JPH0591424A - 電荷転送装置の駆動方法 - Google Patents

電荷転送装置の駆動方法

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JPH0591424A
JPH0591424A JP3252151A JP25215191A JPH0591424A JP H0591424 A JPH0591424 A JP H0591424A JP 3252151 A JP3252151 A JP 3252151A JP 25215191 A JP25215191 A JP 25215191A JP H0591424 A JPH0591424 A JP H0591424A
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JP
Japan
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clock signal
gate
signal
reset
charge
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3252151A
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English (en)
Inventor
Masafumi Ueno
雅史 上野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 出力信号内へのリセット信号の洩れ込みを生
じることなく電荷転送装置を駆動し得る方法を提供す
る。 【構成】 電荷転送装置のリセットトランジスタのゲー
ト電極にリセットクロック信号を印加してそのトランジ
スタのソースに接続されている電荷検出用容量を所定電
位に充電した後に、電荷検出用容量へもう1つの容量を
介して接続されている接続ゲート下のチャンネルを通し
て電荷転送素子からの信号電荷を転送せしめる駆動方法
であって、リセットクロック信号が反転されたゲートク
ロック信号が出力ゲートに与えられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電荷転送装置の駆動方
法に関し、特に、出力ノイズを低減させ得る駆動方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の電荷転送装置の出力部の一
例を示す回路図であり、いわゆるフローティングディヒ
ュージョンアンプの構成を示している。この電荷転送装
置において、電荷転送素子のチャンネル1上に沿って配
置された複数のクロックゲート2(ただ1つのクロック
ゲートのみが代表的に図示されている)には転送クロッ
ク信号φC が与えられ、チャンネル1の終端上の出力ゲ
ート3には直流電圧VGOが印加される。
【0003】チャンネル1の終端は節点Aを介して電荷
検出用のフローティングディヒュージョン容量CFD4の
第1の電極に接続され、その電荷検出用容量CFD4の第
2の電極はアースに接続されている。電荷検出用容量C
FD4の第1の電極は電界効果型のリセットトランジスタ
5のソースに接続されており、リセットトランジスタ5
のドレインとゲートには、それぞれ、直流電圧VRとリ
セットクロック信号φ R が与えられる。リセットトラン
ジスタ5のゲートと電荷検出用容量CFD4の第1電極と
の間には寄生容量CC16が存在する。そして、電荷検出
用容量CFD4の第1電極の電位変化は、バッファアンプ
7を介して出力端し8に伝達される。
【0004】図4を参照して、図3の電荷転送装置の出
力部の動作におけるタイミングチャートが示されてい
る。タイミングt1 において、クロックゲート2に与え
られる転送クロック信号φC はハイレベルになってお
り、チャンネル1のクロックゲート2下に信号電荷Q
SIG (図示せず)が転送される。この場合、信号電荷は
電子を考えている。そして、リセットトランジスタ5の
ゲートに与えられるリセットクロック信号φR はハイレ
ベルの電位VHになっており、トランジスタ5は導通状
態にあって電荷検出用容量CFD4は電位VRに充電され
る。すなわち、寄生容量CC16は電位VR−VHに充電
され、図3における節点Aの電位(すなわち、電荷検出
用容量CFD4の第1電極の電位VFD)はVRになる。
【0005】次に、図4のタイミングt2 においては、
リセットクロック信号φR はローレベルのVLになって
おり、トランジスタ5は非導通状態にある。したがっ
て、電荷検出用容量CFD4と寄生容量CC16に蓄えられ
ていた電荷は分配されて、節点Aの電位VFDは次式
(1)のようになる。 VFD=VR−(VH−VL)CC1/(CFD+CC1) …(1) したがって、節点Aの電位VFDは、タイミングt1 のと
きに比べて次式(2)で与えられる電位差△Vだけ降下
