JPH09247538A

JPH09247538A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPH09247538A
Application number: JP8056284A
Authority: JP
Inventors: Ryohei Miyagawa; 良平宮川; Masayuki Matsunaga; 誠之松長
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-03-13
Filing date: 1996-03-13
Publication date: 1997-09-19
Anticipated expiration: 2016-03-13
Also published as: JP3474700B2

Abstract

(57)【要約】【課題】増幅型ＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置に
おいて、消費電力の増大を招くことなく、ソースフォロ
アのレスポンスを速くする。【解決手段】半導体基板上にフォトダイオード１，フ
ォトダイオード１の出力をゲートに入力する増幅トラン
ジスタ２，信号を読み出すラインを選択する垂直選択ト
ランジスタ３，フォトダイオード１をリセットするリセ
ットトランジスタ４を含む単位セルを行列２次元状に配
列してなる撮像領域と、増幅トランジスタ２の出力を読
み出す列方向に配された複数の垂直信号線８の端に設け
られた負荷トランジスタ１４と、行方向に配置された水
平信号線５０に垂直信号線８の信号を読み出す水平選択
トランジスタ１２とを備え、負荷トランジスタ１４と増
幅トランジスタと２を結合してソースフォロア増幅器を
構成する固体撮像装置において、垂直信号線８の電位を
制御する電位制御トランジスタ４０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に係
わり、特に増幅型ＭＯＳ型センサを用いた固体撮像装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、固体撮像装置の一つとして、増幅
型ＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置が提案されてい
る。この固体撮像装置は、各セル毎にフォトダイオード
で検出した信号をトランジスタで増幅するものであり、
高感度という特徴を持つ。

【０００３】図２０は、この種の固体撮像装置の従来例
を示す回路構成図である。フォトダイオード１−１−
１，１−１−２，〜，１−２−２の信号を増幅する増幅
トランジスタ２−１−１，２−１−２，〜，２−２−
２、信号を読み出すラインを選択する垂直選択トランジ
スタ３−１−１，３−１−２，〜，３−２−２、信号電
荷をリセットするリセットトランジスタ４−１−１，４
−１−２，〜，４−２−２からなる単位セルが２×２個
ほど２次元状に配列されている。なお実際には、これよ
り多くの単位セルが配列される。

【０００４】垂直シフトレジスタ５から水平方向に配線
されている水平アドレス線６−１，６−２は、垂直選択
トランジスタのゲートに結線され、信号を読み出すライ
ンを決めている。リセット線７−１，７−２は、リセッ
トトランジスタのゲートに結線されている。増幅トラン
ジスタのソースは、垂直信号線８−１，８−２に結線さ
れ、その一端には負荷トランジスタ９−１，９−２が設
けられている。垂直信号線８−１，８−２の他端は、１
ライン（１行）分の信号を取り込む信号取り込みトラン
ジスタ１０−１，１０−２を介して、１ライン（１行）
分の信号を蓄積する増幅信号蓄積容量１１−１，１１−
２に図のように結合され、水平シフトレジスタ１３から
供給される選択パルスにより選択される水平選択トラン
ジスタ１２−１，１２−２を介して水平信号線５０に結
線されている。

【０００５】図２１は、このデバイスを駆動するパルス
信号のタイミング図である。水平アドレス線６−１をハ
イレベルにするアドレスパルス１０１を印加すると、こ
のラインの選択トランジスタ３−１−１，３−１−２の
みＯＮし、この行の増幅トランジスタ２−１−１，２−
１−２と負荷トランジスタ９−１，９−２でソースフォ
ロア回路が構成され、増幅トランジスタのゲート電圧、
即ちフォトダイオードの電圧とほぼ同等の電圧が垂直信
号線８−１，８−２に現れる。このとき、信号取り込み
トランジスタ１０−１，１０−２の共通ゲート４９に信
号取り込みパルス１０３を印加し、増幅信号蓄積容量１
１−１，１１−２に垂直信号線に現れた電圧とその容量
の積の増幅された信号電荷を蓄積する。

【０００６】増幅信号蓄積容量１１−１，１１−２に信
号が蓄積された後、リセットトランジスタ４−１−１，
４−１−２に信号リセットパルス１０２−１を印加し、
フォトダイオード１−１−１，１−１−２に蓄積された
信号電荷をリセットする。

【０００７】次に、水平シフトレジスタ１３から水平選
択パルス１０４−１，１０４−２を水平選択トランジス
タ１２−１，１２−２に順次印加し、水平信号線５０か
ら１行分の出力信号１０５−１，１０５−２を順次取り
出す。

【０００８】この動作を、次のライン次のラインと順次
続けることにより、２次元状の全ての信号を読み出すこ
とができる。

【０００９】しかしながら、この種の固体撮像装置にあ
っては、次のような問題があった。一つは、図２０の９
−１，９−２を負荷トランジスタとするソースフォロア
回路に常に電流が流れているので、消費電力が大きいこ
とである。テレビカメラに応用することを考えると、水
平方向のセルの数は少なくとも６００個以上になるた
め、１つのセルに流れる電流が小さくても全体では非常
に大きな電流になる。なお、ソースフォロアにおけるレ
スポンスは定電流源の電流量により決まるため、レスポ
ンスを速くしようとすると電流を増やす必要があり、そ
のために消費電力が大きくなるのである。

【００１０】ソースフォロアの電流は垂直信号線８−
１，８−２の容量と増幅信号蓄積容量１０−１，１０−
２を駆動するために使われるが、通常のセンサでは垂直
信号線と増幅信号蓄積容量の約１ｐＦの容量を十分に駆
動するためには、少なくとも５０マイクロアンペアの電
流が必要である。そのため、全体では少なくとも３０ミ
リアンペアの電流が必要で、電源電圧が３．３Ｖとする
と少なくとも１００ミリワットの電力を消費してしま
う。今後、ビデオカメラ応用を考慮すると、センサ全体
で１００ミリワット以下にしたいので、撮像デバイスだ
けで１００ミリワットの消費電力はとても許容できる値
ではない。

【００１１】もう一つは、ソースフォロア動作をすると
負荷トランジスタ・増幅トランジスタで電圧降下があ
り、信号を取り扱える範囲が狭くなる。１００マイクロ
アンペアの電流を流すと、集積回路に用いられる通常の
トランジスタでソース・ゲートチャネル間電圧が約０．
６Ｖ、ゲートチャネル・ドレイン間電圧が約０．６Ｖ必
要である。負荷トランジスタと増幅トランジスタでそれ
ぞれこれらの電圧が必要になるため、３．３−２×
（０．６＋０．６）＝０．９Ｖの動作範囲しかない。こ
の様子を、図２２に電位図を用いて示す。それぞれのト
ランジスタのしきい値電圧の製造バラツキが±０．２Ｖ
とすると、動作できる範囲が０．１Ｖしかなくなってし
まう。

