS-FET 4, and a reset MOS-FET 5 for the photodiode 2, a NAND gate 7, a common signal line 8, and a reset power supply 9. And a scanning circuit 10. The NAND gate 7 has a reset MOS-FET at an intermediate timing of the scanning pulse.
Generate a reset pulse to turn 5 on. As a result, a bright signal is output in the first half of the scan pulse, and a dark signal is output in the second half of the scan pulse. The amplifier section 40 includes a drive MOS-FET 21 and a load MOS-FET 22
, A source resistor 25, and a gate bias power supply 35.

【0005】電源電圧を5Vとし、増幅用MOS−FE
T3のゲート幅W、ゲート長Lの比W/L=150μm
/3μm、アクセス用MOS−FET4のW/L=10
0μm/3μmとして、ゲートバイアス電圧源35の電
圧値Vg をパラメータとした入力信号電圧Vsに対する
出力電圧Voutの関係を図7に示す。つまり、図7は増
幅用MOS−FET3のゲートに入力信号Vsを入力し
た場合のVsに対するゲート接地アンプ部40の出力電
圧Voutをプロットしたものである。カーブao、boは
各々、Vg=1.5V、1.7Vの場合のVs に対するVo
utを示す。a1およびa2はVg =1.5Vに設定し、プ
ロセス変動によりゲート長がプラスマイナス10%変動
した場合のVsに対するVout特性を示す。b1およびb2
はVg=1.7Vに設定し、ゲート長がプラスマイナス
10%変動した場合のVsに対するVout特性を示す。
[0005] The power supply voltage is set to 5 V, and the amplification MOS-FE
Ratio of gate width W and gate length L of T3 W / L = 150 μm
/ 3 μm, W / L of access MOS-FET4 = 10
FIG. 7 shows the relationship between the input signal voltage Vs and the output voltage Vout using the voltage value Vg of the gate bias voltage source 35 as a parameter, where 0 μm / 3 μm. That is, FIG. 7 shows that the input signal Vs is input to the gate of the amplification MOS-FET 3.
Output voltage of the common-gate amplifier section 40 with respect to Vs
The pressure Vout is plotted. Curves ao and bo are Vo to Vs when Vg = 1.5V and 1.7V, respectively.
Indicates ut. a1 and a2 indicate Vout characteristics with respect to Vs when Vg = 1.5 V and the gate length fluctuates by ± 10% due to process fluctuation. b1 and b2
Shows Vout characteristics with respect to Vs when Vg = 1.7 V is set and the gate length fluctuates by ± 10%.

【0006】図7においてVg=1.5Vの場合、能動的
動作範囲は2.3V〜3.1Vであり、Vg=1.7Vの場
合、能動的動作範囲は2.8V〜3.6Vになっていて、
それ以外の電圧領域では利得が大幅に低下している。V
outの高電圧側での振幅の上限(約4. 2V)はVsが高
くなりすぎてドライブ用MOS−FET21がOFFに
近くなり、Voutが負荷用MOS−FET22によって
のみ決まる状態であり、Voutの低電圧側での振幅の下
限(約0.25V)はVsが低くなりすぎ、ドライブ用M
OS−FET21のソースへの信号電流が極度に減少
し、その結果、ドレイン電流大きくなりすぎてドレイン
が低電圧に張り付く状態である。
In FIG. 7, when Vg = 1.5 V, the active operating range is 2.3 V to 3.1 V, and when Vg = 1.7 V, the active operating range is 2.8 V to 3.6 V. It has become
In other voltage regions, the gain is significantly reduced. V
The upper limit (approximately 4.2 V) of the amplitude of out on the high voltage side is a state in which Vs is too high and the drive MOS-FET 21 is close to OFF, and Vout is determined only by the load MOS-FET 22. As for the lower limit of the amplitude on the low voltage side (about 0.25 V), Vs becomes too low and the drive M
The signal current to the source of the OS-FET 21 is extremely reduced, and as a result, the drain current becomes too large and the drain is stuck at a low voltage.

【0007】このように、従来例におけるアンプは能動
的動作範囲が狭く、バイアス電圧Vg によって、電圧軸
に沿って大きくシフトするとともに、各画素を構成する
MOS−FETの特性変化によって大きくシフトしてい
る。アンプ部の利得の増大とともに、ますますバイアス
電圧Vg の許容範囲が狭くなる。このアンプ部を安定的
に動作させるにはVg を正確に設定することとともに、
画素おける増幅用MOS−FET3、アクセス用MO
S−FET4のばらつきを最小限に抑える必要があ
が、実用上、非常に難しい。よって、安定なアンプ部を
同一チップに内蔵することが困難であり、MOSイメー
ジセンサでは周辺回路が複雑になるが外部アンプによっ
てセンサ信号の増幅を行っていた。
As described above, the conventional amplifier is active.
Operating range is narrow, and the voltage axis depends on the bias voltage Vg.
Along with each other and compose each pixel
There is a large shift due to changes in the characteristics of the MOS-FET.
You. Increasing bias in amplifier section
The allowable range of the voltage Vg becomes narrow. This amplifier section is stable
Vg must be set accurately to operate
PixelToMOS-FET3 for access, MO for access
It is necessary to minimize the variation of S-FET4To
However, it is very difficult in practice. Therefore, a stable amplifier section
It is difficult to integrate them on the same chip,
The peripheral circuit becomes complicated in the di-sensor,
Amplifying the sensor signal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
MOS−FETからなるゲート接地アンプ部は能動的動
作範囲が狭く、その入出力特性はドライブ用MOS−F
ETのゲートに印加するゲートバイアス電圧Vgによっ
て大きく変動する。また、各画素を構成するMOS−F
ETの特性ばらつきに応じて入出力特性が変動する。し
たがって、全画素にわたって最適のゲートバイアス電圧
を設定することは困難である。一般に、バイポーラトラ
ンジスタに比べて、MOS−FETでは、その閾値電圧
Vt、相互コンダクタンスgmなどのばらつきが大きい。
したがって、従来例の回路では広いダイナミックレンジ
で動作する高感度のアンプ付きイメージセンサを作成す
ることは難しいものであった。
As described above, the conventional gate-grounded amplifier comprising a MOS-FET has a narrow active operating range, and its input / output characteristics are as follows.
It greatly varies depending on the gate bias voltage Vg applied to the gate of ET. Also, the MOS-F constituting each pixel
The input / output characteristics fluctuate according to the ET characteristic variations. Therefore, it is difficult to set an optimal gate bias voltage for all pixels. Generally, compared to a bipolar transistor, a MOS-FET has a greater variation in its threshold voltage Vt, transconductance gm, and the like.
Therefore, it has been difficult to create a high-sensitivity image sensor with an amplifier that operates in a wide dynamic range using the conventional circuit.

