JP4807014B2 - 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4807014B2 JP4807014B2 JP2005254682A JP2005254682A JP4807014B2 JP 4807014 B2 JP4807014 B2 JP 4807014B2 JP 2005254682 A JP2005254682 A JP 2005254682A JP 2005254682 A JP2005254682 A JP 2005254682A JP 4807014 B2 JP4807014 B2 JP 4807014B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- charge
- conversion unit
- imaging device
- transistor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 98
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 68
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 35
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 35
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005036 potential barrier Methods 0.000 claims description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 15
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14654—Blooming suppression
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/59—Control of the dynamic range by controlling the amount of charge storable in the pixel, e.g. modification of the charge conversion ratio of the floating node capacitance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/779—Circuitry for scanning or addressing the pixel array
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N3/00—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages
- H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
- H04N3/14—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices
- H04N3/15—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation
- H04N3/1506—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation with addressing of the image-sensor elements
- H04N3/1512—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical by means of electrically scanned solid-state devices for picture signal generation with addressing of the image-sensor elements for MOS image-sensors, e.g. MOS-CCD
Description
図2は、単位画素11の回路構成の一例を示す回路図である。図2に示すように、本回路例に係る単位画素11は、光電変換素子、例えばフォトダイオード21に加えて、例えば転送トランジスタ22、リセットトランジスタ23および増幅トランジスタ24の3つのトランジスタを有する画素回路となっている。ここでは、これらトランジスタ22〜24として、例えばNチャネルのMOSトランジスタを用いている。
上記実施形態に係る固体撮像装置は、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置において、その撮像デバイスとして用いて好適なものである。
Claims (11)
- 入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部と、
前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を、前記リセットトランジスタにより前記電荷電圧変換部の電位をリセットする際に負電圧に設定する電圧設定手段と
を備えた固体撮像装置。 - 前記リセットトランジスタは、デプレッション型トランジスタである
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記転送トランジスタのゲート下のポテンシャル障壁は、前記光電変換部のオーバーフローパルスよりも高い
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記電圧設定手段により前記電荷電圧変換部の電位を前記ウェルの電圧を負電圧にするときに、前記転送トランジスタのゲートに印加する電圧を低下させる手段を有する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 前記単位画素は、前記電荷電圧変換部の信号を入力とする増幅トランジスタをさらに有し、
前記電圧設定手段は、前記増幅トランジスタから前記電荷電圧変換部の信号を出力する際に、前記ウェルの電圧を前記電荷電圧変換部のリセット時の電圧よりも高い電圧に設定する
請求項1記載の固体撮像装置。 - 入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタと、前記電荷電圧変換部の信号を入力とする増幅トランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部と、
前記増幅トランジスタにより前記電荷電圧変換部の信号を出力する際に、前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を前記電荷電圧変換部のリセット時の電圧よりも高い電圧に設定する電圧設定手段と
を備えた固体撮像装置。 - 前記電圧設定手段は、前記リセットトランジスタにより前記電荷電圧変換部の電位をリセットする際に前記ウェルの電圧を負電圧にする
請求項6記載の固体撮像装置。 - 入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部を備えた固体撮像装置の駆動にあたって、
前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を、前記リセットトランジスタにより前記電荷電圧変換部の電位をリセットする際に負電圧に設定して前記光電変換部から前記電荷電圧変換部へ信号電荷を転送する
固体撮像装置の駆動方法。 - 入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタと、前記電荷電圧変換部の信号を入力とする増幅トランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部を備えた固体撮像装置の駆動にあたって、
前記増幅トランジスタにより前記電荷電圧変換部の信号を出力する際に、前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を前記電荷電圧変換部のリセット時の電圧よりも高い電圧に設定する
固体撮像装置の駆動方法。 - 固体撮像装置と、
被写体からの光を前記固体撮像装置の撮像面上に導く光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部と、
前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を、前記リセットトランジスタにより前記電荷電圧変換部の電位をリセットする際に負電圧に設定する電圧設定手段とを備えた
撮像装置。 - 固体撮像装置と、
被写体からの光を前記固体撮像装置の撮像面上に導く光学系とを具備し、
前記固体撮像装置は、
入射光を光電変換して信号電荷を蓄積する光電変換部と、前記光電変換部に蓄積された信号電荷を転送する転送トランジスタと、前記転送トランジスタにより転送された信号電荷を信号電圧に変換する電荷電圧変換部と、前記電荷電圧変換部の電位をリセットするリセットトランジスタと、前記電荷電圧変換部の信号を入力とする増幅トランジスタとを含む単位画素が配列されてなる画素アレイ部と、
前記増幅トランジスタにより前記電荷電圧変換部の信号を出力する際に、前記電荷電圧変換部を構成するウェルの電圧を前記電荷電圧変換部のリセット時の電圧よりも高い電圧に設定する電圧設定手段とを備えた
撮像装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005254682A JP4807014B2 (ja) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 |
US11/512,006 US8188519B2 (en) | 2005-09-02 | 2006-08-29 | Solid-state imaging device, drive method of solid-state imaging device, and imaging apparatus |
US13/481,569 US8823069B2 (en) | 2005-09-02 | 2012-05-25 | Solid-state imaging device, drive method of solid-state imaging device, and imaging apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005254682A JP4807014B2 (ja) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007068099A JP2007068099A (ja) | 2007-03-15 |
JP4807014B2 true JP4807014B2 (ja) | 2011-11-02 |
Family
ID=37829246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005254682A Expired - Fee Related JP4807014B2 (ja) | 2005-09-02 | 2005-09-02 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8188519B2 (ja) |
JP (1) | JP4807014B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4807014B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2011-11-02 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 |