【００１２】負荷トランジスタのソース・ゲートチャネ
ル間電圧０．６Ｖに対してしきい値電圧の製造バラツキ
が±０．２Ｖもあると、ソースフォロア回路の電流が４
倍程度ばらつくので製品設計としては使えない。このバ
ラツキを抑えるために実際は、負荷トランジスタのゲー
ト幅ゲート長比（Ｗ／Ｌ比）を小さく（０．５できれば
０．２以下）し、このバラツキの影響を小さくする。こ
のようにすると、さらに負荷トランジスタのソースゲー
トチャネル間電圧が大きくなり、動作範囲が小さくな
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来、増幅
型の固体撮像装置においては、ソースフォロアのレスポ
ンスを速くすると消費電力が大きくなる問題があった。

【００１４】また、単位セルの増幅トランジスタと負荷
トランジスタで形成されるソースフォロア回路に常に電
流が流れているので、消費電力が大きい。さらに、ソー
スフォロア動作をすると負荷トランジスタと増幅トラン
ジスタで電圧降下があり、このために動作範囲が狭くな
る問題があった。

【００１５】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、消費電力の増大を招く
ことなく、ソースフォロアのレスポンスを速くできる固
体撮像装置を提供することにある。

【００１６】また、本発明の他の目的は、増幅型ＭＯＳ
センサを用いた構成において、消費電力の低減と共に動
作範囲の拡大をはかり得る固体撮像装置を提供すること
にある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】

（構成）上記課題を解決するために本発明は、次のよう
な構成を採用している。

【００１８】即ち、本発明（請求項１）は、半導体基板
上に光電変換のためのフォトダイオード，このフォトダ
イオードの出力をゲートに入力する増幅トランジスタ，
フォトダイオードをリセットするリセットトランジスタ
を含む単位セルを行列２次元状に配列してなる撮像領域
と、この撮像領域の読み出し行を選択する垂直選択手段
と、増幅トランジスタの出力を読み出す列方向に配され
た複数の垂直信号線の端に設けられた負荷トランジスタ
と、行方向に配置された水平信号線に垂直信号線の信号
を読み出す水平選択トランジスタとを備え、負荷トラン
ジスタと増幅トランジスタとを結合してソースフォロア
或いはエミッタフォロア増幅器を構成する固体撮像装置
において、前記垂直信号線の電位を制御する電位制御ト
ランジスタを設けたことを特徴とする。

【００１９】また、本発明（請求項４）は、半導体基板
上に光電変換のためのフォトダイオード，このフォトダ
イオードの出力をゲートに入力する増幅トランジスタ，
フォトダイオードをリセットするリセットトランジスタ
を含む単位セルを行列２次元状に配列してなる撮像領域
と、この撮像領域の読み出し行を選択する垂直選択手段
と、増幅トランジスタの出力を読み出す列方向に配され
た複数の垂直信号線の端に設けられた負荷トランジスタ
と、行方向に配置された水平信号線に垂直信号線の信号
を読み出す水平選択トランジスタとを備え、負荷トラン
ジスタと増幅トランジスタとを結合してソースフォロア
或いはエミッタフォロア増幅器を構成する固体撮像装置
において、前記垂直選択手段による信号読み出し期間内
に、前記負荷トランジスタのゲートに高レベルの電圧を
印加した後に、中間レベルの電圧を印加することを特徴
とする。

【００２０】また、本発明（請求項５）は、半導体基板
上に光電変換手段，信号電荷蓄積手段，信号電荷排出手
段，行選択手段，及び増幅手段からなる感光セルを２次
元状に配列した撮像領域と、この撮像領域に行方向に配
された複数の垂直選択線と、これらの垂直選択線を駆動
する垂直選択手段と、増幅手段の出力を読み出す列方向
に配された複数の垂直信号線と、これらの垂直信号線に
設けられた複数の垂直信号線駆動補助手段と、垂直信号
線の端に設けられた行信号蓄積手段と、垂直信号線の信
号を行信号蓄積手段に伝達する信号取り込み手段と、行
信号蓄積手段に隣接して行方向に配された水平信号線
と、この水平信号線と行信号蓄積手段をつなぐ水平読み
出し手段と、この水平読み出し手段を駆動する水平選択
手段と、を備えた増幅型の固体撮像装置において、水平
信号線に水平読み出し手段を介して信号が読み出されて
いる第１の水平期間とそれ以外の第２の水平期間が存在
し、第２の水平期間内又は第１と第２の水平期間の境界
において垂直信号線駆動補助手段に流す電流を変化させ
ることを特徴とする。

【００２１】また、本発明（請求項１０）は、半導体基
板上に光電変換手段，信号電荷蓄積手段，信号電荷排出
手段，行選択手段，及び増幅手段からなる感光セルを２
次元状に配列した撮像領域と、この撮像領域に行方向に
配された複数の垂直選択線と、これらの垂直選択線を駆
動する垂直選択手段と、増幅手段の出力を読み出す列方
向に配された複数の垂直信号線と、これらの垂直信号線
に設けられた複数の垂直信号線駆動補助手段と、垂直信
号線の端に設けられ垂直信号線に時間差を持って現れる
雑音と信号を取り込み差し引く雑音抑圧手段と、この雑
音抑圧手段に隣接して行方向に配された水平信号線と、
この水平選択線と雑音抑圧手段の出力をつなぐ水平読み
出し手段と、この水平読み出し手段を駆動する水平選択
手段と、を備えた増幅型の固体撮像装置において、水平
信号線に水平読み出し手段を介して信号が読み出されて
いる第１の水平期間とそれ以外の第２の水平期間が存在
し、垂直信号線駆動補助手段に印加され垂直信号線補助
手段に電流を流す第１の垂直信号線駆動パルスの後縁
が、選択された行の信号電荷蓄積手段に蓄積された信号
電荷が信号電荷排出手段により排出される前で、垂直選
択手段から第２の水平期間内に発生し垂直選択線を介し
て伝達され行選択手段に印加され選択された単数又は複
数の行の増幅手段を活性化するアドレスパルス内にあ
り、雑音抑圧手段に印加され垂直信号線に発生する信号
を取り込みその状態を保持する第１の雑音抑圧パルスの
後縁が、アドレスパルスがＯＮでかつ第１の垂直信号線
駆動パルスがＯＦＦの期間にあり、かつ第２の垂直信号
線駆動パルスの後縁が、選択された行の信号電荷蓄積手
段に蓄積された信号電荷が信号電荷排出手段により排出
された後でかつアドレスパルス内にあり、アドレスパル
スがＯＮでかつ第２の垂直信号線駆動パルスがＯＦＦの
期間に、雑音抑圧手段に印加され垂直信号線に発生する
雑音を取り込み信号との差信号を発生する第２の雑音抑
圧パルスの後縁があることを特徴とする。

【００２２】（作用）本発明によれば、電圧制御トラン
ジスタにより増幅トランジスタの動作点を制御する（ソ
ースにつながる信号線の電位を低くする）ことにより、
増幅トランジスタのレスポンスを速くすることができ
る。そしてこの場合、信号線の電位を低くするのは垂直
選択手段による読み出し期間内のみであるから、これに
よる消費電流の増大は少ない。従って、ソースフォロア
の速いレスポンスを実現しながら従来に比べて消費電力
を小さくできる。

【００２３】また、前述した問題は、全て負荷トランジ
スタと増幅トランジスタからなるソースフォロア回路に
垂直信号線を駆動するための比較的大きな電流が流れて
いることにある。

【００２４】この問題を解決するには２つの方法があ
る。一つはフォトダイオードの信号を垂直信号線に取り
出すときに負荷トランジスタに電流を流し信号を垂直信
号線に取り出さないとき電流を流さないか又は小さい電
流を流す方法である。この方法は、消費電力の問題は解
決するが、信号取り扱い範囲の問題は解決できない。

【００２５】消費電力と信号取り扱い範囲の２つの問題
を同時に解決するには以下のような対策を行うとよい。

【００２６】負荷トランジスタを、垂直信号線に電荷を
注入しその電位をリセットできる垂直信号線リセットト
ランジスタとすることにより問題は解決する。増幅型撮
像装置に用いる負荷トランジスタのゲート幅ゲート長比
（Ｗ／Ｌ比）は流れる少ない電流を安定化するために一
般にＷ／Ｌ比を小さくとる。上記のように５０マイクロ
アンペア程度では上述のように製造バラツキを考慮する
とＷ／Ｌ＝０．２以下に設計する。

【００２７】一方、垂直信号線リセットトランジスタは
垂直信号線の容量約１ｐＦをなるべく高速に（できれば
５０ナノ秒以下で）ソース電圧にリセットしたいのでＷ
／Ｌ比を１以上できれば３以上で設計する。負荷トラン
ジスタのしきい値電圧のバラツキを小さくするためにＷ
／Ｌ比を小さくするのとは逆の設計になる。

【００２８】１本の垂直選択線に対応するセルの信号を
読み出す期間にその垂直選択線に対応する増幅トランジ
スタが活性化されている期間を、垂直信号線リセットト
ランジスタのゲートにパルスの高レベル電圧が印加され
たときの垂直信号線ドライブ期間と低レベルが印加され
た時の信号電圧検出期間の２つの期間に分割して駆動す
る。基本的に垂直信号線リセットトランジスタに低レベ
ルが印加されているときに、即ち増幅トランジスタに殆
ど電流が流れていないときに信号を取り出すので、消費
電力と信号取り扱い範囲の２つの問題が解決できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。

【００３０】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回路構成図であ
る。フォトダイオード１（１−１−１，１−１−２，
〜，１−３−３）の検出信号を増幅する増幅トランジス
タ２（２−１−１，２−１−２，〜，２−３−３）、信
号を読み出すラインを選択する垂直選択トランジスタ３
（３−１−１，３−１−２，〜，３−３−３）、信号電
荷をリセットするリセットトランジスタ４（４−１−
１，４−１−２，〜，４−３−３）からなる単位セルが
行列２次元状に配列されている。なお、図では３×３個
のセルが配列されているが、実際にはこれより多くの単
位セルが配列されている。

【００３１】垂直シフトレジスタ５から水平方向に配線
されている水平アドレス線６（６−１，６−２，６−
３）は垂直選択トランジスタ３のゲートに接続され、信
号を読み出すラインを決めている。同様に、垂直シフト
レジスタ５から水平方向に配線されているリセット線７
（７−１，７−２，７−３）は、リセットトランジスタ
４のゲートに接続されている。増幅トランジスタ２のソ
ースは列方向に配置された垂直信号線８（８−１，８−
２，８−３）に接続され、その一端には負荷トランジス
タ１４（１４−１，１４−２，１４−３）が設けられて
いる。

【００３２】垂直信号線８の他端には、サンプルホール
ドトランジスタ１０（１０−１，１０−２，１０−
３）、サンプルホールド容量１１（１１−１，１１−
２，１１−３）からなる雑音除去回路が接続されてい
る。そして、この雑音除去回路は、水平シフトレジスタ
１４から供給される選択パルスにより駆動される水平選
択トランジスタ１２（１２−１，１２−２，１２−３）
を介して水平信号線５０に接続されている。

【００３３】ここまでの構成は従来と同様であるが、本
実施形態ではこれに加えて電位制御トランジスタを設け
ている。即ち、増幅トランジスタ２のソースにつながる
垂直信号線に、増幅トランジスタ２とソースフォロア増
幅器を構成する定電流源の負荷トランジスタ１４と共
に、この信号線の電位を制御する電位制御トランジスタ
４０（４０−１，４０−２，４０−３）が接続されてい
る。ここで、電位制御トランジスタ４０のゲートには高
レベルの電圧が印加され、負荷トランジスタ１４には中
間レベルの電圧が印加されるものとなっている。

【００３４】図２は、ソースフォロアの電位図を示す。
図２（ａ）より分るように、増幅トランジスタ２のソー
スにつながる垂直信号線の電位の始状態が終状態よりも
高いとソースフォロア増幅器のレスポンスは負荷トラン
ジスタ１４から電子が流れ込み信号線の電位を終状態に
まで低くするまでの時間となる。従って、レスポンス時
間は負荷トランジスタ１４の電流量によって決まる。と
ころが、図２（ｂ）のように信号線の電位の始状態が終
状態よりも低い場合は、信号線に蓄積された電子が増幅
トランジスタ２を流れる。この過度的な電流は負荷トラ
ンジスタ１４により供給される電流よりも大きいため、
（ａ）に比べて増幅器のレスポンスを速くできる。

【００３５】（ａ）の場合はレスポンスを速くするため
には定常的に流れる負荷トランジスタ１４の電流を大き
くする必要がある。このため、当然のことながら消費電
力が大きくなる。ところが、（ｂ）の場合は初期に信号
線から増幅トランジスタ２に流れる電子による電流は信
号線の電位が終状態に落ち着くまで過度的な電流である
ので、この過度的電流による消費電力は小さい。従っ
て、（ｂ）では（ａ）に比べて低消費電力で増幅器の速
いレスポンスが得られる。

【００３６】このことから、垂直信号線の電位制御する
手段により信号線の電位を制御して（ｂ）のような電位
関係でソースフォロア増幅器を駆動することにより、低
消費電力で速い増幅器のレスポンスが得られる。

【００３７】このように速い増幅器のレスポンスを得る
ためには、電位制御トランジスタのＷ／Ｌ比は増幅トラ
ンジスタのＷ／Ｌの比よりも大きくとることが望まし
い。その理由は、電位制御トランジスタをオンにして信
号線の電位を始状態にするのに必要な時間を増幅トラン
ジスタに電流が流れることによって信号線が始状態から
終状態になる時間よりも短くして、増幅器のレスポンス
が信号線が始状態から終状態になる時間によって決まる
ようにする必要があるためである。また、垂直信号線を
始状態にする時は、電位制御トランジスタがオンされて
電位制御トランジスタのソース電位にほぼ信号線の電位
がリセットされる。このように、信号線の電位を制御す
るために増幅トランジスタよりも電位制御トランジスタ
の方が電流を流し易くする必要があるため、電位制御ト
ランジスタのＷ／Ｌ比を増幅トランジスタのＷ／Ｌ比よ
りも大きくする必要がある。

【００３８】図３は、本実施形態における信号読み出し
時の駆動方法を示すタイミング図である。図３（ａ）に
示すように、垂直選択トランジスタ３がＯＮしている信
号読み出し期間に、電位制御トランジスタ４０をＯＮし
た後に、負荷トランジスタ１４をＯＮし、信号読み出し
期間に電位制御トランジスタ２をＯＦＦする。また、図
３（ｂ）に示すように、信号読み出し期間に、負荷トラ
ンジスタ１４は常にＯＮしておき、電位制御トランジス
タ２をＯＮした後にＯＦＦする。

【００３９】このような駆動により、図２（ｂ）に示し
た電位分布で信号読み出しを行うことができ、低消費電
力と速いレスポンスを実現することができる。

【００４０】また、ソースフォロア増幅器の速いレスポ
ンスは、負荷トランジスタ１４のソースとゲートの電位
を時間的に制御することによって得られる。即ち、図３
（ｃ）に示すように、負荷トランジスタ１４のソースの
電位を信号線の終状態よりも低い電位にしておく。その
状態でゲートを十分高くして負荷トランジスタ１４を完
全にＯＮする。そうすると、信号線の電位はほぼ負荷ト
ランジスタ１４のソースに等しくなる。この後、ゲート
の電位を低くし、所望の電流が得られる電位にする。こ
のことにより、増幅器は図２（ｂ）の電位関係で動作す
るためレスポンスが速くなる。この場合、電位制御トラ
ンジスタ４０は省略することができる。

【００４１】なお、実施形態ではＭＯＳトランジスタを
用いて増幅トランジスタと負荷トランジスタでソースフ
ォロアを構成したが、バイポーラトランジスタを用いて
エミッタフォロアを構成してもよい。

【００４２】（第２の実施形態）本発明の第２の実施形
態を説明する。フォトダイオードの信号を垂直信号線に
取り出すときに負荷トランジスタに電流を流し、信号を
取り出さないとき電流を流さないか又は小さい電流にす
る場合は、図４に示すように負荷トランジスタ１４−
１，１４−２のゲート電極５１を独立に取り出す構成に
し、図５に示すタイミングチャートで駆動する。フォト
ダイオードの信号を垂直信号線から増幅信号蓄積容量に
取り出す期間２０１の間は、負荷トランジスタ１４−
１，１４−２の共通ゲート電極５１に負荷トランジスタ
活性パルス１０６を印加し、負荷トランジスタに電流を
流す。それ以外の期間２０２には、負荷トランジスタの
ゲート電圧を小さくし、その電流を小さくする。

【００４３】こうすることにより、消費電力を小さくで
きる。但しこの方法は、消費電力の問題は解決するが、
信号取り扱い範囲の問題は解決できない。

【００４４】消費電力と信号取り扱い範囲の２つの問題
が解決する実施形態を、図６に示す。垂直信号線に従来
の負荷トランジスタとはＷ／Ｌの異なる垂直信号線リセ
ットトランジスタ１５−１，１５−２を接続している。
垂直信号線リセットトランジスタを垂直信号線の水平信
号線５０側に設けている理由は、垂直信号線の抵抗が高
い場合垂直信号線のリセットが確実に行われるという利
点があるためである。抵抗の高い垂直信号線のリセット
をさらに速くするには、垂直信号線の上下に垂直信号線
リセットトランジスタを設ける方法もある。ソースフォ
ロア回路の負荷トランジスタでは上下両端に設ける利点
はない。

【００４５】図６の装置における動作タイミングチャー
トを図７に示す。

【００４６】垂直信号線リセットトランジスタ１５−
１，１５−２の共通ゲート電極５２に電荷注入パルス１
０７を印加する。このとき、垂直信号線８−１，８−２
に垂直信号線リセットトランジスタの共通ソース５３か
ら電荷が注入され、ほぼソース電位にプリセットされ
る。電荷注入パルスがＯＦＦされると、アドレスされた
行の増幅トランジスタを通り注入された電荷の一部が排
出され、垂直信号線の電位が変化し、増幅トランジスタ
のゲート電位にほぼ一致するようになる。

【００４７】その様子を、図８（ｂ）に示す。即ち、フ
ォトダイオードの信号電圧がかかっている増幅トランジ
スタのゲート電圧の信号が垂直信号線に伝達される。こ
の電圧と同等の電圧が増幅信号蓄積容量に正確に伝達さ
れるには、電荷注入パルス１０７と信号取り込みパルス
１０３の位相関係は重要である。電荷注入パルス１０７
がＯＦＦした後垂直信号線に信号電荷に対応した電圧が
現れるので、最終的に増幅信号蓄積容量１１−１，１１
−２の電位を決める信号取り込みパルス１０３の後縁
は、電荷注入パルス１０７の後縁より時間的に後にあ
る。

【００４８】これは、図４及び５で説明した負荷トラン
ジスタパルス駆動と全く異なる。負荷トランジスタパル
ス駆動の場合は、負荷トランジスタ活性パルスがＯＮの
時増幅トランジスタと構成するソースフォロア回路が動
作するため、このとき垂直信号線に信号が乗っており、
負荷トランジスタ活性パルスがＯＮの期間に信号取り込
みパルス１０３をＯＦＦする必要があるためである。

【００４９】信号取り込みパルス１０３の前縁について
は、電荷注入パルスがＯＦＦし垂直信号線の電位が増幅
トランジスタのゲート電位にほぼ等しくなった後、即ち
増幅トランジスタが弱反転状態になってから信号取り込
みパルスを印加すると、垂直信号線に溜まった電荷が垂
直信号線と増幅信号蓄積容量の容量の比で分割されるた
め、増幅信号蓄積容量の電圧が本来現れるべき信号電圧
より小さくなってしまう。そのため、信号取り込みパル
ス１０３の前縁は、電荷注入パルス１０７の後縁より時
間的に前になければならない。

【００５０】もう少し詳細に述べると、電荷注入パルス
１０７がＯＦＦした直後図８（ａ）のＡの期間は図８
（ｂ）のＡで示すように、まだ増幅トランジスタに強反
転領域の電流が流れており容量のドライブ能力を持って
いるため、この期間に信号取り込みパルス１０３の前縁
１０８があっても増幅信号蓄積容量には本来の信号が蓄
積できる。

【００５１】この動作では垂直信号線リセットトランジ
スタに電流を流す期間が短いため消費電力が小さくなる
ことは容易に分る。

【００５２】垂直信号線リセット動作で信号取り扱い範
囲が広がることを、図で説明する。セルの増幅トランジ
スタと垂直信号線リセットトランジスタで構成される回
路の電位図を、図９（ａ）〜（ｃ）に示す。

【００５３】電荷注入パルスが印加されたときは、図９
（ａ）に示すように、垂直信号線の電位はほぼ垂直信号
線リセットトランジスタのソース電位になる。この状態
に素早くなるために上述したように垂直信号線リセット
トランジスタはＷ／Ｌ比を大きくとる。電荷注入パルス
がＯＦＦになった直後は、図９（ｂ）に示すように垂直
信号線に注入された電荷の一部が増幅トランジスタに流
れ、その後図９（ｃ）に示すように垂直信号線の電位が
増幅トランジスタのゲートの電位とほぼ同じ電位にな
る。

【００５４】図９（ｃ）の状態が実際に信号を増幅信号
蓄積容量に取り込み終わったときの電位図である。この
図から分るように、増幅トランジスタにも垂直信号線リ
セットトランジスタにも殆ど電流が流れていないので、
そこでの電圧降下がなく、電源電圧が３．３Ｖの場合信
号取り扱い範囲が２．７Ｖと非常に広くとれることが分
る。

【００５５】垂直信号線リセットトランジスタのＷ／Ｌ
比は増幅トランジスタのＷ／Ｌ比よりも大きくとること
が望ましい。その理由は、垂直信号線を垂直信号線リセ
ットトランジスタのソース電位にリセットするために増
幅トランジスタよりもリセットトランジスタの方が電流
を流し易くする必要があるためである。また、垂直信号
線の電位のリセットから増幅トランジスタのゲートの電
位までに必要な時間よりも短くする必要があり、このた
めリセットトランジスタのＷ／Ｌ比を増幅トランジスタ
のＷ／Ｌ比よりも大きくする必要がある。

【００５６】（第３の実施形態）以上説明した増幅型の
固体撮像装置は増幅トランジスタ２−１−１，〜，２−
２−２のしきい値電圧のバラツキが信号に重畳するた
め、写した画像を再生すると場所的に固定された固定パ
ターン雑音になるため、図５１の信号取り込みトランジ
スタと増幅信号蓄積容量の部分にこの雑音を抑圧するノ
イズキャンセラを設ける。ノイズキャンセラとしては、
電圧領域で信号と雑音の差分をとる相関二重サンプリン
グ型と電荷領域で差分を取るスライス型をここでは取り
上げる、ノイズキャンセラはこれの型には限定されな
い。

【００５７】図１０は相関二重サンプリング型と垂直信
号線リセットトランジスタを用いたもの、図１４はスラ
イス型と垂直信号線リセットトランジスタを用いたもの
の回路図である。

【００５８】ノイズキャンセラについて簡単に構成と原
理を示す。相関二重サンプリング型は図１０に示すよう
に垂直信号線８−１，８−２にクランプ容量１６−１，
１６−２、クランプトランジスタ１７−１，１７−２、
サンプルホールドトランジスタ１８−１，１８−２、ホ
ールド容量１９−１，１９−２が設けられている。

【００５９】図１１は図１０のセンサの動作タイミング
チャートである。水平アドレス線６−１からアドレスパ
ルス１０１を印加すると垂直選択トランジスタ３−１−
１，３−１−２がＯＮし、増幅トランジスタ２−１−
１，２−１−２が活性化する。ここで、電荷注入パルス
１０７を垂直信号線リセットトランジスタの共通ゲート
５２に印加し垂直信号線に電荷を注入した後ＯＦＦにす
る。

【００６０】注入電荷の一部が活性化された増幅トラン
ジスタのゲートチャネルを通り排出され、垂直信号線８
−１，８−２にフォトダイオードの電圧に対応した信号
電圧が現れる。このとき、クランプトランジスタの共通
ゲート５５にクランプパルス１０９を印加しクランプト
ランジスタ１７−１，１７−２をＯＮし、クランプ容量
１６−１，１６−２のクランプトランジスタ側の電圧を
クランプトランジスタの共通ソース５４の電圧に固定し
たのちＯＦＦする。

【００６１】次に、リセット線７−１から信号リセット
パルス１０２−１をリセットトランジスタ４−１−１，
４−１−２に印加し、フォトダイオードの信号電荷を排
出し、雑音検出用電荷注入パルス１２４を垂直信号線リ
セットトランジスタの共通ゲート５２に印加し垂直信号
線に電荷を注入した後ＯＦＦにする。すると、垂直信号
線８−１，８−２に増幅トランジスタのしきい値バラツ
キによる雑音電圧が現れる。

【００６２】このとき、クランプ容量１６−１，１６−
２のクランプトランジスタ側の電圧は、垂直信号線の電
圧変化分即ち信号電圧から雑音電圧を差し引いた雑音の
ない信号電圧がクランプトランジスタの共通ソース５４
の電圧に重畳され現れる。共通ソースの電圧も雑音を持
っていない。

【００６３】サンプルホールドトランジスタの共通ゲー
ト５６にサンプルホールドパルス１１０を印加し、この
雑音のない信号電圧をサンプルホールドトランジスタ１
８−１，１８−２を介してホールド容量１９−１，１９
−２に伝える。

【００６４】しかる後、水平選択トランジスタ１２−
１，１２−２を順次通して雑音のない信号を読み出す。

【００６５】この型のノイズキャンセラで重要なパルス
であるクランプパルス１０９とサンプルホールドパルス
１１０の後縁は電荷注入パルス１０７及び雑音検出用電
荷注入パルス１２４がＯＦＦした後の期間にある。その
理由は図４の説明で前述した通りである。

【００６６】クランプパルス１０９の前縁については図
５−ａ）で説明したのと同様に、電荷注入パルス１０７
の後縁より前にあるかまたは、その後縁直後のアドレス
された行の増幅トランジスタが強反転状態にある期間内
にある。サンプルホールドパルス１１０の前縁について
も、雑音検出用電荷注入パルス１２４の後縁に対して同
様なことが要求される。

【００６７】図１２は図１１の改良版で、アドレスパル
スを信号と雑音の検出に合わせて２つに分けている。図
１３はダミーのアドレスパルス１１５−１（１１５−
２）、ダミーの電荷注入パルス１２５、ダミーのクラン
プパルス１１７を加えたものである。これらの方法は上
述したように、雑音・信号の取り込みを決める重要なク
ランプパルス１０９・サンプルホールドパルス１１０の
２つの後縁の時刻におけるセルの状態がなるべく同じ条
件になるようにしたものである。

【００６８】一方、もう１つのノイズキャンセラである
スライス型ノイズキャンセラについても簡単に構成と原
理を説明する。図１４に示すように垂直信号線８−１，
８−２にスライストランジスタ２０−１，２０−２のゲ
ートが接続されている。スライストランジスタのソース
にはスライス容量２１−１，２１−２とスライスソース
リセットトランジスタ２２−１，２２−２が接続されて
いる。ドレインにはスライス電荷蓄積容量２４−１，２
４−２とスライスドレインリセットトランジスタ２３−
１，２３−２が接続されている。

【００６９】図１５は図１４のセンサの動作タイミング
チャートである。水平アドレス線６−１からアドレスパ
ルス１０１を印加すると垂直選択トランジスタ３−１−
１，３−１−２がＯＮし、増幅トランジスタ２−１−
１，２−１−２が活性化する。ここで電荷注入パルス１
０７を垂直信号線リセットトランジスタの共通ゲート５
２に印加し垂直信号線に電荷を注入した後ＯＦＦにす
る。

【００７０】注入電荷の一部が活性化された増幅トラン
ジスタのゲートチャネルを通り排出され、垂直信号線８
−１，８−２にフォトダイオードの電圧に対応した信号
電圧が現れる。このとき、スライスソースリセットトラ
ンジスタ２２−１，２２−２の共通ゲート５８にスライ
スソースリセットパルス１１８を印加し、予め十分な電
荷が注入されているスライス容量２１−１，２１−２の
共通端子５７に、第１のスライスパルス１１９を印加
し、スライストランジスタ２０−１，２０−２のゲート
チャネルを通して余分な電荷をスライストランジスタの
ドレインに排出する。この余分な電荷はスライスドレイ
ンリセットトランジスタ２３−１，２３−２の共通ゲー
ト６１にスライス電荷リセットパルス１２１を印加する
ことによりスライスドレインリセットトランジスタ２３
−１，２３−２の共通ドレイン６０に排出する。

【００７１】次に、リセット線７−１から信号リセット
パルス１０２−１をリセットトランジスタ４−１−１，
４−１−２に印加し、フォトダイオードの信号電荷を排
出し、雑音検出用電荷注入パルス１２４を垂直信号線リ
セットトランジスタの共通ゲート５２に印加し垂直信号
線に電荷を注入した後ＯＦＦにする。すると垂直信号線
８−１，８−２に増幅トランジスタのしきい値バラツキ
による雑音電圧が現れる。

【００７２】このとき、スライス容量２１−１，２１−
２の共通端子５７に第２のスライスパルス１２０を印加
すると、スライストランジスタ２０−１，２０−２のゲ
ートに接続された垂直信号線８−１，８−２の電圧の変
化分、即ち信号から雑音を差し引いた雑音成分のない信
号電圧にスライス容量をかけた増幅された信号電荷がス
ライス電荷蓄積容量２４−１，２４−２に転送される。

【００７３】しかる後、水平選択トランジスタ１２−
１，１２−２を順次ＯＮして雑音のない信号を読み出
す。

【００７４】この型のノイズキャンセラで重要なパルス
は、スライス容量の電荷をプリセットする第１のスライ
スパルス１１９と信号と雑音の差分に比例する電荷をス
ライストランジスタのドレインに転送する第２のスライ
スパルスである。これらのパルスの後縁は負荷トランジ
スタを活性化する負荷トランジスタ活性パルス１０６が
印加された期間の中にある。特許請求の範囲で記述され
ている第１の雑音抑圧パルスが第１のスライスパルス
に、第２の雑音抑圧パルスが第２のスライスパルスに相
当する。

【００７５】第１のスライスパルス１１９の前縁は電荷
注入パルス１０７に対して、相関二重サンプリング型ノ
イズキャンセラのクランプパルスのような制約はない。
理由は垂直信号線８−１，８−２はスライストランジス
タ２０−１，２０−２のゲートに接続されており増幅信
号になる電荷を垂直信号線から供給する必要がないため
である。即ち、電荷注入パルス１０７がＯＦＦした後、
第１にスライスパルス１１９を印加してもよい。第２の
スライスパルス１２０と雑音検出用電荷注入パルス１２
４の関係についても同様のことが成り立つ。

【００７６】図１６は図１５の改良版である。アドレス
パルスが２つに分けてある。図１７はさらに改善したも
のである。第１のアドレスパルスの前にダミーのアドレ
スパルス１１５−１（１１５−２）を発生している。同
様に電荷注入パルス１０７の前にダミーの電荷注入パル
ス１２５を発生する。さらにダミーにアドレスパルス１
１５−１（１１５−２）・ダミーの電荷注入パルス１２
５に同期してダミーのスライスパルス１２２を第１のス
ライスパルス１１９の前に発生する。スライス電荷リセ
ットパルス１２１の前にダミーのスライス電荷リセット
パルス１２３を発生することも可能である。

【００７７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、電
圧制御トランジスタにより増幅トランジスタの動作点を
制御することにより、消費電力の増大を招くことなく、
ソースフォロアのレスポンスを速くすることができる。

【００７８】また、フォトダイオードの信号を増幅し垂
直信号線及び増幅信号蓄積容量に伝達する期間のみに負
荷トランジスタに電流を流しそれ以外の時は流れる電流
の量を小さくすることにより、消費電力を下げることが
できる。

【００７９】また、垂直信号線リセットトランジスタに
より垂直信号線を短い時間でリセットし、垂直信号線リ
セットトランジスタに電流を流さないときに最終的な信
号の取り込みを行うことにより、消費電力・信号取り扱
い範囲の両方を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係わる固体撮像装置を示す回
路構成図。

【図２】第１の実施形態におけるソースフォロアの電位
図。

【図３】第１の本実施形態における信号読み出し時の駆
動タイミング図。

【図４】負荷トランジスタをパルス駆動する増幅型固体
撮像装置を示す回路構成図。

【図５】図４の負荷トランジスタのパルス駆動における
動作タイミング図。

【図６】負荷トランジスタのパルス駆動と共に垂直信号
線のリセット駆動を行う増幅型固体撮像装置を示す回路
構成図。

【図７】図６のリセット駆動における動作タイミング
図。

【図８】電荷注入パルスと信号取り込みパルスの位相関
係を説明する図。

【図９】垂直信号線リセット駆動で信号取り扱い範囲が
広いことを説明する図。

【図１０】相関二重サンプリング型ノイズキャンセラと
垂直信号線リセットトランジスタを用いた増幅型固体撮
像装置を示す回路構成図。

【図１１】図１０の駆動タイミングチャートで、信号と
雑音の読み出しに対して１回のアドレスパルスを用いる
もの。

【図１２】図１０の駆動タイミングチャートで、信号と
雑音の読み出しに対して別々のアドレスパルスを用いる
もの。

【図１３】図１０の駆動タイミングチャートで、ダミー
のアドレスパルス、ダミーの電荷注入パルス、ダミーの
クランプパルスを用いたもの。

【図１４】スライス型ノイズキャンセラと垂直信号線リ
セットトランジスタを用いた増幅型固体撮像装置を示す
回路構成図。

【図１５】図１４の駆動タイミングチャートで、信号と
雑音の読み出しに対して１回のアドレスパルスを用いる
もの。

【図１６】図１４の駆動タイミングチャートで、信号と
雑音の読み出しに対して別々のアドレスパルスを用いる
もの。

【図１７】図１４の駆動タイミングチャートで、ダミー
のアドレスパルス、ダミーの電荷注入パルス、ダミーの
スライスパルス、ダミーのスライス電荷リセットパルス
を用いるもの。

【図１８】電荷転送トランジスタをもったセルで相関二
重サンプリング型ノイズキャンセラと垂直信号線リセッ
トトランジスタを用いた増幅型固体撮像装置を示す回路
構成図。

【図１９】電荷転送トランジスタをもったセルでスライ
ス型ノイズキャンセラと垂直信号線リセットトランジス
タを用いた増幅型固体撮像装置を示す回路構成図。

【図２０】従来の増幅型固体撮像装置の一例を示す回路
構成図。

【図２１】図５１の固体撮像装置の動作タイミングチャ
ート。

【図２２】増幅トランジスタと負荷トランジスタで構成
される回路の信号取り扱い範囲が狭いことを説明する
図。

【符号の説明】

１−１−１，１−１−２，…，１−３−３…フォトダイ
オード２−１−１，２−１−２，…，２−３−３…増幅トラン
ジスタ３−１−１，３−１−２，…，３−３−３…垂直選択ト
ランジスタ４−１−１，４−１−２，…，４−３−３…リセットト
ランジスタ５…垂直シフトレジスタ６−１，６−２，６−３…水平アドレス線７−１，７−２，７−３…リセット線８−１，８−２，８−３…垂直信号線９−１，９−２，９−３…負荷トランジスタ１０−１，１０−２，１０−３…信号取り込みトランジ
スタ１１−１，１１−２，１１−３…増幅信号蓄積容量１２−１，１２−２，１２−３…水平選択トランジスタ１３…水平シフトレジスタ１４−１，１４−２，１４−３…負荷トランジスタ１５−１，１５−２…垂直信号線リセットトランジスタ１６−１，１６−２…クランプ容量１７−１，１７−２…クランプトランジスタ１８−１，１８−２…サンプルホールドトランジスタ１９−１，１９−２…ホールド容量２０−１，２０−２…スライストランジスタ２１−１，２１−２…スライス容量２２−１，２２−２…スライスソースリセットトランジ
スタ２３−１，２３−２…スライスドレインリセットトラン
ジスタ２４−１，２４−２…スライス電荷蓄積容量４９…信号取り込みトランジスタの共通ゲート５０…水平信号線５１…パルス駆動する負荷トランジスタの共通ゲート電
極５２…垂直信号線リセットトランジスタの共通ゲート電
極５３…垂直信号線リセットトランジスタの共通ソース５４…クランプトランジスタの共通ソース５５…クランプトランジスタの共通ゲート５６…サンプルホールドトランジスタの共通ゲート５７…スライス容量の共通端子５８…スライスソースリセットトランジスタの共通ゲー
ト６０…スライスドレインリセットトランジスタの共通ド
レイン６１…スライスドレインリセットトランジスタの共通ゲ
ート１０１−１，１０１−２…アドレスパルス１０２−１，１０２−２…信号リセットパルス１０３…信号取り込みパルス１０４−１，１０４−２…水平選択パルス１０５−１，１０５−２…出力信号１０６…負荷トランジスタ活性パルス１０７…電荷注入パルス１０８…信号取り込みパルス１０３の前縁１０９…クランプパルス１１０…サンプルホールドパルス１１１−１，１１１−２…第１のアドレスパルス１１２−１，１１２−２…第２のアドレスパルス１１７…ダミーのクランプパルス１１８…スライスソースリセットパルス１１９…第１のスライスパルス１２０…第２のスライスパルス１２１…スライス電荷リセットパルス１２２…ダミーのスライスパルス１２３…ダミーのスライス電荷リセットパルス１２４…雑音検出用電荷注入パルス１２５…ダミーの電荷注入パルス２０１…検出信号を垂直信号線・増幅信号蓄積容量に取
り出す期間２０２…期間２０１以外の期間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体基板上に光電変換のためのフォトダ
イオード，このフォトダイオードの出力をゲートに入力
する増幅トランジスタ，フォトダイオードをリセットす
るリセットトランジスタを含む単位セルを行列２次元状
に配列してなる撮像領域と、この撮像領域の読み出し行
を選択する垂直選択手段と、増幅トランジスタの出力を
読み出す列方向に配された複数の垂直信号線の端に設け
られた負荷トランジスタと、行方向に配置された水平信
号線に垂直信号線の信号を読み出す水平選択トランジス
タとを備え、負荷トランジスタと増幅トランジスタとを
結合してソースフォロア或いはエミッタフォロア増幅器
を構成する固体撮像装置において、前記垂直信号線の電位を制御する電位制御トランジスタ
を設けたことを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】前記垂直選択手段による信号読み出し期間
内に、前記電位制御トランジスタをＯＮした後に前記負
荷トランジスタをＯＮし、さらに読み出し期間内に前記
電位制御トランジスタをＯＦＦすることを特徴とする請
求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】前記垂直選択手段による信号読み出し期間
内に、前記負荷トランジスタはＯＮ状態にしておき、前
記電位制御トランジスタをＯＮした後にＯＦＦすること
を特徴とする請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】半導体基板上に光電変換のためのフォトダ
イオード，このフォトダイオードの出力をゲートに入力
する増幅トランジスタ，フォトダイオードをリセットす
るリセットトランジスタを含む単位セルを行列２次元状
に配列してなる撮像領域と、この撮像領域の読み出し行
を選択する垂直選択手段と、増幅トランジスタの出力を
読み出す列方向に配された複数の垂直信号線の端に設け
られた負荷トランジスタと、行方向に配置された水平信
号線に垂直信号線の信号を読み出す水平選択トランジス
タとを備え、負荷トランジスタと増幅トランジスタとを
結合してソースフォロア或いはエミッタフォロア増幅器
を構成する固体撮像装置において、前記垂直選択手段による信号読み出し期間内に、前記負
荷トランジスタのゲートに高レベルの電圧を印加した後
に、中間レベルの電圧を印加することを特徴とする固体
撮像装置。
【請求項５】半導体基板上に光電変換手段，信号電荷蓄
積手段，信号電荷排出手段，行選択手段，及び増幅手段
からなる感光セルを２次元状に配列した撮像領域と、こ
の撮像領域に行方向に配された複数の垂直選択線と、こ
れらの垂直選択線を駆動する垂直選択手段と、増幅手段
の出力を読み出す列方向に配された複数の垂直信号線
と、これらの垂直信号線に設けられた複数の垂直信号線
駆動補助手段と、垂直信号線の端に設けられた行信号蓄
積手段と、垂直信号線の信号を行信号蓄積手段に伝達す
る信号取り込み手段と、行信号蓄積手段に隣接して行方
向に配された水平信号線と、この水平信号線と行信号蓄
積手段をつなぐ水平読み出し手段と、この水平読み出し
手段を駆動する水平選択手段と、を備えた増幅型の固体
撮像装置において、水平信号線に水平読み出し手段を介して信号が読み出さ
れている第１の水平期間とそれ以外の第２の水平期間が
存在し、第２の水平期間内又は第１と第２の水平期間の
境界において垂直信号線駆動補助手段に流す電流を変化
させることを特徴とする固体撮像装置。
【請求項６】垂直選択手段から第２の水平期間に発生
し、垂直選択線を介して伝達され行選択手段に印加さ
れ、選択された単数又は複数の行の増幅手段を活性化す
るアドレスパルスと、垂直信号線駆動補助手段に印加さ
れ垂直信号線補助手段に電流を流す垂直信号線駆動パル
スとがオーバーラップしている期間があり、垂直信号線の信号を行信号蓄積手段に取り込むときに信
号取り込み手段に印加する信号取り込みパルスの後縁
が、アドレスパルスがＯＮでかつ垂直信号線駆動パルス
がＯＦＦの期間にあることを特徴とする請求項５記載の
固体撮像装置。
【請求項７】信号取り込みパルスの前縁が、垂直信号線
駆動パルスがＯＮ期間内又はその前のＯＦＦの期間内に
あることを特徴とする請求項６記載の固体撮像装置。
【請求項８】増幅手段がＭＯＳトランジスタであり、信
号取り込みパルスの前縁が垂直信号線駆動パルスがＯＦ
Ｆ後、選択された行の増幅トランジスタが強反転状態に
ある期間内にあることを特徴とする請求項６記載の固体
撮像装置。
【請求項９】垂直信号線駆動補助手段が、垂直信号線リ
セットトランジスタであることを特徴とする請求項６〜
８のいずれかに記載の固体撮像装置。
【請求項１０】半導体基板上に光電変換手段，信号電荷
蓄積手段，信号電荷排出手段，行選択手段，及び増幅手
段からなる感光セルを２次元状に配列した撮像領域と、
この撮像領域に行方向に配された複数の垂直選択線と、
これらの垂直選択線を駆動する垂直選択手段と、増幅手
段の出力を読み出す列方向に配された複数の垂直信号線
と、これらの垂直信号線に設けられた複数の垂直信号線
駆動補助手段と、垂直信号線の端に設けられ垂直信号線
に時間差を持って現れる雑音と信号を取り込み差し引く
雑音抑圧手段と、この雑音抑圧手段に隣接して行方向に
配された水平信号線と、この水平選択線と雑音抑圧手段
の出力をつなぐ水平読み出し手段と、この水平読み出し
手段を駆動する水平選択手段と、を備えた増幅型の固体
撮像装置において、水平信号線に水平読み出し手段を介して信号が読み出さ
れている第１の水平期間とそれ以外の第２の水平期間が
存在し、垂直信号線駆動補助手段に印加され垂直信号線補助手段
に電流を流す第１の垂直信号線駆動パルスの後縁が、選
択された行の信号電荷蓄積手段に蓄積された信号電荷が
信号電荷排出手段により排出される前で、垂直選択手段
から第２の水平期間内に発生し垂直選択線を介して伝達
され行選択手段に印加され選択された単数又は複数の行
の増幅手段を活性化するアドレスパルス内にあり、雑音抑圧手段に印加され垂直信号線に発生する信号を取
り込みその状態を保持する第１の雑音抑圧パルスの後縁
が、アドレスパルスがＯＮでかつ第１の垂直信号線駆動
パルスがＯＦＦの期間にあり、かつ第２の垂直信号線駆動パルスの後縁が、選択された
行の信号電荷蓄積手段に蓄積された信号電荷が信号電荷
排出手段により排出された後でかつアドレスパルス内に
あり、アドレスパルスがＯＮでかつ第２の垂直信号線駆動パル
スがＯＦＦの期間に、雑音抑圧手段に印加され垂直信号
線に発生する雑音を取り込み信号との差信号を発生する
第２の雑音抑圧パルスの後縁があることを特徴とする固
体撮像装置。
【請求項１１】垂直信号線駆動補助手段に印加され垂直
信号線補助手段に電流を流す第１の垂直信号線駆動パル
スの後縁が、選択された行の信号電荷蓄積手段に蓄積さ
れた信号電荷が信号電荷排出手段により排出される前
で、垂直選択手段から第２の水平期間内に発生し垂直選
択線を介して伝達され行選択手段に印加され選択された
単数又は複数の行の増幅手段を活性化する第１のアドレ
スパルス内にあり、雑音抑圧手段に印加され垂直信号線に発生する信号を取
り込みその状態を保持する第１の雑音抑圧パルスの後縁
が、第１のアドレスパルスがＯＮでかつ第１の垂直信号
線駆動パルスがＯＦＦの期間にあり、かつ第２の垂直信号線駆動パルスの後縁が、選択された
行の信号電荷蓄積手段に蓄積された信号電荷が信号電荷
排出手段により排出された後でかつ第２のアドレスパル
ス内にあり、第２のアドレスパルスがＯＮでかつ第２の垂直信号線駆
動パルスがＯＦＦの期間に、雑音抑圧手段に印加され垂
直信号線に発生する雑音を取り込み信号との差信号を発
生する第２の雑音抑圧パルスの後縁があることを特徴と
する請求項１０記載の固体撮像装置。
【請求項１２】第１のアドレスパルス、第１の垂直信号
線駆動パルス及び第１の雑音抑圧パルスの前に単数又は
複数のダミーのアドレスパルス、単数又は複数のダミー
の垂直信号線駆動パルス及び単数又は複数のダミーの雑
音抑圧パルスが存在することを特徴とする請求項１０記
載の固体撮像装置。
【請求項１３】垂直信号線駆動補助手段が、垂直信号線
リセットトランジスタであることを特徴とする請求項１
０〜１２のいずれかに記載の固体撮像装置。