【0009】本発明は、高利得でダイナミックレンジの
広いアンプ付きイメージセンサを提供することを目的と
する。
An object of the present invention is to provide an image sensor with an amplifier having a high gain and a wide dynamic range.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のアンプ付きイメージセンサは、画素をフォ
トダイオードと増幅用MOS−FET、アクセス用MO
S−FET、リセット用MOS−FETで構成し、前記
リセット用MOS−FETを介し前記フォトダイオード
の個別電極を一定の蓄積時間の間隔でリセット電源にス
イッチし、アクセス用MOS−FETを介し走査パルス
に従って順次、明信号と暗信号に比例した画像信号を共
通信号ラインから出力するイメージセンサ部と、ドライ
ブ用MOS−FET、前記ドライブ用MOS−FETの
ドレインに接続した負荷用MOS−FET、前記ドライ
ブ用MOS−FETのゲートに接続したゲート電圧保持
用コンデンサ、前記ドライブ用MOS−FETのゲート
とドレイン間に接続したアンプセット用MOS−FE
T、前記ドライブ用MOS−FETのソースに接続した
ソース抵抗および前記ドライブ用MOS−FETのドレ
インに接続したクランプ回路からなる自己バイアスゲー
ト接地アンプ部とを備え、前記共通信号ラインを前記ド
ライブ用MOS−FETのソースに接続し、前記クラン
プ回路の出力端子から信号を出力させることを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, an image sensor with an amplifier according to the present invention comprises a pixel, a photodiode, an amplifying MOS- FET, and an access MO.
An S-FET and a reset MOS-FET,
The photodiode through a reset MOS-FET
Of the individual electrodes to the reset power supply at regular intervals
Switch and scan pulse via access MOS-FET
Image signals proportional to the bright and dark signals
An image sensor that outputs from the communication line
Of the driving MOS-FET and the driving MOS-FET.
A load MOS-FET connected to the drain,
Gate voltage connected to the gate of the MOS-FET
Capacitor, gate of the drive MOS-FET
MOS-FE for amplifier set connected between the gate and drain
T, connected to the source of the drive MOS-FET
Source resistance and drain of the drive MOS-FET
Self-biased gate consisting of a clamp circuit connected to
A common amplifier line, and the common signal line
Connected to the source of the live MOS-FET,
A signal is output from an output terminal of the loop circuit.
You.

【0011】更に、ドライブ用MOS−FETのドレイ
ンにソースフォロア回路を接続し、ソースフォロア回路
の出力端子とドライブ用MOS−FETのゲート間にア
ンプセット用MOS−FETを接続し、アンプ部のダイ
ナミックレンジを拡大させるように構成したものであ
る。
Furthermore, a source follower circuit is connected to the drain of the drive MOS-FET, and an amplifier set MOS-FET is connected between the output terminal of the source follower circuit and the gate of the drive MOS-FET, and the dynamics of the amplifier section are changed. It is configured to expand the range.

【0012】[0012]

