JPH08125807A - Image sensor with amplifier - Google Patents

Image sensor with amplifier

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JPH08125807A
JPH08125807A JP26430194A JP26430194A JPH08125807A JP H08125807 A JPH08125807 A JP H08125807A JP 26430194 A JP26430194 A JP 26430194A JP 26430194 A JP26430194 A JP 26430194A JP H08125807 A JPH08125807 A JP H08125807A
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和文 山口
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泰永 山本
Tatsushige Okamoto
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Abstract

PURPOSE: To realize a MOS image sensor in which a self-bias type common gate amplifier is built in. CONSTITUTION: The image sensor is made up of an amplification type MOS image sensor section 1 and a self-bias common gate amplifier section 20, and the amplifier section 20 is made up of a driving MOS-FET 21, a load MOSFET 22, an amplifier setting MOS-FET 23 connected between a drain and a gate of the driving MOS-FET 21, a gate voltage holding capacitor 24 and a source resistor 25. A common signal line 8 from the image sensor section 1 is connected to a source of the driving MOS-FET 21 to make the amplifier setting MOS-FET 23 conductive in a timing of a bright signal to set a gate potential to an optimum value automatically and to make the amplifier setting MOS-FET 23 nonconductive in a timing of a dark signal to extend a dynamic range at a high gain.

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 originals, which 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 Various attempts have been made to integrate a sensor as a signal source and an amplifier on the same Si chip in order to improve the S / N ratio of a sensor module, simplify the peripheral circuit, and reduce the influence of external noise. Done 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 has a built-in bipolar transistor operational amplifier that can be manufactured by the same process, and achieves high gain and simplification of peripheral circuits (Journal of the Television Society, Vol.47, PP).
1177). Further, a standard CMOS process, which is simple in process, has developed and put into practical use an image sensor which is lower in price than CCD image sensors and BASIS image sensors. Phototransistors are used as pixels,
There is a MOS image sensor that outputs an image signal from an emitter electrode of a phototransistor to a common signal line via an access MOS-FET according to a scanning pulse from a scanning circuit. There is also an amplification type MOS image sensor in which a pixel is composed of a photodiode and an amplification MOS-FET, and a signal voltage from the photodiode is received by the gate of the amplification MOS-FET to operate. 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, the amplifier section is often manufactured by a bipolar process because a high-speed differential amplifier circuit can be easily constructed. In order to integrate the sensor and the amplifier into one chip, it is necessary to form the sensor unit for generating a signal and the amplifier unit in the same IC process.
Therefore, the amplifier built in the MOS image sensor must be composed of MOS-FETs. Further, in the amplification type MOS image sensor, since the output terminals of many 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 suitable 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。
MOS when a grounded gate amplifier is connected
An example of the image sensor is shown in FIG. The image sensor unit 1 includes a pixel 2, a NAND gate 7, a common signal line 8, and a reset power supply 9 which are composed of a photodiode 2, an amplification MOS-FET 3, an access MOS-FET 4, and a reset MOS-FET 5 of the photodiode 2. And a scanning circuit 10. The NAND gate 7 is a reset MOS-FET at the intermediate timing of the scanning pulse.
A reset pulse for turning ON 5 is generated. 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 resistance 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L/W=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
て、ゲート接地アンプ部40の出力電圧をプロットした
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Vout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。
Amplification MOS-FE with a power supply voltage of 5V
Ratio of gate width W and gate length L of T3 L / W = 150 μm
/ 3 μm, W / L of access MOS-FET 4 = 10
FIG. 7 shows the relationship between the output voltage Vout and the input signal voltage Vs with the voltage value Vg of the gate bias voltage source 35 as a parameter when 0 μm / 3 μm. That is, in FIG. 7, the input signal Vs is input to the gate of the amplifying MOS-FET 3 and the output voltage of the grounded ground amplifier section 40 is plotted. Curves ao and bo are Vg = 1.5V,
Vout with respect to Vs in the case of 1.7V is shown. a1 and a2 are set to Vg = 1.5V, and show Vout characteristics with respect to Vs when the gate length fluctuates by plus or minus 10% due to process fluctuation. b1 and b2 are set to Vg = 1.7V, and show Vout characteristics with respect to Vs when the gate length fluctuates within plus or minus 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 = 1.5V, the active operating range is 2.3V to 3.1V, and when Vg = 1.7V, the active operating range is 2.8V to 3.6V. Has become
The gain is significantly reduced in other voltage regions. V
The upper limit of the amplitude on the high voltage side of out (about 4.2 V) is such that Vs becomes too high and the drive MOS-FET 21 becomes close to OFF, and Vout is determined only by the load MOS-FET 22. At the lower limit of the amplitude on the low voltage side (about 0.25V), 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 sticks to 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、
画素のおける増幅用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 amplifier in the conventional example has a narrow active operation range, and is greatly shifted along the voltage axis by the bias voltage Vg, and is largely shifted by the characteristic change of the MOS-FET forming each pixel. There is. As the gain of the amplifier section increases, the allowable range of the bias voltage Vg becomes narrower. In order to operate this amplifier part stably, Vg must be set accurately and
Amplifying MOS-FET3 in pixel, MO for access
It is necessary to minimize the variation of S-FET4,
Very difficult in practice. Therefore, it is difficult to embed a stable amplifier unit in the same chip, and the peripheral circuit is complicated in the MOS image sensor, but the sensor signal is amplified by the external amplifier.

【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 section composed of the MOS-FET has a narrow active operation range, and its input / output characteristics are the drive MOS-F.
It greatly varies depending on the gate bias voltage Vg applied to the gate of ET. In addition, the MOS-F that constitutes each pixel
The input / output characteristics fluctuate according to the ET characteristic variations. Therefore, it is difficult to set the optimum gate bias voltage over all pixels. Generally, in a MOS-FET, variations in threshold voltage Vt, mutual conductance gm, etc. are larger than in a bipolar transistor.
Therefore, it is difficult to make 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、リセ
ット用MOS−FETを介し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が共通信号
ラインから出力されるイメージセンサ部と、ドライブ用
MOS−FET、負荷用MOS−FET、ドライブ用M
OS−FETのゲートに接続したゲート電圧保持用コン
デンサ、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−FET、ドライブ
用MOS−FETのソース抵抗およびドライブ用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からなり、共通信号ラ
インをドライブ用MOS−FETのソースに接続するこ
とにより画像信号をアンプ部に入力し、ドレイン端子か
らクランプ回路、バッファー回路を経て画像信号を出力
させるように構成したものである。
In order to solve the above problems, in an image sensor with an amplifier of the present invention, a pixel is a photodiode, an amplification MOS-FET, and an access MO.
It is composed of S-FET and reset MOS-FET, and the individual electrode of the photodiode is switched to the reset power supply through the reset MOS-FET at a constant accumulation time interval, and sequentially according to the scan pulse through the access MOS-FET. , An image sensor unit in which an image signal proportional to a bright signal and a dark signal is output from a common signal line, a drive MOS-FET, a load MOS-FET, and a drive M.
Gate voltage holding capacitor connected to the gate of OS-FET, amplifier MOS-FET connected between the gate and drain of drive MOS-FET, source resistance of drive MOS-FET and drive MOS
-It consists of a self-biased gate grounded amplifier unit consisting of a clamp circuit connected to the drain of the FET. By connecting the common signal line to the source of the drive MOS-FET, the image signal is input to the amplifier unit and clamped from the drain terminal. The image signal is output through a circuit and a buffer circuit.

【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。
Further, a source follower circuit is connected to the drain of the drive MOS-FET, 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 dynamic part of the amplifier section is connected. 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。引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
−FET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−FE
T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V
g+Vgs〜Vg−Vt に拡大する。これによりMOS−F
ET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 structure, in the self-biased gate grounding amplifier section, the amplifier set 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. That is, the optimum gate voltage is sequentially and automatically applied to the gate of the drive MOS-FET even with respect to variations in device characteristics. Subsequently, in the latter half of the scanning signal, the amplifier set MOS is set at the timing of the dark signal output from the image sensor unit.
-By turning off the FET, the output voltage based on the optimum gate voltage set previously is output to the drive MOS-FE.
Obtained from the drain of T. MOS-FET for drive
MOS-FET for amplifier set between drain and gate of
, The active range of the amplifier output voltage is Vg
~ Vg-Vt. When a MOS-FET for amplifier set is attached through a source follower circuit, the active operating range is V when the voltage shift of the source follower circuit is Vgs.
Expand to g + Vgs to Vg-Vt. This allows MOS-F
A stable grounded gate amplifier is created by ET, and the amplifier can be built in 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 a pixel order, and it is possible to 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をp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、本端子を次段にスタ
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. 1 is an equivalent circuit of an image sensor with an amplifier according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the image sensor with an amplifier is divided into an image sensor section 1 and an amplifier section 20. The image sensor unit 1 is an amplification MOS-F that operates by receiving the voltage of the photodiode 2 and the individual electrode (anode) of the photodiode 2 at its 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 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 are
Is an n-channel FET, and reset MOS-FE
T5 is a p-channel FET. Terminals 11, 1
Reference numeral 2 is an input terminal for a start pulse and a clock pulse for operating the scanning shift register 10, respectively.
Reference numeral 3 is an output terminal of a transmission pulse between chips when a long sensor is formed with a multi-chip configuration. By connecting this terminal to the start terminal 11 in the next stage, a serial signal can be obtained between the chips.

【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、ドライブ用M
OS−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MO
S−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 drive 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 clamp switch MOS-FET 2
7 and a buffer circuit 28. The source of the drive MOS-FET 21 is a source resistor 25, and the gate of the drive MOS-FET 21 is a gate voltage holding capacitor 24 and an amplifier set MOS-FET 23.
One electrode is connected to the drain of the drive MOS-FET 21, the source of the load MOS-FET 22 and the other electrode of the amplifier set MOS-FET 23 are connected to the drive M.
The drain terminal 29 of the OS-FET 21 passes through a capacitor 26 that forms a clamp circuit, and then a clamp switch MO.
A buffer circuit 28 is connected to the S-FET 27 and the 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 section 1 and the amplifier section 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, the MOS-FET has a high input impedance.
Taking advantage of the above feature, the capacitor is used as a bias power source capable of sequentially setting a desired voltage value. The capacitance value of the gate voltage holding capacitor 24 is 0.5 to 10 pF.
It 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 hundreds to several kohm. 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) input terminal. The common signal line 8 of the image sensor unit 1 is connected to the drive MOS-FET 2 of the amplifier unit 20.
The image signal is input by connecting to the 1 source. Basically, the drive MOS-FET 21 constitutes a constant current circuit together with the gate voltage holding capacitor 24 and the source resistance 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に印加するアンプ
リセットパルス、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S
H1、SH2〜SHnとリセットパルス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MOS−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
−FET4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 which constitutes a scanning circuit, respectively. SH1, SH2-SHn
Is a scan pulse output from the scan 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 leading pixel. Is is a signal current appearing on the common signal line 8, AS is an amplifier reset pulse applied to the terminal 31, Vo1 is a signal voltage output to the drain terminal 29 of the driving MOS-FET 21, Vo2 is output via a clamp circuit and a buffer circuit. It is an output signal voltage output from the terminal 30. In each pixel, scan pulse S
NAND of H1, SH2-SHn and reset pulse AS
The output turns on the reset MOS-FET 5 at an intermediate point in the access timing, and the anode of the photodiode 2 is reset to the voltage of the reset power supply 9. Since the electric charge accumulated at the time of resetting is discharged by the photocurrent, Vp1 rises in proportion to the amount of light. Therefore, in each pixel, the amplification MOS-FET 3 and the access MOS
A 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 −FET 4 in accordance with the scanning pulse from the scanning shift register 10 which is a scanning circuit. In addition, in the signal current Is from each pixel, the bright signal current Ip is
Immediately after the reset, the dark signal current Id is output to the common signal line 8.

【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 drive 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 by utilizing the delay function of the gate circuit. Signal current Is appearing on the common signal line 8
Is an alternating signal of a bright signal current Ip and a dark signal current Id.
In the image sensor of FIG. 1, since the anode potential of the photodiode 2 rises in proportion to the exposure amount, Ip> Id. By turning on the amplifier set 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. The amplifier set pulse AS is "
It is assumed that the amplifier-set MOS-FET 23 is turned on at L ". Based on the gate potential held in the capacitor 24, the amplifier-set pulse AS is used to turn off the amplifier-set MOS-FET 23 at the input timing of the dark signal current Id. The output voltage, that is, the 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 the timing of the bright signal current Ip using the amplifier set pulse AS. By turning on the clamp MOS-FET 27 at
An output signal Vo2 having a fixed 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 amplifier set.
Is turned on, that is, the output voltage Vo1 and the gate bias voltage Vg of the amplifier when the bias voltage is set
It 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 limit value and the lower limit value of the amplitude 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 becomes small because the drive MOS-
This is because 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 this timing, the amplifier-set MOS-FET 23 is off, so that no negative feedback is applied from the drain to the gate of the drive MOS-FET 21, resulting in a high gain. Since Ip> Id, the output signal Vo2 is output in the negative direction. In order for this amplifier to show linear characteristics, the drive MOS-FET 21 must be in a saturated operation state. Under this condition, the dynamic range of the output signal Vo2 is approximately Vg to Vg-Vt. Therefore, Vt is the threshold voltage of the drive 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. In FIG. 4, the image sensor unit 1 is the same as that of the first embodiment (FIG. 1). The amplifier section 20 includes a drive MOS-FET 21 and
Load MOS-FET22 and amplifier set MOS-
The FET 23 includes a gate voltage holding capacitor 24, a source resistance 25, and a source follower circuit 32. The amplifier set MOS-FET 23 is a gate of the drive MOS-FET 21 and a source follower circuit 32.
Of the amplifier set pulse AS input from the 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 the input terminal of the source follower circuit 32, is connected to the drain terminal 29 of the drive MOS-FET 21, and is connected to the follower MOS-FET 33.
Is the output terminal of the source follower circuit 32,
It is connected to one electrode of the amplifier-set MOS-FET 23. Further, a capacitor 2 forming a clamp circuit at the drain terminal 29 of the drive MOS-FET 21.
A clamp switch MOS-FET 27 is connected via 6 and a buffer circuit is connected to 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.
By turning on, drive MOS-FET2
The gate of No. 1 is self-biased from the drain voltage at the time of the bright signal to a voltage shifted 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 24. Therefore,
Vgs is the gate-source voltage of the follower MOS-FET 33. MOS-FE for amplifier set at the input timing of the dark signal current Id using the amplifier set pulse AS
By turning off T23, an output voltage based on the gate voltage held in 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 an amplifier set MOS-FET 23.
Is a plot of the amplifier output voltage Vo1 and the bias voltage Vg as a function of the signal voltage Vs when the switch is ON, and the output voltage Vo1 has a saturation value on the high voltage side and a saturation value on the low voltage side over a wide voltage range of Vs. It is in the area of guaranteed linearity. As described above, when the MOS-FET 23 for amplifier set is ON, the change of Vo1 with respect to Vs becomes small because the negative feedback is applied from the drain of the drive MOS-FET 21 to the gate through the source follower circuit 32. , It is convenient for setting the bias. A reference output signal that is 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-set MOS-FET 23 is OFF, so that the drive MOS-FET 21 does not receive negative feedback, and thus 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 drive MOS-FET 21 is
Is a follower MOS-FET than its gate voltage Vg
Since it is set higher by Vgs of 33, the dynamic range is approximately Vg + Vgs to Vg−Vt, which 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, by incorporating a self-biased gate ground amplifier unit in an image sensor that alternately outputs a bright signal and a dark signal for each pixel,
The optimum bias voltage can be set for each pixel, an image sensor with a high gain and a wide dynamic range can be realized, and the industrial effect is extremely large as a high-performance, low-cost image reading device. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of 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 exemplary 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 showing 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 showing the output voltage Vo1 and the gate bias voltage Vg of the amplifier with respect to the input signal voltage when the bias voltage is set in 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 an M when a gate grounded amplifier of a conventional example is connected.
It is an equivalent circuit of the 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 with 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 1 Image Sensor Section 2 Photodiode 3 Amplification MOS-FET 4 Access MOS-FET 5 Reset MOS-FET 6 Pixel 7 NAND Gate 8 Common Signal Line 9 Reset Power Supply 10 Scan Shift Register 20 Amplifier Section 21 Drive MOS- FET 22 Load MOS-FET 23 Amplifier set 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 Ampset pulse input terminal 32 source follower circuit 33 follower MOS-FET 34 current load MOS-FET