することになる。 △V=(VH−VL)CC1/(CFD+CC1) …(2) この電位差△Vは、リセットクロック信号φR が寄生容
量CC16を介して節点Aに洩れ込んだ結果である。
【0006】さらに、図4のタイミングt3 になれば転
送クロック信号φC はローレベルになっており、チャン
ネル1においてクロックゲート2下に蓄えられていた信
号電荷QSIG は出力ゲート3下を通って節点Aに転送さ
れ、節点Aの電位VFDが下げられる。この電位の降下量
SIG は次式(3)で与えられる。 VSIG =QSIG /(CFD+CC1) …(3) なお、出力ゲート3は、タイミングt1 やt2 において
信号電荷QSIG が節点Aに転送されないように、電位障
壁を設ける働きをしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、電荷転
送装置の出力部の従来の駆動方法では、節点Aへのリセ
ットクロック信号φR の洩れ込み電圧△Vが生じる。こ
の洩れ込み電圧△Vも、バッファアンプ7を介して出力
端子8に送られる。しかし、この洩れ電圧△Vは、本来
の信号とは関係のないノイズ成分である。したがって、
出力端子8の後段における増幅器(図示せず)によって
洩れ電圧△Vも増幅されてノイズの増大となり、S/N
比を劣化させる原因となっている。
【0008】このような先行技術の課題に鑑み、本発明
は、出力信号内へのリセット信号の洩れ込みを生じるこ
となく電荷転送装置を駆動し得る方法を提供することを
目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による電荷転送装
置の駆動方法は、リセットトランジスタのゲート電極に
リセットクロック信号を印加してそのトランジスタのソ
ースに接続されている電荷検出用容量を所定電位に充電
した後に、電荷検出用容量へもう1つの容量を介して接
続されている出力ゲートの下のチャンネルを通して電荷
転送素子からの信号電荷を転送せしめる駆動方法であっ
て、リセットクロック信号が反転されたゲートクロック
信号が出力ゲートに与えられることを特徴としている。
【0010】
【作用】本発明による電荷転送装置の駆動方法において
は、リセットトランジスタのゲート電極に与えられるリ
セットクロック信号が反転されたゲートクロック信号が
チャンネル上の出力ゲートに与えられる。したがって、
たとえ寄生容量を介してトランジスタのゲート電極から
電荷検出用容量へリセットクロック信号が洩れ込んで
も、ゲートクロック信号がもう1つの寄生容量または別
途に設けられた容量を介して電荷検出用容量に侵入する
ことができる。これによってリセットクロック信号の洩
れ込みによる電位変動が逆位相のゲートクロック信号に
よって打消され、リセットクロック信号の洩れ込みによ
る電荷検出用容量におけるノイズが低減され得る。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の一実施例による電荷転送装
置の駆動方法に用いられ得る電荷転送装置の出力部を示
す回路図である。図1の装置は図3のものと同一である
が、図1においては出力ゲート3に直流電圧VRではな
くてゲートクロック信号φ GOが与えられる。また、トラ
ンジスタ5のゲート電極と節点Aとの間の第1の寄生容
量CC16に加えて、出力ゲート3と節点Aとの間の第2
の寄生容量CC29が考慮されている。
【0012】図2を参照して、図1の電荷転送装置の出
力部の動作におけるタイミングチャートが示されてい
る。ゲートクロック信号φGOは、リセットクロック信号
φR の反転されたものに対応している。すなわち、ゲー
トクロック信号φGOは、リセットクロック信号φR がハ
イレベルの期間に電位差VC2だけ負方向に振れ、リセッ
トクロック信号φR がローレベルの間は直流電位VGO
固定される。
【0013】図2のタイミングt1 において、リセット
クロック信号φR はハイレベルVHになり、ゲートクロ
ック信号φGOはローレベルになっている。このとき、第
1と第2の寄生容量CC16とCC29の節点A側の電極に
蓄えられるそれぞれの電荷Q C1とQC2は、それぞれ次式
(4)と(5)によって表される。 QC1=(VR−VH)CC1 …(4) QC2=(VR−VGO+VC2)CC2 …(5) また、電荷検出用容量CFD4に蓄えられる電荷QFDは次
式(6)のようになる。 QFD=VR・CFD …(6) なお、節点Aの電位VFDは従来と同じくVRである。
【0014】次に、図2のタイミングt2 においては、
リセットクロック信号φR はローレベルVLとなってお
り、トランジスタ5は非導通状態にある。また、ゲート
クロック信号φGOは電位VGOのレベルにある。このとき
の節点Aの電位VFDは、次式(7)の関係から求められ
る。 QC1+QC2+QC3=(VFD−VGO)CC2+VFD・CFD+(VFD−VL)CC1 …(7) 式(4)〜(6)を式(7)に代入してVFDを求めれ
ば、次式(8)で表される。 VFD=VR −{(VH−VL)CC1−VC2・CC2}/(C1 +C2 +CFD) …(8) したがって、VC2を(VH−VL)CC1/CC2に等しく
なるように調節すればタイミングt2 においてもVFD
VRとなり、リセットクロック信号φR の洩れ込みがな
いことになる。
【0015】図2のタイミングt3 における動作は図4
のタイミングt3 におけるものと同じであるので説明を
省略する。
【0016】なお、出力ゲート3にゲートクロック信号
φGOが印加されるとき、ゲートクロック信号φGOはタイ
ミングt1 において電位が負方向に振れるので、チャン
ネル1においてクロックゲート2下にある信号電荷にと
っては電位障壁を増す方向にあり、信号電荷が電気検出
用容量CFDに転送されるタイミングt3 においては、φ
GOのレベルは従来と同じ電位VGOとなるので、信号電荷
の転送に対して何らの悪影響をも及ぼさない。
【0017】ところで、以上の実施例ではVC2=(VH
−VL)CC1/CC2に設定される場合について説明され
たが、本発明の目的はリセットクロック信号φR の洩れ
を減少させることにあるので、VC2の値は出力端子8の
後段に接続される増幅器の特性や要求されるS/N比の
値を考慮して調節すればよい。すなわち、VC2≠(VH
−VL)CC1/CC2の場合であっても、従来の方法に比
べてリセットクロック信号φR の洩れを減少させること
ができるので、本発明の目的を達成し得る。
【0018】また、ゲートクロック信号φGOとリセット
クロック信号φR との関係においては、それらの論理信
号が反転するタイミングはまったく同一でなくてもよ
い。すなわち、それらの信号のクロック幅、立上り、お
よび立下りなどの特性は、リセットクロック信号φR
洩れが少なくなる所望の値に調節すればよい。
【0019】さらに、以上の実施例では信号電荷として
電子を考えたが、正孔であってもよい。この場合、電圧
の極性をすべて反転したものにすればよい。
【0020】またさらに、以上の実施例では第2の寄生
容量が考慮されたが、この寄生容量の代わりに、意図的
な独立の容量を設けてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、出力信
号内へのリセットクロック信号の洩れ込みを生じること
なく電荷転送装置を駆動し得る方法を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による電荷転送装置の駆動方
法において用いられ得る電荷転送装置の出力部を示す回
路図である。
【図2】図1の電荷転送装置の動作におけるタイミング
チャートを示す図である。
【図3】従来の電荷転送装置の駆動方法に用いられる電
荷転送装置の出力部の回路図である。
【図4】図2の電荷転送装置の動作におけるタイミング
チャートを示す図である。
【符号の説明】
1 電荷転送装置のチャンネル 2 クロックゲート 3 出力ゲート 4 電荷検出用容量 5 リセットトランジスタ 6 第1の寄生容量 7 バッファアンプ 8 出力端子 9 第2の寄生容量 A 節点 φC 転送クロック信号 φGO ゲートクロック信号 φR リセットクロック信号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電荷転送装置のリセットトランジスタの
    ゲート電極にリセットクロック信号を印加して前記トラ
    ンジスタのソースに接続されている電荷検出用容量を所
    定電位に充電した後に、前記電荷検出用容量へもう1つ
    の容量を介して接続されている出力ゲートの下のチャネ
    ルを通して電荷転送素子から信号電荷を転送せしめる駆
    動方法であって、 前記リセットクロック信号が反転されたゲートクロック
    信号が前記出力ゲートに与えられることを特徴とする電
    荷転送装置の駆動方法。
JP3252151A 1991-09-30 1991-09-30 電荷転送装置の駆動方法 Withdrawn JPH0591424A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511255A (ja) * 2004-08-25 2008-04-10 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド 画素リセット電圧昇圧用画素

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008511255A (ja) * 2004-08-25 2008-04-10 マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド 画素リセット電圧昇圧用画素
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Effective date: 19981203