【作用】上記構成により、自己バイアスゲート接地アン
プ部において、走査信号の前半でイメージセンサ部から
出力される明信号の出力タイミングでアンプセット用M
OS−FETをONにすることにより、ゲート電圧保持
用コンデンサに画像信号レベルに応じた最適のゲート電
圧を印加することができる。すなわち、素子の特性ばら
つきに対しても、それぞれの最適のゲート電圧が逐次自
動的にドライブ用MOS−FETのゲートに与えられ
る。明信号と暗信号の差が実質的な画像信号である。
き続いて走査信号の後半でイメージセンサ部から出力さ
れる暗信号のタイミングでアンプセット用MOS−FE
TをOFFすることにより、先に設定した最適のゲート
電圧に基づく出力電圧がドライブ用MOS−FETのド
レインから得られる。ドライブ用MOS−FETのドレ
インとゲート間にアンプセット用MOS−FETを付け
た場合、アンプ出力電圧の能動的動作範囲はVg 〜Vg
−Vt である。ソースフォロア回路を介してアンプセッ
ト用MOS−FETを付けた場合、ソースフォロア回路
の電圧シフトをVgsとすると、能動的動作範囲はVg+
Vgs〜Vg−Vt に拡大する。これによりMOS−FE
Tで安定なゲート接地アンプが作成され、信号ライン容
量の大きなMOSイメージセンサにアンプを内蔵するこ
とが可能になる。本アンプは明信号電流と暗信号電流が
画素順に交互に出力されるMOSイメージセンサに最適
であり、アンプの利得アップとダイナミックレンジの拡
大の両条件を両立することができる。
With the above arrangement, in the self-biased gate grounded amplifier section, the amplifier setting M is set at the output timing of the bright signal output from the image sensor section in the first half of the scanning signal.
By turning on the OS-FET, an optimum gate voltage according to the image signal level can be applied to the gate voltage holding capacitor. In other words, the optimum gate voltage is automatically and sequentially applied to the gate of the driving MOS-FET even with respect to the variation in the characteristics of the elements. The difference between the bright signal and the dark signal is a substantial image signal. Subsequently, at the timing of the dark signal output from the image sensor unit in the latter half of the scanning signal, the amplifier setting MOS-FE
By turning off T, an output voltage based on the previously set optimal gate voltage is obtained from the drain of the driving MOS-FET. When an amplifier-setting MOS-FET is provided between the drain and the gate of the driving MOS-FET, the active operating range of the amplifier output voltage is from Vg to Vg.
−Vt. When an amplifier setting MOS-FET is provided via a source follower circuit, and the voltage shift of the source follower circuit is Vgs, the active operation range is Vg +
Vgs to Vg-Vt. With this, MOS-FE
A stable gate grounded amplifier is created at T, and the amplifier can be built into a MOS image sensor having a large signal line capacitance. This amplifier is most suitable for a MOS image sensor in which a bright signal current and a dark signal current are alternately output in pixel order, and can satisfy both conditions of increasing the gain of the amplifier and expanding the dynamic range.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて詳細
に説明する。図1は本発明の実施例1におけるアンプ付
きイメージセンサの等価回路である。図1において、ア
ンプ付きイメージセンサは、イメージセンサ部1とアン
プ部20に分けられる。イメージセンサ部1はフォトダ
イオード2、フォトダイオード2の個別電極(アノー
ド)の電圧をゲートに受けて動作する増幅用MOS−F
ET3、アクセス用MOS−FET4、フォトダイオー
ド2のアノードの電圧を初期状態に戻すリセット用MO
S−FET5などからなる画素6と、NANDゲート7
と、共通信号ライン8と、リセット電源9と、走査用シ
フトレジスタ10とからなっている。本実施例では増幅
用MOS−FET3およびアクセス用MOS−FET4
をnチャンネル型FETとし、リセット用MOS−FE
T5もnチャンネル型FETとしている。端子11、1
2は各々走査用シフトレジスタ10を動作させるための
スタートパルス、クロックパルスの入力端子であり、1
3は多チップ構成で長尺センサを作成する場合のチップ
間の伝達パルスの出力端子であり、本端子を次段チップ
スタート端子11に接続することによりチップ間で直
列信号を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an equivalent circuit of an image sensor with an amplifier according to the first embodiment of the present invention. 1, the image sensor with an amplifier is divided into an image sensor unit 1 and an amplifier unit 20. The image sensor unit 1 includes an amplifying MOS-F that operates by receiving a voltage of a photodiode 2 and an individual electrode (anode) of the photodiode 2 at a gate.
ET3, access MOS-FET4, reset MO for returning the voltage of the anode of the photodiode 2 to the initial state
A pixel 6 including an S-FET 5 and the like, and a NAND gate 7
, A common signal line 8, a reset power supply 9, and a scanning shift register 10. In this embodiment, the amplification MOS-FET 3 and the access MOS-FET 4
Is an n-channel type FET, and a reset MOS-FE
T5 is also an n- channel FET. Terminals 11, 1
Reference numeral 2 denotes a start pulse and a clock pulse input terminals for operating the scanning shift register 10, and 1
3 is an output terminal of the transmission pulses between chips for creating a long sensor in a multi-chip configuration, this pin next stage chip
It is possible to obtain a serial signal between chips by connecting to the start terminal 11.

【0014】アンプ部20はドライブ用MOS−FET
21と、負荷用MOS−FET22と、アンプセット用
MOS−FET23と、ゲート電圧保持用コンデンサ2
4と、ソース抵抗25およびクランプ回路を形成するコ
ンデンサ26と、クランプスイッチ用MOS−FET2
7と、バッファー回路28とからなっており、ドライブ
用MOS−FET21のソースにソース抵抗25を、ド
ライブ用MOS−FET21のゲートにゲート電圧保持
用コンデンサ24とアンプセット用MOS−FET23
の一方の電極を、ドライブ用MOS−FET21のドレ
インに負荷用MOS−FET22のソースとアンプセッ
ト用MOS−FET23の他方の電極を、更にドライブ
用MOS−FET21のドレイン端子29にクランプ回
路を形成するコンデンサ26を経てクランプスイッチ用
MOS−FET27を、クランプ回路の出力端子にバッ
ファー回路28を接続している。
The amplifier section 20 is a driving MOS-FET.
21, a load MOS-FET 22, an amplifier set MOS-FET 23, and a gate voltage holding capacitor 2
4, a source resistor 25 and a capacitor 26 forming a clamp circuit, and a MOS-FET 2 for a clamp switch.
7 and a buffer circuit 28. The source of the driving MOS-FET 21 is a source resistor 25, and the gate of the driving MOS-FET 21 is a gate voltage holding capacitor 24 and an amplifier setting MOS-FET 23.
Is formed on the drain of the driving MOS-FET 21, the source of the load MOS-FET 22 and the other electrode of the amplifier setting MOS-FET 23, and further , a clamp circuit is formed on the drain terminal 29 of the driving MOS-FET 21. A clamp switch MOS-FET 27 is connected via a capacitor 26, and a buffer circuit 28 is connected to an output terminal of the clamp circuit.