US7796171B2 (en) * | 2007-02-16 | 2010-09-14 | Flir Advanced Imaging Systems, Inc. | Sensor-based gamma correction of a digital camera |
JP4935486B2 (ja) | 2007-04-23 | 2012-05-23 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、固体撮像装置の信号処理方法および撮像装置 |
JP5251736B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2013-07-31 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器 |
JP6205110B2 (ja) | 2012-04-23 | 2017-09-27 | オリンパス株式会社 | 撮像モジュール |
JP6094511B2 (ja) * | 2014-02-25 | 2017-03-15 | ソニー株式会社 | 撮像素子および撮像装置 |
JP6796777B2 (ja) * | 2017-05-25 | 2020-12-09 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 固体撮像素子、及び撮像装置 |
US11282888B1 (en) * | 2020-08-26 | 2022-03-22 | Pix Art Imaging Inc. | Scheme of boosting adjustable ground level(s) of storage capacitor(s) of BJT pixel circuit(s) in pixel array circuit of image sensor apparatus |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL1011381C2 (nl) * | 1998-02-28 | 2000-02-15 | Hyundai Electronics Ind | Fotodiode voor een CMOS beeldsensor en werkwijze voor het vervaardigen daarvan. |
JP4200545B2 (ja) * | 1998-06-08 | 2008-12-24 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム |
JP2001069408A (ja) * | 1999-08-30 | 2001-03-16 | Sony Corp | 固体撮像素子およびその駆動方法ならびにカメラシステム |
US6418075B2 (en) * | 2000-07-21 | 2002-07-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Semiconductor merged logic and memory capable of preventing an increase in an abnormal current during power-up |
JP4040261B2 (ja) * | 2001-03-22 | 2008-01-30 | 富士フイルム株式会社 | 固体撮像装置とその駆動方法 |
ATE396499T1 (de) * | 2001-10-16 | 2008-06-15 | Suisse Electronique Microtech | Photodetektor mit grossem dynamikbereich und erhöhtem arbeitstemperaturbereich |
JP3951879B2 (ja) * | 2002-10-04 | 2007-08-01 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子及びその駆動方法 |
US7022965B2 (en) * | 2003-07-22 | 2006-04-04 | Omnivision Tehnologies, Inc. | Low voltage active CMOS pixel on an N-type substrate with complete reset |
JP4331053B2 (ja) * | 2004-05-27 | 2009-09-16 | 株式会社東芝 | 半導体記憶装置 |
US7667764B2 (en) * | 2004-06-04 | 2010-02-23 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Image sensing apparatus |
JP4530747B2 (ja) * | 2004-07-16 | 2010-08-25 | 富士通セミコンダクター株式会社 | 固体撮像装置及びその製造方法 |
US7829832B2 (en) * | 2005-08-30 | 2010-11-09 | Aptina Imaging Corporation | Method for operating a pixel cell using multiple pulses to a transistor transfer gate |
JP4807014B2 (ja) * | 2005-09-02 | 2011-11-02 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 |
-
2005
- 2005-09-02 JP JP2005254682A patent/JP4807014B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2006
- 2006-08-29 US US11/512,006 patent/US8188519B2/en active Active
-
2012
- 2012-05-25 US US13/481,569 patent/US8823069B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007068099A (ja) | 2007-03-15 |
US20070051988A1 (en) | 2007-03-08 |
US20120235022A1 (en) | 2012-09-20 |
US8188519B2 (en) | 2012-05-29 |
US8823069B2 (en) | 2014-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10694121B2 (en) | Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
US10574925B2 (en) | Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
US9749557B2 (en) | Solid-state image pickup device in which charges overflowing a memory during a charge transfer period are directed to a floating diffusion and method of driving same | |
JP5516960B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法、および、電子機器 | |
JP4973115B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
EP2262226B1 (en) | Solid-state imaging device, method of driving the same, and electronic system including the device | |
US9001243B2 (en) | Imaging apparatus and processing method thereof | |
US7550704B2 (en) | Solid state imaging device, method of driving solid state imaging device, and image pickup apparatus | |
JP4403387B2 (ja) | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 | |
US8823069B2 (en) | Solid-state imaging device, drive method of solid-state imaging device, and imaging apparatus | |
JP2006311515A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP2011216969A (ja) | 固体撮像素子および駆動方法、並びに電子機器 | |
JP2007129288A (ja) | 物理量検出装置および撮像装置 | |
US10645327B2 (en) | Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and electronic apparatus | |
JP2008283593A (ja) | 固体撮像装置 | |
JP4692262B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
WO2012053127A1 (ja) | 固体撮像装置、その駆動方法及び撮像装置 | |
JP5051994B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
JP2009130679A (ja) | 固体撮像素子、固体撮像素子の駆動方法および撮像装置 | |
JP5098502B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
JP4654783B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
JP2013197697A (ja) | 固体撮像装置及び電子機器 | |
JP2005217705A (ja) | 物理量分布検知の半導体装置、並びにこの半導体装置の駆動制御方法および駆動制御装置 | |
JP2019134418A (ja) | 固体撮像素子、その駆動回路および撮像装置 | |
JP2011188530A (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および電子機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080826 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20091007 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20091016 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110128 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110404 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110719 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110801 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140826 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |