JPH0528031B2 - - Google Patents

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JPH0528031B2
JPH0528031B2 JP59090178A JP9017884A JPH0528031B2 JP H0528031 B2 JPH0528031 B2 JP H0528031B2 JP 59090178 A JP59090178 A JP 59090178A JP 9017884 A JP9017884 A JP 9017884A JP H0528031 B2 JPH0528031 B2 JP H0528031B2
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pulse
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charge
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、信号電荷の転送手段としてCCD(電
荷転送装置)を用いた固体撮像素子の駆動方法お
よび駆動回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a driving method and a driving circuit for a solid-state image sensor using a CCD (charge transfer device) as a signal charge transfer means.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

従来、ビデオカメラにおいては、撮像素子とし
て、ピジコンなどの撮像管が用いられていたが、
半導体基板上に光電変換素子をアレイ状に設けて
集積化した固体撮像素子が、撮像管に比べ、小
型、軽量で消費電力が少なく、しかも、焼付け、
残像、寿命、安定性などの点で有利であることか
ら、近年では、大いに用いられるようになつてき
た。
Conventionally, video cameras have used image pickup tubes such as Pijicon as image pickup elements.
Solid-state image sensors, which are integrated with photoelectric conversion elements arranged in an array on a semiconductor substrate, are smaller, lighter, and consume less power than image pickup tubes.
In recent years, it has become widely used due to its advantages in terms of image retention, lifespan, stability, etc.

現在商品化されている固体撮像素子は、MOS
形(Metal Oxide Semiconductor形)、CPD形
(Charge Priming Device形)およびCCD形の3
種類があるが(たとえば、テレビジヨン学会誌
1983年10月号参照)、これらのうちCPD形および
CCD形固体撮像素子は、MOS形固体撮像素子に
比べて、低雑音である点が有利であるが、その反
面、水平方向の電荷転送のためにCCDを用いて
いることから、駆動電圧が高くなるという欠点が
ある。
Currently commercialized solid-state image sensors are MOS
type (Metal Oxide Semiconductor type), CPD type (Charge Priming Device type), and CCD type.
There are different types (for example, Journal of the Television Society).
(Refer to October 1983 issue) Among these, CPD type and
CCD-type solid-state image sensors have the advantage of low noise compared to MOS-type solid-state image sensors, but on the other hand, because CCDs are used for horizontal charge transfer, the driving voltage is high. It has the disadvantage of becoming.

以下、CPD形固体撮像素子を例にとり、この
駆動電圧が高くなる点について説明する。
Hereinafter, using a CPD type solid-state image sensor as an example, the reason why the drive voltage becomes higher will be explained.

第1図はCPD形固体撮像素子の一従来例を示
す構成図であつて、1は水平転送用CCD、2は
入力部、3は転送部、4は出力部、5は結合部、
6はMOSトランジスタ、7は転送ゲート線、8
は光電変換部、9は垂直信号線、10は垂直
MOSトランジスタ、11はホトダイオード、1
2は垂直ゲート線、13は垂直走査回路である。
FIG. 1 is a block diagram showing a conventional example of a CPD type solid-state image sensor, in which 1 is a CCD for horizontal transfer, 2 is an input section, 3 is a transfer section, 4 is an output section, 5 is a coupling section,
6 is a MOS transistor, 7 is a transfer gate line, 8
is a photoelectric conversion section, 9 is a vertical signal line, and 10 is a vertical line.
MOS transistor, 11 is photodiode, 1
2 is a vertical gate line, and 13 is a vertical scanning circuit.

同図において、光電変換部8には、ホトダイオ
ード11と垂直MOSトランジスタ10とが対を
なして絵素を構成し、かかる絵素が多数アレイ状
に配列されている。この光電変換部8に被写体の
光像が結像され、ホトダイオード11にはその受
光量に応じた信号電荷が発生する。垂直走査回路
13から垂直ゲート線12を通して垂直MOSト
ランジスタ10にパルスが供給されると、ホトダ
イオード11に生じた信号電荷は、垂直MOSト
ランジスタ10を通して垂直信号線9に転送され
る。
In the figure, in the photoelectric conversion section 8, a photodiode 11 and a vertical MOS transistor 10 form a pair to constitute a picture element, and a large number of such picture elements are arranged in an array. A light image of the subject is formed on the photoelectric conversion unit 8, and a signal charge is generated in the photodiode 11 according to the amount of light received. When a pulse is supplied from the vertical scanning circuit 13 to the vertical MOS transistor 10 through the vertical gate line 12, the signal charge generated in the photodiode 11 is transferred to the vertical signal line 9 through the vertical MOS transistor 10.

結合部5は、光電変換部8と水平転送用CCD
1とを結合するものであつて、転送ゲート線7を
通して垂直信号線9の信号電荷を水平転送用
CCD1に転送する。なお、結合部5には、電荷
の転送効率を高めるための回路や垂直スメアなど
の不要信号を外部へ掃き出すための回路などが設
けられているが、ここでは、これらを省略して基
本的な回路構成で示している。
The coupling section 5 connects the photoelectric conversion section 8 and the CCD for horizontal transfer.
1, and connects the signal charge of the vertical signal line 9 through the transfer gate line 7 for horizontal transfer.
Transfer to CCD1. Note that the coupling section 5 is provided with a circuit for increasing charge transfer efficiency and a circuit for sweeping out unnecessary signals such as vertical smear to the outside, but these are omitted here and the basic It is shown in the circuit configuration.

次に、この固体撮像素子の動作原理を説明す
る。
Next, the operating principle of this solid-state image sensor will be explained.

垂直走査回路13は、各水平帰線期間毎に、垂
直方向(図面の上下方向)に配列された垂直ゲー
ト線12に順次パルスを出力する。このパルスが
垂直ゲート線12に出力されると、この垂直ゲー
ト線12に接続された水平方向(図面の左右方
向)の一列のMOSトランジスタ10は全てオン
し、ホトダイオード11に生じた信号電荷は夫々
の垂直信号線9に転送される。次いで転送ゲート
線7にパルスが供給されて結合部5の全ての
MOSトランジスタ6がオンし、全ての垂直信号
線9の信号電荷は、結合部5を介して水平転送用
CCD1の転送部3に転送される。
The vertical scanning circuit 13 sequentially outputs pulses to the vertical gate lines 12 arranged in the vertical direction (vertical direction in the drawing) for each horizontal retrace period. When this pulse is output to the vertical gate line 12, all of the MOS transistors 10 in a row in the horizontal direction (horizontal direction in the drawing) connected to the vertical gate line 12 are turned on, and the signal charges generated in the photodiodes 11 are is transferred to the vertical signal line 9. A pulse is then supplied to the transfer gate line 7 to
The MOS transistor 6 is turned on, and the signal charges of all the vertical signal lines 9 are transferred to the horizontal transfer via the coupling part 5.
It is transferred to the transfer unit 3 of the CCD 1.

次に、水平走査期間において、転送部3の信号
電荷は順次水平方向に転送され、これによつて出
力部4からビデオ信号が得られる。
Next, during the horizontal scanning period, the signal charges of the transfer section 3 are sequentially transferred in the horizontal direction, whereby a video signal is obtained from the output section 4.

次の水平帰線期間では、垂直走査回路13は次
の垂直ゲート線12にパルスを発生し、同様の信
号電荷の転送が行なわれ、以下、順次信号電荷が
読み出されるホトダイオード11の水列列が垂直
方向に移り、これによつて出力部4からは連続し
たビデオ信号が得られる。
In the next horizontal retrace period, the vertical scanning circuit 13 generates a pulse to the next vertical gate line 12, and a similar signal charge transfer is performed. Shifting in the vertical direction, a continuous video signal is thereby obtained from the output section 4.

なお、水平転送用CCD1の入力部2は、転送
部3での信号電荷の転送効率を高めるために、結
合部5を通して信号電荷が転送されてくる度に、
転送部3にバイアス電荷を注入する。
In addition, in order to improve the transfer efficiency of signal charges in the transfer section 3, the input section 2 of the horizontal transfer CCD 1 receives the signal charges every time the signal charges are transferred through the coupling section 5.
Bias charges are injected into the transfer section 3.

かかる固体撮像素子においては、水平転送用
CCD1の出力部4と結合部5とで高い電圧を必
要とする。そこで、まず、この出力部4につい
て、第2図ないし第4図を用いて説明する。
In such solid-state image sensors, horizontal transfer
A high voltage is required between the output section 4 and the coupling section 5 of the CCD 1. Therefore, first, this output section 4 will be explained using FIGS. 2 to 4.

第2図は第1図の水平転送用CCD1の出力部
4近傍を示す構成図であつて、14はn形基板、
15はp形ウエル、16はn形拡散層、17,1
8はゲート、19は出力ゲート、20,21は
MOSトランジスタ、22は抵抗、23,24は
駆動パルス入力端子、25は電圧印加端子、26
はリセツトゲートパルス入力端子、27はリセツ
ト電圧印加端子、28はビデオ信号出力端子であ
る。
FIG. 2 is a block diagram showing the vicinity of the output section 4 of the horizontal transfer CCD 1 in FIG. 1, in which 14 is an n-type substrate;
15 is a p-type well, 16 is an n-type diffusion layer, 17,1
8 is a gate, 19 is an output gate, 20 and 21 are
MOS transistor, 22 is a resistor, 23 and 24 are drive pulse input terminals, 25 is a voltage application terminal, 26
2 is a reset gate pulse input terminal, 27 is a reset voltage application terminal, and 28 is a video signal output terminal.

第2図において、n形基板14上にp形ウエル
15が形成され、このp形ウエル15上にゲート
17,18が交互に配列されて転送部3(第1
図)を構成している。この場合、ゲート17,1
8間で隙間が生じて不所望なポテンシヤルが生じ
ないように、ゲート17,18は互いに一部が重
なり合つている。ゲート17,18には、夫々互
いに位相が異なる駆動パルスφ1,φ2が供給され
る。
In FIG. 2, a p-type well 15 is formed on an n-type substrate 14, gates 17 and 18 are alternately arranged on this p-type well 15, and transfer portions 3 (first
). In this case, gate 17,1
The gates 17 and 18 partially overlap each other so that there are no gaps between the gates 8 and undesirable potentials. Driving pulses φ 1 and φ 2 having mutually different phases are supplied to the gates 17 and 18, respectively.

p形ウエル15の端部には、n形拡散層16が
形成され、このn形拡散層16と転送部3の終段
ゲート18との間に出力ゲート19が設けられ、
電圧印加端子25から一定の電圧Vpgが印加され
ている。n形拡散層16には、MOSトランジス
タ20のソースとMOSトランジスタ21のゲー
トが接続されており、これらMOSトランジスタ
20,21のドレインは電圧印加端子27に接続
されている。また、MOSトランジスタ21のソ
ースには抵抗22が接続され、MOSトランジス
タ21と抵抗22とでソースホロワ形出力増幅器
が形成されてビデオ信号の出力端子28がMOS
トランジスタ21のソースに接続されている。
An n-type diffusion layer 16 is formed at the end of the p-type well 15, and an output gate 19 is provided between the n-type diffusion layer 16 and the final stage gate 18 of the transfer section 3.
A constant voltage V pg is applied from the voltage application terminal 25 . The source of a MOS transistor 20 and the gate of a MOS transistor 21 are connected to the n-type diffusion layer 16, and the drains of these MOS transistors 20 and 21 are connected to a voltage application terminal 27. Further, a resistor 22 is connected to the source of the MOS transistor 21, and a source follower type output amplifier is formed by the MOS transistor 21 and the resistor 22, and the video signal output terminal 28 is connected to the MOS transistor 21.
Connected to the source of transistor 21.

以上のn形拡散層16、MOSトランジスタ2
0,21および抵抗22によつて水平転送用
CCD1(第1図)の出力部4を構成しており、
MOSトランジスタ20には、入力端子26から
リセツトゲートパルスRGが供給され、リセツト
電圧印加端子27には、リセツト電圧VRが印加
されている。
The above n-type diffusion layer 16, MOS transistor 2
0,21 and resistor 22 for horizontal transfer
It constitutes the output section 4 of the CCD 1 (Fig. 1),
A reset gate pulse RG is supplied to the MOS transistor 20 from an input terminal 26, and a reset voltage VR is applied to a reset voltage application terminal 27.

n形拡散層16とMOSトランジスタ21のソ
ース側に浮遊容量があり、これらの合成浮遊容量
(以下、出力容量という)C0に転送部3からの信
号電荷と先に述べたバイアス電荷とが蓄積され、
MOSトランジスタ21を通して出力端子28に
ビデオ信号として取り出されるのである。この場
合、転送部3から信号電荷とバイアス電荷が転送
される前に、リセツトゲートパルスRGによつて
MOSトランジスタ20がオンし、出力容量C0
電位がリセツト電圧印加端子27からのリセツト
電圧VRによつてリセツトされ、転送部3から電
荷が転送されるときには、出力容量C0の電位が
一定となるようにしている。なお、リセツト電圧
VRはMOSトランジスタ21のバイアス電圧にも
なつている。
There is a stray capacitance on the source side of the n-type diffusion layer 16 and the MOS transistor 21, and the signal charge from the transfer section 3 and the bias charge mentioned earlier are accumulated in the combined stray capacitance (hereinafter referred to as output capacitance) C0 . is,
It is taken out as a video signal through the MOS transistor 21 to the output terminal 28. In this case, before the signal charges and bias charges are transferred from the transfer section 3, the reset gate pulse RG is applied.
When the MOS transistor 20 is turned on, the potential of the output capacitor C 0 is reset by the reset voltage VR from the reset voltage application terminal 27, and the charge is transferred from the transfer section 3, the potential of the output capacitor C 0 remains constant. I'm trying to make it happen. In addition, the reset voltage
VR also serves as a bias voltage for the MOS transistor 21.

第3図は第2図の駆動パルスφ1,φ2とリセツ
トゲートパルスRGのタイミング関係を示すタイ
ミングチヤートであつて、駆動パルスφ1,φ2
高レベル(以下、“H”という)でV1(v)、低レベ
ル(以下、“L”という)で零(v)であり、リセツ
トゲートパルスRGは“H”でV2(v)、“L”でV3
(v)としている。駆動パルスφ1,φ2とリセツトゲ
ートパルスRGのレベル変化に応じて転送部3で
の電荷転送や出力容量C0のリセツトが行なわれ
るが、かかる動作を第4図を用いて説明する。な
お、第4図において、t1,t2,t3,t4は第3図の
各時刻t1,t2,t3,t4における第2図の各部のポ
テンシヤル状態を示しており、また、第2図の各
部分のポテンシヤルを区別するために、これら各
部の符号を記すとともに、ゲート17,18につ
いては、供給される駆動パルスφ1,φ2も同時に
記している。なお、esは信号電荷、ebはバイアス
電荷、eoはリセツト電圧VRによる負電荷である。
さらに、Vt1はゲート17の閾値電圧、Vt2はゲー
ト18の閾値電圧、Vt3はMOSトランジスタ20
の閾値電圧である。
FIG. 3 is a timing chart showing the timing relationship between the drive pulses φ 1 and φ 2 and the reset gate pulse RG in FIG. V 1 (v) is zero (v) at low level (hereinafter referred to as "L"), and the reset gate pulse RG is V 2 (v) at "H" and V 3 at "L".
(v). Charge transfer in the transfer section 3 and reset of the output capacitance C0 are performed in accordance with level changes of the drive pulses φ 1 and φ 2 and the reset gate pulse RG. Such operations will be explained using FIG. 4. In addition, in FIG. 4, t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 indicate the potential states of each part in FIG. 2 at each time t 1 , t 2 , t 3 , and t 4 in FIG. Further, in order to distinguish the potential of each part in FIG. 2, the reference numerals of these parts are shown, and the drive pulses φ 1 and φ 2 supplied to the gates 17 and 18 are also shown at the same time. Note that e s is a signal charge, e b is a bias charge, and e o is a negative charge due to the reset voltage VR.
Further, V t1 is the threshold voltage of the gate 17, V t2 is the threshold voltage of the gate 18, and V t3 is the threshold voltage of the MOS transistor 20.
is the threshold voltage of

第2図ないし第4図において、駆動パルスφ1
φ2が“L”でリセツトゲートパルスRGが“H”
のときには(時刻t1)、ゲート17,18のポテ
ンシヤルは夫々−Vt1,−Vt2(但し、−Vt1>−Vt2
と高く(以下、各部のポテンシヤルは夫々に生ず
る電圧で表わす)、駆動パルスφ1が供給されるゲ
ート18に信号電荷esとバイアス電荷ebがあり、
MOSトランジスタ20のポテンシヤルはV2だけ
低下して(V2−Vt3)である。ここで、、リセツ
ト電圧VRの電圧値をVrとすると、電圧値で(V2
−Vt3)<Vrであり、出力容量C0はVr(v)にリセツ
トされる。
In FIGS. 2 to 4, the driving pulses φ 1 ,
φ2 is “L” and reset gate pulse RG is “H”
(time t 1 ), the potentials of gates 17 and 18 are -V t1 and -V t2 (however, -V t1 > -V t2 ), respectively.
(hereinafter, the potential of each part is expressed by the voltage generated in each part), and the gate 18 to which the drive pulse φ1 is supplied has a signal charge e s and a bias charge e b ,
The potential of the MOS transistor 20 is reduced by V 2 to (V 2 −V t3 ). Here, if the voltage value of the reset voltage VR is V r , then the voltage value is (V 2
-V t3 )<V r , and the output capacitance C 0 is reset to V r (v).

次に、駆動パルスφ2が“H”になると(時刻
t2)、この駆動パルスφ2が供給されるゲート17,
18のポテンシヤルはV1だけ低下してそのゲー
ト17のポテンシヤルが、駆動パルスφ1が供給
されるゲート18のポテンシヤルよりも低くな
り、矢印で示すように、駆動パルスφ1が供給さ
れるゲート18から駆動パルスφ2が供給される
ゲート18へ信号電荷esとバイアス電荷ebが移
る。このとき、リセツトゲートパルスRGは
“L”となるので、MOSトランジスタ20のポテ
ンシヤルは充分に高くなる。
Next, when the drive pulse φ2 becomes “H” (time
t 2 ), the gate 17 to which this driving pulse φ 2 is supplied,
The potential of gate 18 is lowered by V 1 so that the potential of gate 17 is lower than the potential of gate 18 to which drive pulse φ 1 is supplied, and as shown by the arrow, the potential of gate 18 to which drive pulse φ 1 is supplied is lowered. The signal charge e s and the bias charge e b are transferred from the gate 18 to the gate 18 to which the drive pulse φ 2 is supplied. At this time, the reset gate pulse RG becomes "L", so the potential of the MOS transistor 20 becomes sufficiently high.

次に、駆動パルスφ2が“L”になると(時刻
t3)、駆動パルスφ2が供給されるゲート17,1
8は元のポテンシヤルは上昇し、転送部3は時刻
t1におけるポテンシヤル状態に設定される。出力
ゲート19のポテンシヤルはゲート17,18の
ポテンシヤルよりも低く設定されているために、
最終のゲート18に移された信号電荷esとバイア
ス電荷ebとは、矢印で示すように、出力ゲート1
9を通つて出力容量C0に移る。しかし、他のゲ
ート18の信号電荷esとバイアス電荷ebとはゲー
ト17のポテンシヤルが障壁となつてそのまま保
持される。出力容量C0に移つた信号電荷esとバイ
アス電荷ebとは、先に説明したように、MOSト
ランジスタ21を通してビデオ信号として出力端
子28に取り出される。
Next, when the drive pulse φ 2 becomes “L” (time
t 3 ), the gate 17,1 to which the drive pulse φ 2 is supplied
8, the original potential increases, and the transfer unit 3 changes the time.
Set to potential state at t 1 . Since the potential of output gate 19 is set lower than the potential of gates 17 and 18,
The signal charge e s and bias charge e b transferred to the final gate 18 are connected to the output gate 1 as shown by the arrow.
9 to the output capacitor C0 . However, the signal charge e s and bias charge e b of the other gate 18 are held as they are with the potential of the gate 17 acting as a barrier. The signal charge e s and bias charge e b transferred to the output capacitor C 0 are taken out to the output terminal 28 as a video signal through the MOS transistor 21, as described above.

次いで、駆動パルスφ1が“H”になると(時
刻t4)、駆動パルスφ1が供給されるゲート17,
18のポテンシヤルがV1だけ低下し、矢印に示
すように、駆動パルスφ2が供給されるゲート1
8から駆動パルスφ1が供給されるゲート18へ
信号電荷esとバイアス電荷ebとが転送される。そ
して、駆動パルスφ1が“L”となるとともに、
リセツトゲートパルスRGが“H”となり、駆動
パルスφ1が供給されるゲート17,18のポテ
ンシヤルが上昇するとともに、MOSトランジス
タ20のポテンシヤルが低下して時刻t1と同様の
ポテンシヤル状態となる。この状態で信号電荷es
とバイアス電荷ebはMOSトランジスタ20を介
して電圧印加端子27に排出され、出力容量C0
はリセツト電圧VRによつてリセツトされる。
Next, when the drive pulse φ 1 becomes “H” (time t 4 ), the gate 17 to which the drive pulse φ 1 is supplied,
18 is lowered by V 1 and gate 1 is supplied with drive pulse φ 2 , as shown by the arrow.
The signal charge e s and the bias charge e b are transferred from the gate 8 to the gate 18 to which the drive pulse φ 1 is supplied. Then, as the drive pulse φ1 becomes “L”,
The reset gate pulse RG becomes "H", the potential of the gates 17 and 18 to which the drive pulse φ 1 is supplied increases, and the potential of the MOS transistor 20 decreases to reach the same potential state as at time t 1 . In this state, the signal charge e s
and bias charge e b are discharged to the voltage application terminal 27 via the MOS transistor 20, and the output capacitance C 0
is reset by reset voltage VR.

以上の動作が繰り返されることにより、転送部
3ではゲート18から次のゲート18へ順次移さ
れて水平転送が行なわれ、出力部4では、転送部
3から出力容量C0への信号電荷esとバイアス電荷
ebの転送と出力容量C0のリセツトとが交互に繰り
返えされる。
By repeating the above operation, horizontal transfer is performed in the transfer section 3 by sequentially transferring from the gate 18 to the next gate 18, and in the output section 4, the signal charge e s is transferred from the transfer section 3 to the output capacitor C0 . and bias charge
The transfer of e b and the reset of output capacitance C 0 are repeated alternately.

ところで、上記の動作に際しては、転送部3か
ら出力部4に信号電荷esとバイアス電荷ebが全て
転送されなければならず、このためには、第4図
の時刻t3のポテンシヤル状態において、出力ゲー
ト19のポテンシヤルはゲート18のポテンシヤ
ルよりも常に低くなければならず、夫々に生ずる
電圧間に次の関係式が成立しなければならない。
By the way, in the above operation, all the signal charges e s and bias charges e b must be transferred from the transfer section 3 to the output section 4, and for this purpose, in the potential state at time t 3 in FIG. , the potential of the output gate 19 must always be lower than the potential of the gate 18, and the following relational expression must hold between the respective voltages.

Vpg−Vt1≧−Vt2 ……(1) 一方、同じ時刻t3において、信号電荷esとバイ
アス電荷ebとが移されたときの出力容量C0でのポ
テンシヤルが少なくとも出力ゲート19のポテン
シヤルよりも低くなければ、出力ゲート19に信
号電荷esやバイアス電荷ebの一部に残つてしま
い、このために、時刻t4,t1のポテンシヤル状態
を経て時刻t2あるいはt3のポテンシヤル状態にな
つたとき、出力ゲート19の信号電荷esやバイア
ス電荷ebが次に終段のゲート18に転送されてき
た信号電荷esやバイアス電荷ebに混入してしまう
ことになる。このことから、 Vr−Qd/C0≧Vpg−Vt1 ……(2) 〔但し、Qdは信号電荷esとバイアス電荷ebの合
計電荷量の最大量〕 でなければなららない。したがつて、上記(1),(2)
式から、次の式が得られる。
V pg −V t1 ≧ −V t2 ...(1) On the other hand, at the same time t 3 , the potential at the output capacitance C 0 when the signal charge e s and the bias charge e b are transferred is at least equal to the output gate 19 If the potential is not lower than the potential of , a part of the signal charge e s or bias charge e b will remain in the output gate 19, and for this reason, the potential state of time t 2 or t 3 will change after passing through the potential states of time t 4 and t 1 . When the potential state is reached, the signal charge e s and bias charge e b of the output gate 19 will be mixed into the signal charge e s and bias charge e b transferred to the final stage gate 18. Become. From this, V r −Q d /C 0 ≧V pg −V t1 ...(2) [However, Q d must be the maximum amount of the total charge amount of the signal charge e s and the bias charge e b ] No. Therefore, (1) and (2) above
From the equation, we get the following equation:

Vr≧−Vt2+Qd/C0 ……(3) ところで、一般に、埋込みチヤンネルCCDの
転送特性を良くするためには、閾値Vt2は、低い
値(負方向に大きな値)にする必要があり、一例
として、−7(v)に設定される。また、出力容量C0
は雑音の点から小さい程好ましく、たとえば、
0.05(pF)としている。そこで、Qdを0.2(pC)と
すると、上記(3)式から、Vr≧11(v)となる。この
数値は一例にすぎないが、要するに、水平転送用
CCD1の性能(転送特性、雑音、ダイナミツク
レンジなど)を高めようとすると、どうしてもリ
セツト電圧VRは高くなつてしまうのである。
V r ≧ −V t2 +Q d /C 0 ...(3) By the way, in general, in order to improve the transfer characteristics of an embedded channel CCD, the threshold value V t2 needs to be set to a low value (large value in the negative direction). As an example, it is set to -7(v). Also, the output capacitance C 0
The smaller the noise, the better. For example,
It is set at 0.05 (pF). Therefore, when Q d is set to 0.2 (pC), from the above equation (3), V r ≧11 (v). This number is just an example, but in short, for horizontal transfer
If you try to improve the performance of CCD1 (transfer characteristics, noise, dynamic range, etc.), the reset voltage VR will inevitably become higher.

一方、一般に、ビデオカメラにおいては、ビデ
オテープレコーダから供給される10〜13(v)の不安
定な電源電圧から9(v)程度の安定な電圧を作成
し、これを電源電圧としている。このために、た
とえば、上記のように、11(v)の直流のリセツト電
圧VRを得るために、上記9(v)の直流電圧を適当
な周波数のパルス電圧に変換し、これをトランス
に通して昇圧した後、検波、平滑する昇圧回路を
用いる必要があり、必然的にビデオカメラの回路
規模が大きくなり、また、消費電力も増大すると
いう問題があつた。
On the other hand, in general, in a video camera, a stable voltage of about 9 (V) is created from the unstable power supply voltage of 10 to 13 (V) supplied from a video tape recorder, and this is used as the power supply voltage. For this purpose, for example, as mentioned above, in order to obtain the DC reset voltage VR of 11(v), the DC voltage of 9(v) above is converted into a pulse voltage of an appropriate frequency, and this is passed through a transformer. After boosting the voltage, it is necessary to use a booster circuit for detection and smoothing, which inevitably increases the circuit scale of the video camera and increases power consumption.

次に、同じく高い電圧を必要とする結合部5
(第1図)について、第5図ないし第7図を用い
て説明する。
Next, the coupling part 5 which also requires high voltage.
(FIG. 1) will be explained using FIGS. 5 to 7.

第5図は結合部5の一例を示す等価回路図であ
つて、29〜32はMOSトランジスタ、33は
コンデンサ、34は垂直信号線9(第1図)の容
量、18は第2図に示した転送部3のゲートであ
る。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram showing an example of the coupling section 5, in which 29 to 32 are MOS transistors, 33 is a capacitor, 34 is the capacitance of the vertical signal line 9 (FIG. 1), and 18 is shown in FIG. This is the gate of the transfer section 3.

結合部5はMOSトランジスタ29〜32とコ
ンデンサ33からなり、垂直信号線容量34の信
号電荷を転送部3の駆動パルスφ1が供給される
ゲート18に転送する。この際、バイアス電荷を
用いて転送効率を高めているが、垂直信号線容量
34から結合部5に信号電荷を転送するために、
コンデンサ33の内部バイアス電荷が垂直信号線
容量34に注入され、また、結合部5からゲート
18へ信号電荷を転送するために、ゲート18か
らコンデンサ33にバイアス電荷(以下、CCD
バイアス電荷という)が注入される。このゲート
18からコンデンサ33へのCCDバイアス電荷
の注入に際して、後述するように、MOSトラン
ジスタ32を大きな振幅の駆動パルスT1で駆動
しなければならないのである。
The coupling section 5 includes MOS transistors 29 to 32 and a capacitor 33, and transfers the signal charge of the vertical signal line capacitor 34 to the gate 18 of the transfer section 3 to which the drive pulse φ 1 is supplied. At this time, the transfer efficiency is increased using bias charges, but in order to transfer the signal charges from the vertical signal line capacitor 34 to the coupling part 5,
The internal bias charge of the capacitor 33 is injected into the vertical signal line capacitance 34, and in order to transfer the signal charge from the coupling part 5 to the gate 18, the bias charge (hereinafter referred to as CCD) is transferred from the gate 18 to the capacitor 33.
bias charge) is injected. When injecting the CCD bias charge from the gate 18 to the capacitor 33, the MOS transistor 32 must be driven with a large amplitude driving pulse T1 , as will be described later.