【0015】イメージセンサ部1およびアンプ部20を
CMOSプロセスで同一のチップ上に作成する。ソース
抵抗25の代わりに定電流源を用いてもよい。本実施例
では高入力インピーダンスであるというMOS−FET
の特徴を生かし、コンデンサを所望の電圧値に逐次設定
することが可能なバイアス電源として用ている。ゲート
電圧保持用コンデンサ24の容量値は0.5〜10pF
でMOS接合により形成する。ソース抵抗25は拡散抵
抗または多結晶Si膜で形成し、数百〜数kohmとす
る。14は正電源端子、15はリセットパルスの入力端
子、30は出力端子、31はアンプセットパルス(A
S)の入力端子である。イメージセンサ部1の共通信号
ライン8をアンプ部20のドライブ用MOS−FET2
1のソースに接続することにより画像信号を入力してい
る。基本的にはドライブ用MOS−FET21はゲート
電圧保持用コンデンサ24とソース抵抗25とともに定
電流回路を構成し、ソースに信号電流が入力されるとM
OS−FET21のドレイン電流が減少して、その結
果、負荷用MOS−FET22の電圧降下が減少して出
力電圧が増大する。
The image sensor unit 1 and the amplifier unit 20 are formed on the same chip by a CMOS process. A constant current source may be used instead of the source resistor 25. In this embodiment, a MOS-FET having a high input impedance
Taking advantage of the above feature, the capacitor is used as a bias power supply that can sequentially set a capacitor to a desired voltage value. The capacitance value of the gate voltage holding capacitor 24 is 0.5 to 10 pF.
Is formed by MOS junction. The source resistor 25 is formed of a diffusion resistor or a polycrystalline Si film, and has a thickness of several hundred to several kohms. 14 is a positive power supply terminal, 15 is a reset pulse input terminal, 30 is an output terminal, and 31 is an amplifier set pulse (A
S) is an input terminal. The common signal line 8 of the image sensor unit 1 is connected to the driving MOS-FET 2 of the amplifier unit 20.
An image signal is input by connecting to one source. Basically, the drive MOS-FET 21 constitutes a constant current circuit together with the gate voltage holding capacitor 24 and the source resistor 25, and when a signal current is input to the source, M
The drain current of the OS-FET 21 decreases, and as a result, the voltage drop of the load MOS-FET 22 decreases and the output voltage increases.

【0016】本実施例のアンプ付きイメージセンサの動
作タイミングを図2に示す。CKおよびSTは各々走査
回路を構成する走査用シフトレジスタ10のクロックパ
ルス、スタートパルスである。SH1、SH2〜SHn
は走査用シフトレジスタ10から出力される走査パルス
である。RSは端子15に入力されるリセットパルスで
ある。アノード電圧Vp1は先頭画素のフォトダイオード
2のアノード端子の電圧を示す。Is は共通信号ライン
8に現れる信号電流、ASは端子31に印加するアン
ットパルス、Vo1は駆動用MOS−FET21のドレ
イン端子29に出力される信号電圧、Vo2はクランプ回
路、バッファー回路を経て出力端子30から出力される
出力信号電圧である。各画素において、走査パルスSH
1、SH2〜SHnとセットパルスASのNAND出力
によってアクセスタイミングの中間時点でリセット用M
OS−FET5がONし、フォトダイオード2のアノー
ドがリセット電源9の電圧にリセットされる。リセット
時に蓄えられた電荷が光電流によって放電するために、
Vp1は光量に比例して上昇する。したがって、各画素に
おいて増幅用MOS−FET3、アクセス用MOS−F
ET4を介してフォトダイオード2のアノード端子の電
圧に相応した信号電流Is が走査回路である走査用シフ
トレジスタ10からの走査パルスに従って順次、共通信
号ライン8に出力される。また、各画素からの信号電流
Is において、リセット直前には明信号電流Ipが、リ
セット直後には暗信号電流Idが共通信号ライン8に出
力される。
FIG. 2 shows the operation timing of the image sensor with an amplifier of this embodiment. CK and ST are a clock pulse and a start pulse of the scanning shift register 10 constituting the scanning circuit, respectively. SH1, SH2 to SHn
Is a scanning pulse output from the scanning shift register 10. RS is a reset pulse input to the terminal 15. The anode voltage Vp1 indicates the voltage of the anode terminal of the photodiode 2 of the first pixel. Is the signal current appearing on the common signal line 8, AS may amplifiers to be applied to the terminal 31
Se Ttoparusu, Vo1 signal voltage output to the drain terminal 29 of the driver MOS-FET 21, Vo2 is the output signal voltage output clamping circuit from the output terminal 30 via a buffer circuit. In each pixel, the scanning pulse SH
1, M reset at an intermediate point of the access timing by NAND output SH2~SHn and cell Ttoparusu AS
The OS-FET 5 is turned on, and the anode of the photodiode 2 is reset to the voltage of the reset power supply 9. Since the charge stored at the time of reset is discharged by photocurrent,
Vp1 increases in proportion to the amount of light. Therefore, in each pixel, the amplification MOS-FET 3 and the access MOS-F
The signal current Is corresponding to the voltage of the anode terminal of the photodiode 2 is sequentially output to the common signal line 8 via the ET 4 according to the scanning pulse from the scanning shift register 10 as a scanning circuit. In the signal current Is from each pixel, a bright signal current Ip is output to the common signal line 8 immediately before reset, and a dark signal current Id is output immediately after reset.