Claims (4)

【特許請求の範囲】[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、
リセット用MOS−FETを介し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において、ドライ
ブ用MOS−FET、負荷用MOS−FET、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、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−FET、ドラ
イブ用MOS−FETのソース抵抗およびドライブ用M
OS−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を内蔵したことを特
徴とするアンプ付きイメージセンサ。
1. A pixel is a photodiode and an amplification MOS.
Field effect transistor (MOS-FET), access MOS-FET, reset MOS-FET
The individual electrodes of the photodiode are switched to the reset power supply via the reset MOS-FET at a constant accumulation time interval, and the image signals proportional to the bright signal and the dark signal are sequentially shared according to the scanning pulse via the access MOS-FET. In an image sensor that outputs from a signal line, a drive MOS-FET, a load MOS-FET, a gate voltage holding capacitor connected to the gate of the drive MOS-FET, and a gate-drain of the drive MOS-FET. Amplifier set MOS-FET, drive MOS-FET source resistance and drive M
An image sensor with an amplifier, which has a built-in self-biased gate grounded amplifier unit consisting of a clamp circuit connected to the drain of an OS-FET.
【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
力させるアンプ部を内蔵したことを特徴とする請求項1
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 the bright signal output in the first half of the scan pulse, and the latter half of the scan pulse. MOS for amplifier set at the timing of dark signal output to
2. An amplifier unit for sequentially outputting an amplified signal, which is proportional to a difference signal between a bright signal and a dark signal, from an output terminal by turning off the -FET.
Image sensor with amplifier.
【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、リセット用MOS−FETを介し
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
ンサにおいて、ドライブ用MOS−FET、負荷用MO
S−FET、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、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、ソー
スフォロア回路の出力端子とドライブ用MOS−FET
のゲート間に接続したアンプセット用MOS−FET、
ドライブ用MOS−FETのソース抵抗およびドライブ
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を内蔵したこと
を特徴とするアンプ付きイメージセンサ。
3. A pixel is a photodiode and an amplification MOS.
-FET, access MOS-FET, reset MO
It is composed of S-FET, and the individual electrode of the photodiode is switched to the reset power source at a constant accumulation time interval via the reset MOS-FET to access the MOS-FET.
In an image sensor that sequentially outputs an image signal proportional to a bright signal and a dark signal from a common signal line in accordance with a scanning pulse via a drive MOS-FET and a load MO.
S-FET, drive MOS-FET gate voltage holding capacitor connected to the gate, drive MOS-
Source follower circuit connected to the drain of FET, output terminal of source follower circuit and drive MOS-FET
MOS-FET for amplifier set connected between the gates of
An image sensor with an amplifier, which has a built-in self-biased gate grounded amplifier unit consisting of a clamp circuit connected to the source resistance of the driving MOS-FET and the drain of the driving MOS-FET.
【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アンプ部を内蔵したことを特徴と
する請求項3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 by turning on the amplifier-set MOS-FET at the timing of the bright signal output in the first half of the scan pulse, thereby performing scanning. Built-in amplifier unit that sequentially outputs amplified signals proportional to the difference signal between the bright signal and dark signal from the output terminal by turning off the amplifier-set MOS-FET at the timing of the dark signal output in the latter half of the pulse The image sensor with an amplifier according to claim 3, wherein
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