第6図は第5図の各駆動パルスのタイミングチ
ヤートであり、第7図は第6図に示した各時刻に
おける第5図の各部のポテンシヤル状態を示すポ
テンシヤル図であつて、以下、第6図、第7図を
用いて第5図の電荷転送動作を説明する。なお、
第7図において、esは信号電荷、ebiはコンデンサ
34の内部バイアス電荷、ebcは転送部3(第1
図)のCCDバイアス電荷、eoは一般の負電荷、
V11,V12は夫々駆動パルスT1の“H”,“L”の
電圧値、Vt9はMOSトランジスタ32の閾値であ
り、Vt2は第2図と同様にゲート18の閾値であ
る。
6 is a timing chart of each drive pulse in FIG. 5, and FIG. 7 is a potential diagram showing the potential state of each part in FIG. 5 at each time shown in FIG. The charge transfer operation shown in FIG. 5 will be explained using FIGS. In addition,
In FIG. 7, e s is a signal charge, e bi is an internal bias charge of the capacitor 34, and e bc is a transfer unit 3 (first
Figure) CCD bias charge, e o is a general negative charge,
V 11 and V 12 are the "H" and "L" voltage values of the drive pulse T 1 , respectively, V t9 is the threshold of the MOS transistor 32, and V t2 is the threshold of the gate 18 as in FIG.

転送部3(第1図)での先に説明した信号電荷
の転送時においては、駆動パルスT1,T2,T3
T5は“L”、駆動パルスT4は“H”であり、この
ときの結合部5の各部のポテンシヤルは、時刻
t11におけるようになつている。この状態では、
垂直信号線容量34には、信号電荷ebと負電荷eo
とがあり、また、コンデンサ33には、負電荷eo
と内部バイアス電荷ebiとがある。また、ゲート
18に存在するCCDバイアス電荷ebcは、転送部
3での電荷転送が終了した後、入力部2から注入
されるものであつて、結合部5から転送部3への
信号電荷の転送および転送部3での信号電荷の転
送に用いられ、第4図のバイアス電荷ebに等しい
ものである。したがつて、第7図の時刻t11のポ
テンシヤル状態は、転送部3の全ての信号電荷の
出力部4への転送後の状態を示すものである。
During the transfer of the signal charge described above in the transfer section 3 (FIG. 1), the drive pulses T 1 , T 2 , T 3 ,
T5 is "L" and drive pulse T4 is "H", and the potential of each part of the coupling part 5 at this time is
It is becoming as in t 11 . In this state,
The vertical signal line capacitor 34 has a signal charge e b and a negative charge e o
In addition, the capacitor 33 has a negative charge e o
and internal bias charge e bi . Further, the CCD bias charge e bc present in the gate 18 is injected from the input section 2 after the charge transfer in the transfer section 3 is completed, and is a signal charge e bc that is injected from the input section 2 from the coupling section 5 to the transfer section 3. It is used for transfer and transfer of signal charges in the transfer section 3, and is equal to the bias charge e b in FIG. Therefore, the potential state at time t11 in FIG. 7 shows the state after all signal charges of the transfer section 3 have been transferred to the output section 4.

次に、駆動パルスT5が“H”、駆動パルスT4
“L”となると(時刻t12)、MOSトランジスタ2
9のポテンシヤルが低下し、コンデンサ33のポ
テンシヤルが上昇してコンデンサ33の内部電荷
ebiがMOSトランジスタ29を通して垂直信号線
容量34に注入される。
Next, when the drive pulse T5 becomes "H" and the drive pulse T4 becomes "L" (time t12 ), the MOS transistor 2
9 decreases, the potential of capacitor 33 increases, and the internal charge of capacitor 33 increases.
e bi is injected into the vertical signal line capacitor 34 through the MOS transistor 29.

次に、駆動パルスT4が“H”となると(時刻
t13)、コンデンサ33のポテンシヤルが低下し、
垂直信号線容量34からコンデンサ33へ信号電
荷esが内部バイアス電荷ebiとともに転送される。
Next, when the drive pulse T 4 becomes “H” (time
t 13 ), the potential of the capacitor 33 decreases,
The signal charge e s is transferred from the vertical signal line capacitor 34 to the capacitor 33 together with the internal bias charge e bi .

次に、駆動パルスT5、φ1が“L”となり、駆
動パルスT1,T2,T3が“H”となると(時刻
t14)、MOSトランジスタ30,31,32のポ
テンシヤルが低下し、ゲート18のポテンシヤル
が上昇する。この場合、MOSトランジスタ32
のポテンシヤルがゲート18のポテンシヤルより
も低くなるように、駆動パルスT1の“H”にお
ける電圧値を充分大きくする。このために、ゲー
ト18のCCDバイアス電荷ebcはMOSトランジス
タ32に転送される。
Next, when the drive pulses T 5 and φ 1 become “L” and the drive pulses T 1 , T 2 , and T 3 become “H” (time
t 14 ), the potential of the MOS transistors 30, 31, and 32 decreases, and the potential of the gate 18 increases. In this case, MOS transistor 32
The voltage value at "H" of the drive pulse T1 is made sufficiently large so that the potential of the gate 18 is lower than that of the gate 18. For this purpose, the CCD bias charge e bc of the gate 18 is transferred to the MOS transistor 32.

次に、駆動パルスT1が“L”となり(時刻
t15)、MOSトランジスタ32からMOSトランジ
スタ31にCCDバイアス電荷ebcが移る。そして、
駆動パルスT2が“L”になり(時刻t16)、MOS
トランジスタ31のポテンシヤルが上昇し、この
ために、CCDバイアス電荷ebcがMOSトランジス
タ30が通つてコンデンサ33に注入される。こ
のとき、駆動パルスφ1は“H”となり、ゲート
18のポテンシヤルは低くなる。
Next, the drive pulse T1 becomes “L” (time
t 15 ), the CCD bias charge e bc is transferred from the MOS transistor 32 to the MOS transistor 31. and,
The drive pulse T 2 becomes “L” (time t 16 ), and the MOS
The potential of transistor 31 increases, so that CCD bias charge e bc is injected into capacitor 33 through MOS transistor 30. At this time, the drive pulse φ 1 becomes "H" and the potential of the gate 18 becomes low.

次に、駆動パルスT1,T2が“H”となり(時
刻t17)、MOSトランジスタ30のポテンシヤル
が低い状態でMOSトランジスタ31,32のポ
テンシヤルが低下し、コンデンサ33の信号電荷
esとCCDバイアス電荷ebcがMOSトランジスタ3
0,31,32を通してゲート18に転送され
る。そして、駆動パルスT1,T2,T3が“L”と
なり(時刻t18)、転送部3が動作を開始して信号
電荷esとCCDバイアス電荷ebcは、第2図ないし
第4図で説明したように、水平方向に転送され
る。
Next, the driving pulses T 1 and T 2 become “H” (time t 17 ), and the potential of the MOS transistors 31 and 32 decreases while the potential of the MOS transistor 30 is low, and the signal charge of the capacitor 33 decreases.
e s and CCD bias charge e bc are MOS transistor 3
0, 31, and 32 to the gate 18. Then, the drive pulses T 1 , T 2 , and T 3 become “L” (time t 18 ), the transfer section 3 starts operating, and the signal charge e s and CCD bias charge e bc are As explained in the figure, it is transferred horizontally.

ところで、第7図の時刻t11におけるポテンシ
ヤル図に示すように、MOSトランジスタ32と
ゲート18の境界でポテンシヤルの段部35が生
ずる。これは、ゲート18を形成するためにp形
ウエル15(第2図)に打込まれた不純物イオン
がMOSトランジスタ32の一部に入り込んでい
るために生じるものである。各MOSトランジス
タやゲートはホトマスクによるパターニングによ
つて形成されるが、ホトマスクのずれを考慮し、
最悪の場合でも、ゲート18の全域に所望の不純
物イオンが打込めるようにするために、必然的
に、その不純物の打込み領域としては、MOSト
ランジスタ32の領域と一部重なつてしまうこと
になる。すなわち、CCDバイアス電荷ebcを結合
部5に注入するためには、ゲート18とMOSト
ランジスタ32との間にポテンシヤルの障壁が存
在してはならず、これを避けるために、ゲート1
8の全域に打込む不純物イオンがMOSトランジ
スタ32の領域の一部にも打込まざるを得なくな
るのである。
By the way, as shown in the potential diagram at time t11 in FIG. 7, a potential step 35 occurs at the boundary between the MOS transistor 32 and the gate 18. This occurs because impurity ions implanted into the p-type well 15 (FIG. 2) to form the gate 18 have entered a part of the MOS transistor 32. Each MOS transistor and gate is formed by patterning using a photomask, but taking into account the misalignment of the photomask,
Even in the worst case, in order to implant the desired impurity ions into the entire area of the gate 18, the region where the impurity is implanted will inevitably partially overlap the region of the MOS transistor 32. . That is, in order to inject the CCD bias charge e bc into the coupling part 5, there must be no potential barrier between the gate 18 and the MOS transistor 32, and in order to avoid this, the gate 1
The impurity ions implanted into the entire area of MOS transistor 32 have no choice but to be implanted into a part of the region of MOS transistor 32 as well.

このポテンシヤルの段部35のポテンシヤル差
はVt2であり、時刻t14において、MOSトランジス
タ32のポテンシヤルがゲート18のポテンシヤ
ルよりも低くなると、これらの間に深さVt2のポ
テンシヤルの穴36が生じ、この中に電荷が入り
込むことになる。
The potential difference between this potential step 35 is V t2 , and when the potential of the MOS transistor 32 becomes lower than the potential of the gate 18 at time t14 , a potential hole 36 with a depth of V t2 is created between them. , a charge will enter into this.

転送部3(第1図)での水平方向の電荷転送時
において、ゲート18とMOSトランジスタ32
との間にかかるポテンシヤルの穴が生じ、この穴
に転送される転送電荷(すなわち、信号電荷es
CCDバイアス電荷ebc)が入り込むと、転送効率
が急激に落ることが発明者等の実験で判明した。
これは、このポテンシヤルの穴の転送部3での電
荷転送方向(すなわち、水平方向)両側に大きな
ポテンシヤル障壁があり、このポテンシヤルの穴
に入り込んだ電荷はこのポテンシヤル障壁を越え
ることができないからと考えられる。
During horizontal charge transfer in the transfer section 3 (FIG. 1), the gate 18 and the MOS transistor 32
A potential hole is created between the transfer charge (i.e., the signal charge e s and
Experiments conducted by the inventors have revealed that when CCD bias charge e bc ) enters, the transfer efficiency drops sharply.
This is thought to be because there is a large potential barrier on both sides of this potential hole in the charge transfer direction (that is, in the horizontal direction) in the transfer section 3, and the charge that enters this potential hole cannot cross this potential barrier. It will be done.

ところで、転送部3の水平方向電荷転送動作
時、駆動パルスT5は“L”であつて、MOSトラ
ンジスタ32のポテンシヤルは(V12−Vt9)で
あり、ポテンシヤルの段部35の底部のポテンシ
ヤルは、これよりも−Vt2だけ低くて(V12−Vt9
−Vt2)である。このとき、ゲート18からポテ
ンシヤルの段部35に転送電荷が入り込まないよ
うにするためには(すなわち、ゲート18、
MOSトランジスタ32間にポテンシヤルの穴が
生じないようにするためには)、ゲート18内の
転送電荷による最大電圧値をVs1とすると、 V12−Vt9−Vt2≦−Vt2−Vs1 ……(4) が満足されなければならない。いま、Vt9=2(v)、
Vs1=1.5(v)とすると、駆動パルスT1の“L”の電
圧値V12は0.5(v)以下にする必要がある。
By the way, during the horizontal charge transfer operation of the transfer section 3, the drive pulse T5 is "L", the potential of the MOS transistor 32 is ( V12 - Vt9 ), and the potential at the bottom of the step 35 of the potential is "L". is lower than this by −V t2 (V 12 −V t9
−V t2 ). At this time, in order to prevent transfer charges from entering the potential step portion 35 from the gate 18 (that is, the gate 18,
In order to prevent potential holes from forming between the MOS transistors 32), if the maximum voltage value due to the transferred charge in the gate 18 is V s1 , then V 12 −V t9 −V t2 ≦−V t2 −V s1 ...(4) must be satisfied. Now, V t9 =2(v),
When V s1 =1.5 (v), the “L” voltage value V 12 of the drive pulse T 1 needs to be 0.5 (v) or less.

また、ゲート18から結合部5にCCDバイア
ス電荷ebcが注入できるためには、時刻t14のポテ
ンシヤル状態のように、駆動パルスT1が“H”
となつたときのMOSトランジスタ32のポテン
シヤル(V11−Vt9)より、少なくともCCDバイ
アス電荷ebcによるポテンシヤル分だけ、駆動パ
ルスφ1が“L”となつたときのゲート18のポ
テンシヤル(−Vt2)が高くなければならない。
したがつて、CCDバイアス電荷ebcによる電圧値
をVs2とすると、 V11−Vt9−Vs2≧−Vt2 ……(5) が満足されなければならない。いま、Vt2=−7
(v)、Vs2=1.5(v)とし、また、上記のように、Vt9
=2(v)とすると、駆動パルスT1の“H”の電圧
値V11は10.5(v)以上でなければならない。
In addition, in order for the CCD bias charge e bc to be injected from the gate 18 to the coupling portion 5, the driving pulse T 1 must be “H” as in the potential state at time t 14 .
From the potential of the MOS transistor 32 (V 11 −V t9 ) when the voltage becomes “L”, the potential of the gate 18 (−V t2 ) must be high.
Therefore, when the voltage value due to the CCD bias charge e bc is V s2 , the following must be satisfied: V 11 −V t9 −V s2 ≧−V t2 (5). Now, V t2 =-7
(v), V s2 = 1.5(v), and as above, V t9
=2(v), the "H" voltage value V11 of the drive pulse T1 must be 10.5(v) or more.

以上のように、駆動パルスT1は、“L”で0.5(v)
以下、“H”で10.5(v)以上であるから、結局、振
幅としては10(v)以上と大きくする必要がある。こ
のために、9(v)の電源電圧によりビデオカメラで
は、やはり、昇圧回路が必要となる。
As mentioned above, the drive pulse T 1 is 0.5(v) at “L”
Hereinafter, since "H" is 10.5 (v) or more, the amplitude must be increased to 10 (v) or more. For this reason, video cameras with a power supply voltage of 9(V) still require a booster circuit.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、
低電源電圧を用いることができて、回路規模が小
さく、消費電力を低減することができるようにし
た固体撮像素子の駆動方法および駆動回路を提供
するにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the drawbacks of the above-mentioned prior art,
An object of the present invention is to provide a driving method and a driving circuit for a solid-state image sensor, which can use a low power supply voltage, have a small circuit scale, and reduce power consumption.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この目的を達成するために、本発明は、電源電
圧より高い高レベルのパルス電圧を水平転送用
CCDの出力部のリセツト電圧とした点に特徴が
ある。
To achieve this objective, the present invention applies a high level pulsed voltage higher than the power supply voltage for horizontal transfer.
The feature is that the reset voltage is used for the output section of the CCD.

また、本発明は、パルス発生回路の出力パルス
を電源電圧が供給されるレベル設定回路に供給
し、該出力パルスの高レベルを該電源電圧よりも
高い電位に高め、該レベル設定回路の出力パルス
を高電圧駆動される被駆動部の入力電圧とした点
を特徴とする。
Further, the present invention supplies the output pulse of the pulse generation circuit to a level setting circuit to which a power supply voltage is supplied, increases the high level of the output pulse to a potential higher than the power supply voltage, and increases the output pulse of the level setting circuit. is the input voltage of the driven part driven at a high voltage.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第8図は本発明による固体撮像素子の駆動方法
の一実施例を示すタイミングチヤートである。こ
の実施例は、第1図および第2図の水平転送用
CCD1の出力部4におけるリセツト電圧VRに関
するものである。なお、第8図において、1Hは
水平期間、HBLは水平帰線期間を示している。
FIG. 8 is a timing chart showing an embodiment of the method for driving a solid-state image sensor according to the present invention. This embodiment is for the horizontal transfer of Figures 1 and 2.
This relates to the reset voltage VR at the output section 4 of the CCD 1. In FIG. 8, 1H indicates a horizontal period, and HBL indicates a horizontal retrace period.

先にも説明したように、出力部4の出力容量
C0をリセツトするためには、通常、リセツト電
圧VRとして、ビデオカメラの電源電圧よりも高
く設定されなければならない。先の例では、電源
電圧が9(v)であるのに対し、リセツト電圧VRは
11(v)以上でなければならなかつた。
As explained earlier, the output capacity of the output section 4
In order to reset C0 , the reset voltage VR must normally be set higher than the power supply voltage of the video camera. In the previous example, the power supply voltage is 9(v), while the reset voltage VR is
11(v) or higher.

第8図に示すこの実施例では、リセツト電圧
VRとしては、HBLの一部で“L”となるが、そ
れ以外の期間では“H”となるパルス電圧を用い
る。この場合、リセツト電圧VRの“H”の電圧
はビデオカメラの電源電圧よりも高く、出力容量
C0を所望の電位にリセツト可能に設定する。
In this embodiment shown in FIG.
As VR, a pulse voltage is used which becomes "L" during a part of HBL but becomes "H" during the other period. In this case, the "H" voltage of the reset voltage VR is higher than the power supply voltage of the video camera, and the output capacitance is
Set C0 so that it can be reset to a desired potential.

固体撮像素子において、HBLは、光電変換部
8(第1図)の信号電荷が結合部5(第1図)を
通して水平転送用CCD1に転送される期間であ
つて、水平転送用CCD1では電荷転送は行なわ
れていない。したがつて、出力部4では出力容量
C0のリセツトを行なう必要がなく、このために、
リセツト電圧VRは、どのような電圧値であつて
もよく、出力容量C0をリセツトするに要する電
圧値以下でもよい。このことから、リセツト電圧
VRの“L”期間はHBL内に設定する。
In a solid-state image sensor, HBL is a period during which signal charges from the photoelectric conversion section 8 (Fig. 1) are transferred to the horizontal transfer CCD 1 through the coupling section 5 (Fig. 1); has not been carried out. Therefore, in the output section 4, the output capacity
There is no need to reset C 0 ; therefore,
The reset voltage VR may have any voltage value, and may be less than or equal to the voltage value required to reset the output capacitance C0 . From this, the reset voltage
The “L” period of VR is set within HBL.

第9図は第8図に示したパルス状のリセツト電
圧VRを形成するための本発明による固体撮像素
子の駆動回路の一実施例を示す回路図であつて、
37はパルス発生回路、38はコンデンサ、39
はダイオード、40はコンデンサ、41,42は
抵抗、43は電源、44は固体撮像素子であり、
27は第2図で示したリセツト電圧VRの入力端
子である。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an embodiment of a driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention for forming the pulse-like reset voltage VR shown in FIG.
37 is a pulse generation circuit, 38 is a capacitor, 39
is a diode, 40 is a capacitor, 41 and 42 are resistors, 43 is a power supply, 44 is a solid-state image sensor,
27 is an input terminal for the reset voltage VR shown in FIG.

第9図において、パルス発生回路37は“L”
がHBL内にある周期的なパルスを発生する。こ
の“L”の電位は零(v)であり、“H”の電位は
(Vr−V4)(v)とする。但し、Vrはリセツト電圧
VRの“H”の電位であり、0V4<Vrとする。
In FIG. 9, the pulse generation circuit 37 is "L"
generates periodic pulses within the HBL. The "L" potential is zero (v), and the "H" potential is (V r -V 4 )(v). However, V r is the reset voltage
This is the “H” potential of VR, and 0V 4 <V r .

一方、電源43は、たとえば、ビデオテープレ
コーダから供給される電圧Vdd(先の例では、10
〜13(v)に等しい電圧を発生する仮想的な電源であ
つて、この電源43とコンデンサ40、抵抗4
1,42とでビデオカメラの電圧源を構成してお
り、安定した電圧V4(先の例では、9(v))を発生
している。また、コンデンサ38とダイオード3
9とでクランプ回路が形成されている。
On the other hand, the power supply 43 is, for example, a voltage V dd (in the previous example, 10
It is a virtual power supply that generates a voltage equal to ~13(v), and this power supply 43, a capacitor 40, and a resistor 4
1 and 42 constitute a voltage source for the video camera, and generate a stable voltage V 4 (9(v) in the previous example). Also, capacitor 38 and diode 3
9 forms a clamp circuit.

パルス発生回路37からのパルスはコンデンサ
38に供給され、コンデンサ40で得られる電源
電圧V4はダイオード39に供給される。この結
果、パルスの“L”は電圧V4に固定され、これ
とともに、その“H”の電位はVRになる。この
ようにして、リセツト電圧VRは電源電圧V4より
も高い電圧に設定できる。パルス発生回路37を
電源43の電圧Vddで駆動した場合には、パルス
発生回路37で発生するパルスの振幅をほぼVdd
に設定できるから、リセツト電圧VRは電圧Vdd
の2倍近い大きな値に設定することができる。
Pulses from the pulse generating circuit 37 are supplied to a capacitor 38, and a power supply voltage V 4 obtained at the capacitor 40 is supplied to a diode 39. As a result, the "L" level of the pulse is fixed at the voltage V4 , and at the same time, the potential of the "H" level becomes VR. In this way, the reset voltage VR can be set to a higher voltage than the power supply voltage V4 . When the pulse generation circuit 37 is driven by the voltage V dd of the power supply 43, the amplitude of the pulse generated by the pulse generation circuit 37 is approximately V dd
Since the reset voltage VR can be set to the voltage V dd
It can be set to a value nearly twice that of .

このようにして、昇圧回路を用いることなく、
電源電圧よりも充分に高いリセツト電圧VRを得
ることができる。
In this way, without using a booster circuit,
It is possible to obtain a reset voltage VR that is sufficiently higher than the power supply voltage.

第10図はリセツト電圧VR(第8図)が“L”
であるときの第2図の各部のポテンシヤル状態を
示すポテンシヤル図である。
Figure 10 shows that the reset voltage VR (Figure 8) is "L".
FIG. 3 is a potential diagram showing the potential state of each part in FIG. 2 when

同図において、リセツト電圧VRが“L”のと
きには、出力容量C0のポテンシヤルがゲート1
7のポテンシヤルを越えなければ問題ではなく、
したがつて、 V4>−Vt1 でなければならない。いま、Vt1=−4(v)とする
と、リセツト電圧VRの“L”は4(v)以上あれば
よい。
In the same figure, when the reset voltage VR is "L", the potential of the output capacitance C0 is equal to the gate 1.
It's not a problem unless you exceed the potential of 7.
Therefore, V 4 >−V t1 must hold. Now, assuming that V t1 =-4(v), the "L" level of the reset voltage VR needs to be 4(v) or more.

第11図および第12図は夫々本発明による固
体撮像素子の駆動回路の他の実施例を示す回路図
である。
FIGS. 11 and 12 are circuit diagrams showing other embodiments of the driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention.

第11図の実施例は、第9図の実施例でダイオ
ード39の代りにトランジスタ45を用いたもの
であり、入力端子27に印加されるリセツト電圧
VRの振幅が、あまり大きくなく、トランジスタ
45の逆方向エミツターベース間耐圧の範囲内に
ある場合には、クランプ動作が高速であるという
利点がある。
The embodiment shown in FIG. 11 uses a transistor 45 instead of the diode 39 in the embodiment shown in FIG.
When the amplitude of VR is not very large and is within the range of the reverse emitter-base breakdown voltage of the transistor 45, there is an advantage that the clamping operation is fast.

第12図の実施例は同じく第9図のダイオード
39の代りにツエナダイオード46を用いたもの
であつて、パルス発生回路37からのパルスの
“H”をクランプするものであり、リセツト電圧
VRの平均電圧が電源43の電圧Vddよりも低い
場合にしか用いることができないが、リセツト電
圧VRの“H”を直接所望の電位に決めることが
できるという特徴がある。なお、47,48,4
9は抵抗である。
The embodiment shown in FIG. 12 similarly uses a Zener diode 46 in place of the diode 39 shown in FIG.
Although it can be used only when the average voltage of VR is lower than the voltage V dd of the power supply 43, it has the feature that "H" of the reset voltage VR can be directly determined to a desired potential. In addition, 47, 48, 4
9 is resistance.

以上示した第9図、第11図、第12図の実施
例でも、固体撮像素子44ではほとんど雑音が増
加しないことが発明者等の実験で確認されている
が、リセツト電圧VRを直流電圧にした場合に比
べて、原理的には多少雑音が増加するはずであ
る。この雑音の増加を防止するためには、パルス
状リセツト電圧VRの“H”をクリツプするのが
有効である。第13図、第14図にそのための実
施例を示す。
Even in the embodiments shown in FIGS. 9, 11, and 12 shown above, it has been confirmed through experiments by the inventors that there is almost no increase in noise in the solid-state image sensor 44. In principle, there should be some increase in noise compared to the case where In order to prevent this increase in noise, it is effective to clip the "H" level of the pulsed reset voltage VR. Examples for this purpose are shown in FIGS. 13 and 14.

第13図の実施例は、抵抗50,51およびコ
ンデンサ52でクリツプ電位を設定し、抵抗5
4、ツエナーダイオード53でコンデンサ38と
ダイオードによつてレベル設定されたパルスの
“H”をクリツプし、“H”が所定の電位であるリ
セツト電圧VRを形成している。このために、パ
ルス発生器37が発生するパルスの振幅は(Vr
−V4)よりも若干大きくする。
In the embodiment shown in FIG. 13, the clip potential is set using resistors 50 and 51 and a capacitor 52, and
4. The Zener diode 53 clips the "H" level of the pulse whose level is set by the capacitor 38 and the diode to form a reset voltage VR whose "H" is a predetermined potential. For this purpose, the amplitude of the pulse generated by the pulse generator 37 is (V r
−V 4 ) slightly larger than

第14図の実施例は、第13図のツエナーダイ
オード53の代りに、ダイオード55〜58を用
いたものであつて、第13図の実施例と同様の効
果が得られる。
The embodiment of FIG. 14 uses diodes 55 to 58 in place of the Zener diode 53 of FIG. 13, and provides the same effect as the embodiment of FIG. 13.

なお、第13図および第14図において、第9
図に対応する部分には同一符号をつけている。
In addition, in Fig. 13 and Fig. 14,
Parts corresponding to the figures are given the same reference numerals.

第15図は本発明による固体撮像素子の駆動方
法の他の実施例を示すタイミングチヤートであつ
て、第2図に対応する駆動パルスには同一符号を
つけている。
FIG. 15 is a timing chart showing another embodiment of the method for driving a solid-state image pickup device according to the present invention, and drive pulses corresponding to those in FIG. 2 are given the same reference numerals.

この実施例は、リセツト電圧VRをリセツトゲ
ートパルスRGと同一周波数のパルス電圧とし、
リセツトゲートパルスRGが“L”となる期間
(すなわち、MOSトランジスタ20(第2図)が
オフのとき)に、リセツト電圧VRが“L”とな
るようにしたものでである。
In this embodiment, the reset voltage VR is a pulse voltage having the same frequency as the reset gate pulse RG,
The reset voltage VR is set to "L" during the period when the reset gate pulse RG is "L" (that is, when the MOS transistor 20 (FIG. 2) is off).

この実施例を実現するための駆動回路として
は、第9図、第11図〜第14図に示した実施例
と同様の回路構成とすることができ、しかも、パ
ルスが高速であるために、コンデンサ38の静電
容量を小さく設計できるという利点がある。しか
し、パルスが高速であるが故に雑音が増加しやす
く、また、リセツト電圧VRの振幅をリセツトゲ
ートパルスRGの振幅よりもある程度小さくする
必要があることから、第8図に示した実施例に比
べて、リセツト電圧VRの上限値が低くなるとい
う欠点がある。
The drive circuit for realizing this embodiment can have the same circuit configuration as the embodiments shown in FIGS. 9 and 11 to 14, and since the pulses are high-speed, There is an advantage that the capacitance of the capacitor 38 can be designed to be small. However, since the pulse is high-speed, noise tends to increase, and the amplitude of the reset voltage VR needs to be smaller than the amplitude of the reset gate pulse RG to some extent, so compared to the embodiment shown in FIG. Therefore, there is a drawback that the upper limit value of the reset voltage VR becomes low.

第16図は第15図の時刻t4,t5における第2
図の各部のポテンシヤル状態を示すポテンシヤル
図であり、第4図に対応する部分には同一符号を
つけている。
Figure 16 shows the second waveform at times t 4 and t 5 in Figure 15.
4 is a potential diagram showing the potential state of each part in the figure, and parts corresponding to those in FIG. 4 are given the same reference numerals.

第2図、第15図および第16図において、リ
セツトゲートパルスRGが“L”のときには、入
力端子27、出力容量C0間はMOSトランジスタ
20のポテンシヤル(V3−Vt3)によつて隔離さ
れており、駆動パルスφ1が“L”、駆動パルスφ2
が“H”、リセツト電圧VRが“H”のときには
(時刻t4)、転送部3のゲート18に信号電荷es
バイアス電荷ebとが存在する。駆動パルスφ1
“H”、駆動パルスφ2が“L”、リセツト電圧VR
が“L”となると(時刻t5)、駆動パルスφ2が印
加されるゲート18から駆動パルスφ1が印加さ
れるゲート18へ信号電荷esとバイアス電荷eb
が移り、最終段のゲート18から出力容量C0
も同じく電荷が移るが、これとともに、入力端子
27のポテンシヤルも上昇する。このときに、入
力端子27から出力容量C0に負電荷eoが移らない
ようにするために、リセツト電圧VRの“L”の
電位V5を、このときの入力端子27のポテンシ
ヤルV5がMOSトランジスタ20のポテンシヤル
(V3−Vt3)よりも低くなるように、設定する。
また、リセツトゲートパルスRGを“H”にし、
リセツト電圧VRが“H”となつて出力容量C0
リセツトされるために、入力端子27のポテンシ
ヤルVrがMOSトランジスタ20のポテンシヤル
(V2−Vt3)を越えるように、リセツト電圧VRの
“H”の電位Vrを設定しなければならない。
In FIGS. 2, 15, and 16, when the reset gate pulse RG is "L", the input terminal 27 and the output capacitance C 0 are isolated by the potential (V 3 -V t3 ) of the MOS transistor 20. , drive pulse φ 1 is “L”, drive pulse φ 2
is "H" and the reset voltage VR is "H" (time t 4 ), a signal charge e s and a bias charge e b are present at the gate 18 of the transfer section 3. Drive pulse φ1 is “H”, drive pulse φ2 is “L”, reset voltage VR
When becomes “L” (time t 5 ), the signal charge e s and the bias charge e b are transferred from the gate 18 to which the drive pulse φ 2 is applied to the gate 18 to which the drive pulse φ 1 is applied, and the final stage Charge is similarly transferred from the gate 18 to the output capacitor C 0 , but at the same time, the potential of the input terminal 27 also increases. At this time, in order to prevent negative charge e o from transferring from the input terminal 27 to the output capacitor C 0 , the "L" potential V 5 of the reset voltage VR is set so that the potential V 5 of the input terminal 27 at this time is It is set to be lower than the potential (V 3 −V t3 ) of the MOS transistor 20.
Also, set the reset gate pulse RG to “H”,
Since the reset voltage VR becomes "H" and the output capacitance C 0 is reset, the reset voltage VR is changed so that the potential V r of the input terminal 27 exceeds the potential (V 2 - V t3 ) of the MOS transistor 20. The "H" potential V r must be set.

そこで、リセツトゲートパルスRGの振幅が電
源43(たとえば、第9図)の電圧Vddで制限さ
れるとすると、リセツト電圧VRの振幅はこの電
圧Vddよりも若干小さくせざるを得ない。ここで
は、リセツト電圧VRの“H”の電位Vrを電圧
Vddの2倍よりも少し小さい値(たとえば、1.5
倍)まで高めることができる。
Therefore, if the amplitude of the reset gate pulse RG is limited by the voltage V dd of the power supply 43 (eg, FIG. 9), the amplitude of the reset voltage VR must be made slightly smaller than this voltage V dd . Here, the “H” potential V r of the reset voltage VR is defined as the voltage
A value slightly less than twice V dd (for example, 1.5
can be increased up to 2 times).

第17図は本発明による固体撮像素子の駆動回
路のさらに他の実施例を示す回路図であつて、5
9はパルス発生回路、60は増幅器、61はコン
デンサ、62はダイオード、63はコンデンサ、
64,65は抵抗、66は入力端子であり、第9
図に対応する部分には同一符号をつけている。
FIG. 17 is a circuit diagram showing still another embodiment of a driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention.
9 is a pulse generation circuit, 60 is an amplifier, 61 is a capacitor, 62 is a diode, 63 is a capacitor,
64 and 65 are resistors, 66 is an input terminal, and the ninth
Parts corresponding to the figures are given the same reference numerals.

第18図は第17図の各部のパルスのタイミン
グチヤートであつて、第17図のパルスに対応し
た符号をつけている。
FIG. 18 is a timing chart of pulses at various parts in FIG. 17, and the symbols corresponding to the pulses in FIG. 17 are assigned.

この実施例は、第5図の駆動パルスT1を発生
する駆動回路であつて、固体撮像素子44の入力
端子66は第5図のMOSトランジスタ32のゲ
ートに接続されている。また、コンデンサ63、
抵抗64,65は電源43の電圧Vddから安定な
電圧V8を形成している。パルス発生回路59が
発生するパルスaは周期が1HでHBL(水平帰線
期間)で“H”となり、“L”の電位は零(v),
“H”の電位はV6(v)である。
This embodiment is a drive circuit that generates the drive pulse T1 shown in FIG. 5, and the input terminal 66 of the solid-state image sensor 44 is connected to the gate of the MOS transistor 32 shown in FIG. In addition, the capacitor 63,
The resistors 64 and 65 form a stable voltage V8 from the voltage Vdd of the power supply 43. The pulse a generated by the pulse generation circuit 59 has a period of 1H and becomes "H" during HBL (horizontal blanking period), and the potential of "L" is zero (v),
The potential of “H” is V 6 (v).

パルス発生回路59からのパルスaはコンデン
サ61に供給され、コンデンサ62に供給される
電圧V8によつて“L”がV8(v)にクランプされる。
この結果、“L”でV8(v)、“H”でV7(v)(=V6
V8)のパルスbが得られる。
Pulse a from pulse generating circuit 59 is supplied to capacitor 61, and "L" is clamped to V 8 (v) by voltage V 8 supplied to capacitor 62.
As a result, V 8 (v) at “L” and V 7 (v) at “H” (=V 6 +
A pulse b of V 8 ) is obtained.

このパルスbは増幅器60の電源電圧として供
給される。パルスbとパルスaとの“H”期間は
一致するので、増幅器60からは、“L”のとき
に零(v)、“H”のときにV7(v)のパルスcが得られ
る。このパルスcは駆動パルスT1として入力端
子66に供給される。
This pulse b is supplied as the power supply voltage of the amplifier 60. Since the "H" periods of pulse b and pulse a match, the amplifier 60 obtains pulse c of zero (v) when it is "L" and V 7 (v) when it is "H". This pulse c is supplied to the input terminal 66 as a drive pulse T1 .

いま、パルス発生回路59の電源電圧を電源4
3の電圧Vddとすると、パルスaの“H”の電位
をVddに等しくすることができ、かつ、パルスb
の“L”の電位もVddに近い値とすることができ
るから、パルスc(すなわち、駆動パルスT1)の
振幅V7を2Vddに近い値とすることができる。
Now, the power supply voltage of the pulse generation circuit 59 is set to the power supply 4.
3, the "H " potential of pulse a can be made equal to V dd , and the voltage of pulse b
Since the "L" potential of can also be set to a value close to V dd , the amplitude V 7 of the pulse c (that is, drive pulse T 1 ) can be set to a value close to 2V dd .

第19図は本発明による固体撮像素子の駆動回
路のさらに他の実施例を示す回路図であつて、6
7はパルス発生回路、68,69,70は抵抗、
71はコンデンサ、72はトランジスタであり、
第17図に対応する部分には同一符号をつけてい
る。
FIG. 19 is a circuit diagram showing still another embodiment of a driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention,
7 is a pulse generation circuit, 68, 69, 70 are resistors,
71 is a capacitor, 72 is a transistor,
Portions corresponding to those in FIG. 17 are given the same reference numerals.

第20図は第19図の各部のパルスのタイミン
グチヤートであつて、第19図に対応するパルス
には同一符号をつけている。
FIG. 20 is a timing chart of pulses in each part of FIG. 19, and pulses corresponding to those in FIG. 19 are given the same reference numerals.

第19図および第20図において、パルス発生
回路67は、第17図のパルス発生回路59の出
力パルスaと同様のパルスdと、このパルスdを
反転した関係のパルスeを発生する。パルスe
は、コンデンサ71とダイオード62により、そ
の“L”レベル(零(v))がコンデンサ63で得ら
れる電圧V8でクランプされ、“L”の電位がV8
(v)、“H”のレベルがV7(v)(=V6+V8)のパル
スfが得られる。このパルスfは抵抗68,69
とトランジスタ72からなる反転増幅器に供給さ
れるパルスdによつて減算され、“L”の電位が
零(v)、“H”の電位がV7(v)のパルスgが得られ
る。このパルスgは駆動パルスT1として入力端
子66に供給される。
In FIGS. 19 and 20, a pulse generating circuit 67 generates a pulse d similar to the output pulse a of the pulse generating circuit 59 in FIG. 17, and a pulse e which is an inverted version of this pulse d. pulse e
is clamped by the capacitor 71 and the diode 62 at its “L” level (zero (v)) at the voltage V 8 obtained by the capacitor 63, and the “L” potential becomes V 8
(v), a pulse f whose "H" level is V 7 (v) (=V 6 +V 8 ) is obtained. This pulse f is resistor 68, 69
is subtracted by the pulse d supplied to the inverting amplifier consisting of the transistor 72, and a pulse g whose "L" potential is zero (v) and "H" potential is V 7 (v) is obtained. This pulse g is supplied to the input terminal 66 as a drive pulse T1 .

なお、必ずしもパルスeがパルスdに反転した
関係にあるようにする必要はなく、パルスeの
“H”期間をパルスdの“L”期間よりも広くし
てもよい。
Note that the pulse e does not necessarily have to be in an inverted relationship with the pulse d, and the "H" period of the pulse e may be wider than the "L" period of the pulse d.

ところで、第17図、第19図に示した実施例
においては、増幅器60、トランジスタ72の電
源電圧はパルス電圧であることから、通常の直流
電源のように、電源を交流接地して低雑音化をは
かることはできない。このために、入力端子66
に供給されるパルスc,g(すなわち、駆動パル
スT1)に含まれる雑音は、従来技術に比べて多
少増加する。しかし、MOSトランジスタ32
(第5図)の動作は雑音に影響されることはほと
んどない。すなわち、第5図において、MOSト
ランジスタ29,30は、それらのゲートポテン
シヤルによつて隣接せる容量から流れ出す負電荷
を直接制御しているために、駆動パルスT5,T3
に雑音が混入していると、固体撮像素子はこの雑
音に敏感に応答してその出力信号の雑音が増加す
る。これに対し、MOSトランジスタ32は、誇
張して言えば、単にデジタル的に負電荷の流れを
開閉するだけのものであるから、駆動パルスT1
に雑音が混入しても、固体撮像素子の出力信号の
雑音を増加させることはほとんどない。このこと
からも、第17図および第19図に示した実施例
は、MOSトランジスタ32の駆動回路として好
適なものである。
By the way, in the embodiments shown in FIGS. 17 and 19, the power supply voltage of the amplifier 60 and the transistor 72 is a pulse voltage, so the noise can be reduced by grounding the power supply like an ordinary DC power supply. cannot be measured. For this purpose, the input terminal 66
The noise contained in the pulses c and g (that is, the drive pulse T 1 ) supplied to the drive pulse T 1 increases somewhat compared to the prior art. However, MOS transistor 32
The operation of (FIG. 5) is hardly affected by noise. That is, in FIG. 5, since the MOS transistors 29 and 30 directly control the negative charge flowing out from the adjacent capacitors by their gate potentials, the drive pulses T 5 and T 3
When noise is mixed in, the solid-state image sensor responds sensitively to this noise, and the noise in its output signal increases. On the other hand, the MOS transistor 32 simply digitally opens and closes the flow of negative charges, so the drive pulse T 1
Even if noise is mixed into the image sensor, it hardly increases the noise in the output signal of the solid-state image sensor. For this reason as well, the embodiments shown in FIGS. 17 and 19 are suitable as a drive circuit for the MOS transistor 32.

以上、本発明の実施例について説明したが、第
9図、第11図〜第14図、第17図および第1
9図に示した実施例は、固体撮像素子の駆動回路
としてのみならず、一般に、パルス増幅回路とし
ても適用可能であることはいうまでもない。
The embodiments of the present invention have been described above.
It goes without saying that the embodiment shown in FIG. 9 can be applied not only as a drive circuit for a solid-state image sensor but also as a pulse amplification circuit in general.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明によれば、昇圧回
路を用いることなく、CCDの出力部を電源電圧
よりも高いリセツト電圧でリセツトできるから、
CCDの性能が向上して、しかも、小規模の回路
構成で低電源電圧化、低消費電力化が達成でき、
上記従来技術の欠点を除いて優れた機能の固体撮
像素子の駆動方法および駆動回路を提供すること
ができる。
As explained above, according to the present invention, the output section of the CCD can be reset with a reset voltage higher than the power supply voltage without using a booster circuit.
The performance of CCD has improved, and low power supply voltage and low power consumption can be achieved with a small-scale circuit configuration.
It is possible to provide a driving method and a driving circuit for a solid-state image sensor that have excellent functions except for the drawbacks of the above-mentioned conventional techniques.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の固体撮像素子の一例を示す構成
図、第2図は第1図の水平転送用電荷転送装置の
出力部近傍を示す構成図、第3図は第2図の電荷
転送のための各駆動パルスのタイミングチヤー
ト、第4図は第3図の各時刻における第2図の各
部のポテンシヤル状態を示すポテンシヤル図、第
5図は第1図の結合部の一例を示す等価ブロツク
図、第6図は第5図の各駆動パルスのタイミング
チヤート、第7図は第6図の各時刻における第5
図の各部のポテンシヤル状態を示すポテンシヤル
図、第8図は本発明による固体撮像素子の駆動方
法の一実施例を示すタイミングチヤート、第9図
は本発明による固体撮像素子の駆動回路の一実施
例を示す回路図、第10図は第8図のリセツト電
圧の低レベル期間における第2図の各部のポテン
シヤル状態を示すポテンシヤル図、第11図ない
し第14図は夫々本発明による固体撮像素子の駆
動回路の他の実施例を示す回路図、第15図は本
発明による固体撮像素子の駆動方法の他の実施例
を示すタイミングチヤート、第16図は第15図
の各時刻における第2図の各部のポテンシヤル状
態を示すポテンシヤル図、第17図は本発明によ
る固体撮像素子の駆動回路のさらに他の実施例を
示す回路図、第18図は第17図の各部のパルス
のタイミングチヤート、第19図は本発明による
固体撮像素子の駆動回路のさらに他の実施例を示
す回路図、第20図は第19図の各部のパルスの
タイミングチヤートである。 1……水平転送用電荷転送装置、2……入力
部、3……転送部、4……出力部、5……結合
部、17,18……ゲート、20……MOSトラ
ンジスタ、23,24……駆動パルス入力端子、
26……リセツトゲートパルス入力端子、27…
…リセツト電圧印加端子、29〜32……MOS
トランジスタ、37……パルス発生回路、44…
…固体撮像素子、59……パルス発生回路、60
……増幅器、67……パルス発生回路。
Fig. 1 is a block diagram showing an example of a conventional solid-state image sensor, Fig. 2 is a block diagram showing the vicinity of the output section of the charge transfer device for horizontal transfer shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a block diagram showing the vicinity of the output section of the charge transfer device for horizontal transfer shown in Fig. 2. 4 is a potential diagram showing the potential state of each part in FIG. 2 at each time in FIG. 3, and FIG. 5 is an equivalent block diagram showing an example of the coupling part in FIG. 1. , FIG. 6 is a timing chart of each drive pulse in FIG. 5, and FIG. 7 is a timing chart of each drive pulse in FIG.
FIG. 8 is a timing chart showing an embodiment of the method for driving a solid-state image sensor according to the present invention; FIG. 9 is an example of a driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention. FIG. 10 is a potential diagram showing the potential states of each part in FIG. 2 during the low level period of the reset voltage in FIG. A circuit diagram showing another embodiment of the circuit, FIG. 15 is a timing chart showing another embodiment of the method for driving a solid-state image sensor according to the present invention, and FIG. 16 shows each part of FIG. 2 at each time in FIG. 15. FIG. 17 is a circuit diagram showing still another embodiment of the solid-state image sensing device drive circuit according to the present invention, FIG. 18 is a timing chart of pulses in each part of FIG. 17, and FIG. 19 is a potential diagram showing the potential state of FIG. 20 is a circuit diagram showing still another embodiment of a driving circuit for a solid-state image sensor according to the present invention, and FIG. 20 is a timing chart of pulses at various parts in FIG. 19. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Horizontal transfer charge transfer device, 2...Input section, 3...Transfer section, 4...Output section, 5...Coupling section, 17, 18...Gate, 20...MOS transistor, 23, 24 ...Drive pulse input terminal,
26...Reset gate pulse input terminal, 27...
...Reset voltage application terminal, 29-32...MOS
Transistor, 37... Pulse generating circuit, 44...
...Solid-state image sensor, 59...Pulse generation circuit, 60
...Amplifier, 67...Pulse generation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 光電変換部から垂直転送手段を介して転送さ
れてきた信号を、CCDを水平転送手段として、
水平方向に転送する固体撮像素子の駆動方法にお
いて、 該CCDの出力部のリセツト電圧をパルス電圧
とし、所定レベルの電圧を用いて該パルス電圧の
高レベルが該固体撮像素子の電源電圧よりも高い
レベルとなるようにし、該CCDの出力部を該パ
ルス電圧の該電源電圧よりも高い高レベルにリセ
ツトすることを特徴とする固体撮像素子の駆動方
法。 2 光電変換部から垂直転送手段を介して転送さ
れてきた信号を、CCDを水平転送手段として、
水平方向に転送する固体撮像素子の駆動回路にお
いて、 パルス電圧の発生回路と、 該パルス電圧を、所定レベルの電圧を用いて、
その高レベルが固体撮像素子の電源電圧よりも高
くなるように、変換するレベル変換回路と からなり、該レベル変換回路の出力パルス電圧の
高レベルに該CCDの出力部をリセツトすること
を特徴とする固体撮像素子の駆動回路。
[Claims] 1. A signal transferred from a photoelectric conversion section via a vertical transfer means, using a CCD as a horizontal transfer means,
In a method for driving a solid-state image sensor that transfers data in the horizontal direction, the reset voltage of the output section of the CCD is a pulse voltage, and a voltage at a predetermined level is used so that the high level of the pulse voltage is higher than the power supply voltage of the solid-state image sensor. 1. A method for driving a solid-state image sensing device, comprising: resetting the output section of the CCD to a high level higher than the power supply voltage of the pulse voltage. 2. The signal transferred from the photoelectric conversion unit via the vertical transfer means is transferred using the CCD as the horizontal transfer means.
A drive circuit for a solid-state image sensor that transfers data in the horizontal direction includes a pulse voltage generation circuit, and a voltage at a predetermined level that generates the pulse voltage.
It is characterized by comprising a level conversion circuit that converts the high level to be higher than the power supply voltage of the solid-state image sensor, and resetting the output section of the CCD to the high level of the output pulse voltage of the level conversion circuit. A drive circuit for a solid-state image sensor.
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