【0017】アンプ部20は共通信号ライン8からの信
号電流Isをドライブ用MOS−FET21のソースに
受けて動作する。図2におけるリセットパルスRSおよ
びアンプセットパルスASなどのタイミングパルスはゲ
ート回路の遅延機能を利用してチップ内部で発生させる
ことができる。共通信号ライン8に現れる信号電流Is
は明信号電流Ipと暗信号電流Idの交番信号からなる。
図1のイメージセンサでは露光量に比例してフォトダイ
オード2のアノード電位が上昇するので、Ip>Idであ
る。アンプセットパルスASを用い明信号電流Ip のタ
イミングでアンプセット用MOS−FET23をONさ
せることにより、ドライブ用MOS−FET21のゲー
トが明信号電流時点でのドレイン電圧に自己バイアスさ
れ、以降、ゲート電圧保持用コンデンサ24により保持
される。なお、ここではアンプセットパルスASが”
L”でアンプセット用MOS−FET23がONすると
した。アンプセットパルスASを用い暗信号電流Idの
入力タイミングでアンプセット用MOS−FET23を
OFFにすることにより、コンデンサ24に保持したゲ
ート電位に基く出力電圧、つまり画素毎にId−Ipに比
例した増幅された電圧信号Vo1を端子29に得ることが
できる。端子29から出力された信号Vo1は、アンプセ
ットパルスASを用い明信号電流Ip のタイミングでク
ランプ用MOS−FET27をONすることによって、
直流電圧レベルが確定した出力信号Vo2が得られバッフ
ァー回路28を介して出力される。
The amplifier section 20 operates by receiving the signal current Is from the common signal line 8 at the source of the driving MOS-FET 21. Timing pulses such as the reset pulse RS and the amplifier set pulse AS in FIG. 2 can be generated inside the chip using the delay function of the gate circuit. The signal current Is appearing on the common signal line 8
Consists of an alternating signal of the bright signal current Ip and the dark signal current Id.
In the image sensor of FIG. 1, since the anode potential of the photodiode 2 increases in proportion to the exposure amount, Ip> Id. By turning on the amplifier-setting MOS-FET 23 at the timing of the bright signal current Ip using the amplifier set pulse AS, the gate of the drive MOS-FET 21 is self-biased to the drain voltage at the time of the bright signal current, and thereafter, the gate voltage It is held by the holding capacitor 24. Here, the amplifier set pulse AS is "
L "turns on the amplifier-setting MOS-FET 23. The amplifier-setting MOS-FET 23 is turned off at the input timing of the dark signal current Id using the amplifier set pulse AS, so that it is based on the gate potential held in the capacitor 24. An output voltage, that is, an amplified voltage signal Vo1 proportional to Id-Ip for each pixel can be obtained at the terminal 29. The signal Vo1 output from the terminal 29 is obtained by using the amplifier set pulse AS to determine the timing of the bright signal current Ip. By turning on the clamping MOS-FET 27 with
An output signal Vo2 having a determined DC voltage level is obtained and output via the buffer circuit 28.

【0018】図3はアンプセット用MOS−FET23
がONした場合、つまりバイアス電圧設定時のアンプの
出力電圧Vo1およびゲートバイアス電圧Vgを増幅用M
OS−FET3のゲートに入力される信号電圧Vsの関
数としてプロットしたものである。Vsの広い電圧範囲
にわたって、ドライブ用MOS−FET21のドレイン
端子29に現れる出力電圧Vo1およびバイアス電圧Vg
は図7に示す振幅の上限値と振幅の下限値の間にあり、
リニアリティーの保証される能動的動作領域にある。ア
ンプセット用MOS−FET23がONの場合、Vsに
対するVo1の変化が小さくなるのはドライブ用MOS−
FET21のドレインからゲートへ負帰還がかかること
によるものであり、バイアス設定のためには好都合であ
る。明信号電流Ip のタイミングで端子29からバイア
ス電圧Vgに等しい基準となる出力信号Vo1が出力さ
れ、暗信号電流IdのタイミングでId−Ipに比例した
増幅された出力電圧Vo1が出力される。暗信号電流Id
のタイミングではアンプセット用MOS−FET23は
OFFであるために、ドライブ用MOS−FET21の
ドレインからゲートに負帰還がかからないために高利得
になる。なお、Ip>Idなので出力信号Vo2は負方向に
出力される。このアンプがリニア特性を示すためにはド
ライブ用MOS−FET21は飽和動作の状態にある必
要がある。この条件から出力信号Vo2のダイナミックレ
ンジは約Vg〜Vg−Vtである。そこで、Vtはドライブ
用MOS−FET21の閾値電圧である。
FIG. 3 shows a MOS-FET 23 for an amplifier set.
Is turned on, that is, the output voltage Vo1 and the gate bias voltage Vg of the amplifier at the time of setting the bias voltage are
This is plotted as a function of the signal voltage Vs input to the gate of OS-FET3. The output voltage Vo1 and the bias voltage Vg appearing at the drain terminal 29 of the driving MOS-FET 21 over a wide voltage range of Vs.
Is between the upper and lower amplitude limits shown in FIG.
It is in the active operating area where linearity is guaranteed. When the amplifier set MOS-FET 23 is ON, the change in Vo1 with respect to Vs is small because the drive MOS-FET 23
This is due to the fact that negative feedback is applied from the drain to the gate of the FET 21, which is convenient for setting the bias. A reference output signal Vo1 equal to the bias voltage Vg is output from the terminal 29 at the timing of the bright signal current Ip, and an amplified output voltage Vo1 proportional to Id-Ip is output at the timing of the dark signal current Id. Dark signal current Id
At the timing of (1), the amplifier-setting MOS-FET 23 is OFF, so that the negative gain is not applied from the drain to the gate of the driving MOS-FET 21, so that the gain becomes high. Since Ip> Id, the output signal Vo2 is output in the negative direction. In order for this amplifier to exhibit linear characteristics, the drive MOS-FET 21 needs to be in a saturated operation state. From this condition, the dynamic range of the output signal Vo2 is about Vg to Vg-Vt. Thus, Vt is the threshold voltage of the driving MOS-FET 21.

【0019】図4は本発明の実施例2におけるアンプ付
きイメージセンサの等価回路である。図4において、イ
メージセンサ部1は実施例1(図1)のものと同一であ
る。アンプ部20はドライブ用MOS−FET21と、
負荷用MOS−FET22と、アンプセット用MOS−
FET23と、ゲート電圧保持用コンデンサ24と、ソ
ース抵抗25と、ソースフォロア回路32とからなって
おり、アンプセット用MOS−FET23はドライブ用
MOS−FET21のゲートとソースフォロア回路32
の出力端子の間に接続され、端子31から入力されるア
ンプセットパルスASによって制御される。ソースフォ
ロア回路32はフォロア用MOS−FET33と電流負
荷用MOS−FET34から構成され、フォロア用MO
S−FET33のゲートがソースフォロア回路32の入
力端子であり、ドライブ用MOS−FET21のドレイ
ン端子29に接続され、フォロア用MOS−FET33
のソースがソースフォロア回路32の出力端子であり、
アンプセット用MOS−FET23の一方の電極に接続
されている。また、ドライブ用MOS−FET21のド
レイン端子29にクランプ回路を形成するコンデンサ2
6を経てクランプスイッチ用MOS−FET27を、ク
ランプ回路の出力端子にバッファー回路を接続してい
る。
FIG. 4 is an equivalent circuit of an image sensor with an amplifier according to the second embodiment of the present invention. 4, the image sensor unit 1 is the same as that of the first embodiment (FIG. 1). The amplifier section 20 includes a driving MOS-FET 21,
Load MOS-FET 22 and amplifier set MOS-
The FET 23 includes an FET 23, a gate voltage holding capacitor 24, a source resistor 25, and a source follower circuit 32. The amplifier-setting MOS-FET 23 includes a gate of the drive MOS-FET 21 and a source follower circuit 32.
And is controlled by an amplifier set pulse AS input from a terminal 31. The source follower circuit 32 is composed of a follower MOS-FET 33 and a current load MOS-FET 34.
The gate of the S-FET 33 is an input terminal of the source follower circuit 32 and is connected to the drain terminal 29 of the drive MOS-FET 21.
Is the output terminal of the source follower circuit 32,
It is connected to one electrode of the amplifier set MOS-FET 23. A capacitor 2 forming a clamp circuit at the drain terminal 29 of the driving MOS-FET 21
6, the buffer circuit is connected to the clamp switch MOS-FET 27 and the output terminal of the clamp circuit.

【0020】アンプセットパルスASを用い明信号電流
Ipのタイミングでアンプセット用MOS−FET23
をONさせることにより、ドライブ用MOS−FET2
1のゲートが明信号時点でのドレイン電圧からソースフ
ォロア回路32による電圧シフト分、つまりVgsだけ低
い電圧に自己バイアスされ、以降、ゲート電圧はゲート
電圧保持用コンデンサ24により保持される。そこで、
Vgsはフォロア用MOS−FET33のゲート−ソース
間電圧である。アンプセットパルスASを用い暗信号電
流Idの入力タイミングでアンプセット用MOS−FE
T23をOFFにすることにより、コンデンサ24に保
持したゲート電圧に基ずく出力電圧を端子29に得るこ
とができる。
The amplifier set MOS-FET 23 is used at the timing of the bright signal current Ip using the amplifier set pulse AS.
Is turned on, the driving MOS-FET 2
One gate is self-biased from the drain voltage at the time of the bright signal by a voltage shift by the source follower circuit 32, that is, a voltage lower by Vgs, and thereafter the gate voltage is held by the gate voltage holding capacitor. Therefore,
Vgs is a gate-source voltage of the follower MOS-FET 33. MOS-FE for amplifier setting at input timing of dark signal current Id using amplifier set pulse AS
By turning off T23, an output voltage based on the gate voltage held by the capacitor 24 can be obtained at the terminal 29.

【0021】図5はアンプセット用MOS−FET23
がONした場合のアンプ出力電圧Vo1およびバイアス電
圧Vgを信号電圧Vsの関数としてプロットしたものであ
り、Vsの広い電圧範囲にわたって、出力電圧Vo1は高
電圧側の飽和値と低電圧の飽和値の間にり、リニアリテ
ィの保証される領域にある。このようにアンプセット用
MOS−FET23がONの場合、Vsに対するVo1の
変化が小さくなるのはドライブ用MOS−FET21の
ドレインからソースフォロア回路32を介してゲートへ
負帰還がかかることによるものであり、バイアス設定の
ためには好都合である。明信号電流Ip のタイミングで
出力端子29からバイアス電圧VgよりVgsだけ高い基
準となる出力信号が出力され、暗信号電流Id のタイミ
ングでId −Ipに比例した増幅された出力信号が出力
される。暗信号電流Idのタイミングではアンプセット
用MOS−FET23はOFFであるために、ドライブ
用MOS−FET21において負帰還がかからないため
に高利得である。なお、Id<Ipなので出力信号Vo2は
Vg+Vgsを基準として負方向に出力される。本実施例
ではドライブ用MOS−FET21のドレイン電圧Vo1
がそのゲート電圧Vgよりもフォロア用MOS−FET
33のVgsだけ高く設定されるために、ダイナミックレ
ンジは大体Vg+Vgs〜Vg−Vtになり、図1の回路よ
りもダイナミックレンジが広くなる。
FIG. 5 shows a MOS-FET 23 for an amplifier set.
Is a plot of the amplifier output voltage Vo1 and the bias voltage Vg as a function of the signal voltage Vs when the power supply is turned on. Over a wide voltage range of Vs, the output voltage Vo1 has a high-voltage side saturation value and a low-voltage saturation value. It is in the area where linearity is guaranteed. As described above, when the amplifier-setting MOS-FET 23 is ON, the change of Vo1 with respect to Vs becomes small because negative feedback is applied from the drain of the driving MOS-FET 21 to the gate via the source follower circuit 32. This is convenient for setting the bias. A reference output signal higher than the bias voltage Vg by Vgs is output from the output terminal 29 at the timing of the bright signal current Ip, and an amplified output signal proportional to Id-Ip is output at the timing of the dark signal current Id. At the timing of the dark signal current Id, the amplifier-setting MOS-FET 23 is OFF, so that no negative feedback is applied to the driving MOS-FET 21, so that the gain is high. Since Id <Ip, the output signal Vo2 is output in the negative direction with reference to Vg + Vgs. In this embodiment, the drain voltage Vo1 of the driving MOS-FET 21 is
Is higher than the gate voltage Vg of the MOS-FET for follower.
Since the Vgs is set higher by 33 Vgs, the dynamic range is approximately Vg + Vgs to Vg-Vt, and the dynamic range is wider than that of the circuit of FIG.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画素毎に
明信号と暗信号が交互に出力されるイメージセンサに自
己バイアスゲート接地アンプ部を内蔵することにより、
各画素において最適のバイアス電圧を設定することが可
能になり、高利得でダイナミックレンジの広いアンプ付
きイメージセンサを実現でき、高性能、低コストの画像
読み取り素子として極めて産業上の効果は大である。
As described above, according to the present invention, a self-biased gate grounded amplifier is built in an image sensor that outputs a bright signal and a dark signal alternately for each pixel.
The optimum bias voltage can be set for each pixel, and an image sensor with an amplifier having a high gain and a wide dynamic range can be realized. The industrial effect is extremely large as a high-performance, low-cost image reading element. .

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

【図1】本発明の実施例1におけるアンプ付きイメージ
センサの等価回路である。
FIG. 1 is an equivalent circuit of an image sensor with an amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1におけるアンプ付きイメージ
センサの動作タイミングチャートである。
FIG. 2 is an operation timing chart of the image sensor with an amplifier according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例1におけるバイアス電圧設定時
の入力信号電圧に対するアンプの出力電圧Vo1およびゲ
ートバイアス電圧Vgを示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating an output voltage Vo1 and a gate bias voltage Vg of an amplifier with respect to an input signal voltage when a bias voltage is set in the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例2におけるアンプ付きイメージ
センサの等価回路図である。
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of an image sensor with an amplifier according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例2におけるバイアス電圧設定時
の入力信号電圧に対するアンプの出力電圧Vo1およびゲ
ートバイアス電圧Vgを示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram illustrating an output voltage Vo1 and a gate bias voltage Vg of an amplifier with respect to an input signal voltage when a bias voltage is set according to the second embodiment of the present invention.

【図6】従来例のゲート接地アンプを接続した場合のM
OSイメージセンサの等価回路である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a conventional M-type amplifier connected to a grounded gate amplifier.
It is an equivalent circuit of an OS image sensor.

【図7】従来例においてバイアス電圧をパラメータとし
た入力信号電圧に対する出力電圧を示す特性図である。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing an output voltage with respect to an input signal voltage using a bias voltage as a parameter in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 イメージセンサ部 2 フォトダイオード 3 増幅用MOS−FET 4 アクセス用MOS−FET 5 リセット用MOS−FET 6 画素 7 NANDゲート 8 共通信号ライン 9 リセット電源 10 走査用シフトレジスタ 20 アンプ部 21 ドライブ用MOS−FET 22 負荷用MOS−FET 23 アンプセット用MOS−FET 24 ゲート電圧保持用コンデンサ 25 ソース抵抗 26 クランプ回路を形成するコンデンサ 27 クランプスイッチ用MOS−FET 28 バッファー回路 30 出力端子 31 アンプセットパルスの入力端子 32 ソースフォロア回路 33 フォロア用MOS−FET 34 電流負荷用MOS−FET DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor part 2 Photodiode 3 Amplification MOS-FET 4 Accessing MOS-FET 5 Reset MOS-FET 6 Pixel 7 NAND gate 8 Common signal line 9 Reset power supply 10 Scanning shift register 20 Amplifier part 21 Drive MOS- FET 22 Load MOS-FET 23 Amplifier setting MOS-FET 24 Gate voltage holding capacitor 25 Source resistance 26 Capacitor forming a clamp circuit 27 Clamp switch MOS-FET 28 Buffer circuit 30 Output terminal 31 Amplifier set pulse input terminal 32 Source follower circuit 33 MOS-FET for follower 34 MOS-FET for current load

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/028 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H04N 1/028

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画素をフォトダイオードと増幅用MOS
電界効果トランジスタ(MOS−FET)、アクセス用
MOS−FET、リセット用MOS−FETで構成し、
前記リセット用MOS−FETを介し前記フォトダイオ
ードの個別電極を一定の蓄積時間の間隔でリセット電源
にスイッチし、アクセス用MOS−FETを介し走査パ
ルスに従って順次、明信号と暗信号に比例した画像信号
を共通信号ラインから出力するイメージセンサ部と、
ライブ用MOS−FET、前記ドライブ用MOS−FE
Tのドレインに接続した負荷用MOS−FET、前記
ライブ用MOS−FETのゲートに接続したゲート電圧
保持用コンデンサ、前記ドライブ用MOS−FETのゲ
ートとドレイン間に接続したアンプセット用MOS−F
ET、前記ドライブ用MOS−FETのソースに接続し
ソース抵抗および前記ドライブ用MOS−FETのド
レインに接続したクランプ回路からなる自己バイアスゲ
ート接地アンプ部とを備え、前記共通信号ラインを前記
ドライブ用MOS−FETのソースに接続し、前記クラ
ンプ回路の出力端子から信号を出力させることを特徴と
するアンプ付きイメージセンサ。
1. A pixel comprising a photodiode and an amplifying MOS
A field effect transistor (MOS-FET), an access MOS-FET, and a reset MOS-FET,
To switch the individual electrodes in the reset power supply at intervals of a predetermined accumulation time of the photodiode through a MOS-FET for the reset sequentially according scan pulse through the MOS-FET for the access, an image signal proportional to the bright signal and the dark signal Sensor unit for outputting the same from a common signal line , a driving MOS-FET, and the driving MOS-FE
T load MOS-FET connected to the drain of the de <br/> gate voltage holding capacitor connected to the gate of the live for MOS-FET, an amplifier set connected between the gate and the drain of the drive for the MOS-FET MOS-F for
ET, is connected to the source of the drive for the MOS-FET
And a self-bias the gate-grounded amplifier unit consisting of the clamping circuit is connected to the drain of the MOS-FET for the source resistance and the drive, the said common signal line
Connected to the source of the drive MOS-FET,
An image sensor with an amplifier, wherein a signal is output from an output terminal of the amplifier circuit .
【請求項2】 走査パルスの前半に出力される明信号の
タイミングでアンプセット用MOS−FETをONさせ
ることにより、ドライブ用MOS−FETのゲート電圧
をドレイン電圧に自己バイアスし、走査パルスの後半に
出力される暗信号のタイミングでアンプセット用MOS
−FETをOFFさせることにより、明信号と暗信号の
差信号に比例する増幅された信号を出力端子から順次出
力させることを特徴とする請求項1記載のアンプ付きイ
メージセンサ。
2. The gate voltage of the drive MOS-FET is self-biased to the drain voltage by turning on the amplifier-set MOS-FET at the timing of a bright signal output in the first half of the scan pulse. MOS for amplifier setting at the timing of dark signal output to
By OFF of -FET, bright signal and the dark signal amplifier with an image sensor of claim 1, wherein the benzalkonium are sequentially outputs the amplified signal from the output terminal proportional to the difference signal.
【請求項3】 画素をフォトダイオードと増幅用MOS
−FET、アクセス用MOS−FET、リセット用MO
S−FETで構成し、前記リセット用MOS−FETを
介し前記フォトダイオードの個別電極を一定の蓄積時間
の間隔でリセット電源にスイッチし、アクセス用MOS
−FETを介し走査パルスに従って順次、明信号と暗信
号に比例した画像信号を共通信号ラインから出力するイ
メージセンサ部と、ドライブ用MOS−FET、前記ド
ライブ用MOS−FETのドレインに接続した負荷用M
OS−FET、前記ドライブ用MOS−FETのゲート
に接続したゲート電圧保持用コンデンサ、前記ドライブ
用MOS−FETのドレインに接続したソースフォロア
回路、前記ソースフォロア回路の出力端子と前記ドライ
ブ用MOS−FETのゲート間に接続したアンプセット
用MOS−FET、前記ドライブ用MOS−FETの
ースに接続したソース抵抗および前記ドライブ用MOS
−FETのドレインに接続したクランプ回路からなる自
己バイアスゲート接地アンプ部とを備え、前記共通信号
ラインを前記ドライブ用MOS−FETのソースに接続
し、前記クランプ回路の出力端子から信号を出力させる
ことを特徴とするアンプ付きイメージセンサ。
3. A pixel comprising a photodiode and an amplifying MOS.
-FET, access MOS-FET, reset MO
Constituted by S-FET, and switch the individual electrodes in the reset power supply at intervals of a predetermined accumulation time of the photodiode through a MOS-FET for the reset, MOS for access
Sequentially according to the scan pulse through -FET, and an image sensor unit which outputs an image signal proportional to the light signal and the dark signal from the common signal line, drive for MOS-FET, the de
Load M connected to drain of live MOS-FET
OS-FET, the gate voltage holding capacitor connected to the gate of the drive for the MOS-FET, a source follower circuit connected to the drain of the drive for the MOS-FET, said dry <br/> an output terminal of the source follower circuit Bed for MOS-FET amplifier set for MOS-FET connected between the gate of source of the drive for the MOS-FET
MOS for the source resistance and the drive was connected to the over scan
And a self-bias the gate-grounded amplifier unit consisting of the clamping circuit connected to the drain of -FET, the common signal
Connect the line to the source of the drive MOS-FET
And outputting a signal from an output terminal of the clamp circuit .
【請求項4】 走査パルスの前半に出力される明信号の
タイミングでアンプセット用MOS−FETをONさせ
ることにより、ドライブ用MOS−FETのゲート電圧
をソースフォロア回路の出力電圧に自己バイアスし、走
査パルスの後半に出力される暗信号のタイミングでアン
プセット用MOS−FETをOFFさせることにより、
明信号と暗信号の差信号に比例する増幅された信号を出
力端子から順次出力させることを特徴とする請求項3記
載のアンプ付きイメージセンサ。
4. The gate voltage of the drive MOS-FET is self-biased to the output voltage of the source follower circuit by turning on the amplifier-set MOS-FET at the timing of a bright signal output in the first half of the scan pulse, By turning off the amplifier setting MOS-FET at the timing of the dark signal output in the latter half of the scanning pulse,
Bright signal and the amplifier with the image sensor according to claim 3, wherein the benzalkonium are sequentially outputted from the amplified signal an output terminal proportional to the difference signal of the dark signal.
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