JPH1093864A - Driving method for mos-type solid-state image pickup device - Google Patents

Driving method for mos-type solid-state image pickup device

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JPH1093864A
JPH1093864A JP8247865A JP24786596A JPH1093864A JP H1093864 A JPH1093864 A JP H1093864A JP 8247865 A JP8247865 A JP 8247865A JP 24786596 A JP24786596 A JP 24786596A JP H1093864 A JPH1093864 A JP H1093864A
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row
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浩史 山下
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長孝 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MOS-type solid-state image pickup device without the occurrence of shading and the like on a reproduced screen. SOLUTION: Potential for reading a signal charge accumulated in a unit cell is applied (t=1) to the horizontal address line of a read line among horizontal address lines for selecting the unit cell of the line for reading a signal from the unit cell accumulating the signal charge. Potential for resetting the charge accumulated in the unit cell of the read line is applied (t=3) to a reset line. The potential of the horizontal address line of the read line is changed and the charge accumulated in the unit cell of the read line is reset (t=4).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、MOS型固体撮像
装置の駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for driving a MOS solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、MOS型固体撮像装置の一つとし
て、増幅型固体撮像装置が種々提案されている。図8
は、このようなMOS型固体撮像装置の概要を示す回路
構成図である。
2. Description of the Related Art In recent years, various amplification type solid-state imaging devices have been proposed as one of MOS type solid-state imaging devices. FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram showing an outline of such a MOS solid-state imaging device.

【0003】同図に示すように、このMOS型固体撮像
装置の単位セルは、フォトダイオード1(1−1−1〜
1−2−2)、フォトダイオード1(1−1−1〜1−
2−2)の信号を増幅する増幅トランジスタ2(2−1
−1〜2−2−2)、信号を読み出すラインを選択する
アドレス容量3(3−1−1〜3−2−2)、信号電荷
をリセットするリセットトランジスタ4(4−1−1〜
4−2−2)から構成されている。
As shown in FIG. 1, a unit cell of this MOS type solid-state image pickup device includes a photodiode 1 (1-1-1 to 1-1-1).
1-2-2), photodiode 1 (1-1-1 to 1--1)
2-2) Amplifying transistor 2 (2-1) for amplifying the signal
-1 to 2-2-2), an address capacitor 3 (3-1-1 to 3-2-2) for selecting a line from which a signal is read, and a reset transistor 4 (4-1-1 to 4-1) for resetting a signal charge.
4-2-2).

【0004】ここでは、2×2個の単位セルが二次元上
に配列されている図を示しているが、実際には、これよ
り多くの単位セルが配列される。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)はアドレス容量3(3−1−1〜3−2−
2)に結線され、信号を読みだすラインを決定する。
[0006] Here, a diagram in which 2 × 2 unit cells are arranged two-dimensionally is shown, but actually more unit cells are arranged. Vertical shift register 5
From the horizontal address line 6 (6-
1, 6-2) is address capacity 3 (3-1-1 to 3-2-2).
The line connected to 2) for reading out the signal is determined.

【0005】リセット線7(7−1,7−2)は、リセ
ットトランジスタ4(4−1−1〜4−2−2)のゲー
トに結線されている。増幅トランジスタ2(2−1−1
〜2−2−2)のソースは垂直信号線8(8−1,8−
2)に結線される。
The reset line 7 (7-1, 7-2) is connected to the gate of the reset transistor 4 (4-1-1 to 4-2-2). Amplification transistor 2 (2-1-1)
To 2-2-2) are the vertical signal lines 8 (8-1, 8-).
Connected to 2).

【0006】この垂直信号線8(8−1,8−2)の一
端には、負荷トランジスタ9(9−1,9−2)が接続
されており、他端には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(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(11−1,11−2)に結線され
るとともに、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
(12−1,12−2)を介して水平信号線15に結線
されている。
A load transistor 9 (9-1, 9-2) is connected to one end of the vertical signal line 8 (8-1, 8-2), and one line (one row) is connected to the other end. Signal capturing transistor 10 (10-1, 10-
2), is connected to an amplified signal storage capacitor 11 (11-1, 11-2) for storing one line (one row) of signals, and is selected by a selection pulse supplied from the horizontal shift register 13. Horizontal selection transistor 12
It is connected to the horizontal signal line 15 via (12-1, 12-2).

【0007】以下、図9のタイミングチャート参照し
て、このMOS型固体撮像装置の動作について説明す
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21−1を印加すると、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でソースホロア回路が構成される。
Hereinafter, the operation of the MOS type solid-state imaging device will be described with reference to a timing chart of FIG. When an address pulse 21-1 for setting the horizontal address line 6-1 to a high level is applied, the amplification transistors 2-1-1 and 2-1-2 and the load transistors 9-1 and 9-1 in this row are applied.
9-2 constitutes a source follower circuit.

【0008】これにより、増幅トランジスタ2−1−
1,2−1−2のゲート電圧、すなわちフォトダイオー
ド1−1−1,1−1−2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。
As a result, the amplification transistor 2-1
Gate voltages of 1, 1-2-2, that is, voltages substantially equal to the voltages of the photodiodes 1-1-1, 1-1-2 appear on the vertical signal lines 8-1, 8-2.

【0009】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14に信号取り込みパルス
を印加し、増幅信号蓄積容量11−1,11−2に垂直
信号線8−1,8−2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。
At this time, the signal capturing transistor 10
A signal capture pulse is applied to the common gates 14-1 and 10-2, and the voltages appearing on the vertical signal lines 8-1 and 8-2 and the products of the capacitances are applied to the amplified signal storage capacitors 11-1 and 11-2. The amplified signal charge is stored.

【0010】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にリセットパルス22−1を印加して、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。
After the signals are stored in the amplified signal storage capacitors 11-1 and 11-2, the reset transistors 4-1-1 and 4-1-1 are reset.
A reset pulse 22-1 is applied to 4-1-2 to reset signal charges accumulated in the photodiodes 1-1-1 and 1-1-2.

【0011】図10は、このときのリセットトランジス
タの動作を示す電位分布図である。同図に示すように、
リセットトランジスタにリセットパルスが印加される
と、リセットトランジスタのソース側の検出部16−1
に蓄積されていた電荷が、ドレイン側に流れ込みリセッ
トが行なわれる。
FIG. 10 is a potential distribution diagram showing the operation of the reset transistor at this time. As shown in the figure,
When a reset pulse is applied to the reset transistor, the detector 16-1 on the source side of the reset transistor
The electric charge accumulated in the drain flows to the drain side to be reset.

【0012】つぎに、水平シフトレジスタ13から水平
選択パルス23−1,23−2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15から
1行分の出力信号24−1,24−2を順次取り出す。
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次元状に配置されたフォトダイオードのすべての
信号を読み出すことができる。
Next, horizontal selection pulses 23-1 and 23-2 are sequentially applied from the horizontal shift register 13 to the horizontal selection transistors 12-1 and 12-2, and one row of output signals 24- Take out 1,4-2-2 sequentially.
By continuing this operation sequentially from the next line to the next line, all the signals of the photodiodes arranged two-dimensionally can be read.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
MOS型固体撮像装置にあっては、次のような問題があ
った。すなわち、リセットトランジスタ4は、通常MO
S型トランジスタで構成されるため、MOS型トランジ
スタのゲートとなるリセット線は多結晶シリコンで形成
される。
However, such a MOS solid-state imaging device has the following problems. That is, the reset transistor 4 is normally
Since the transistor is constituted by an S-type transistor, the reset line serving as a gate of the MOS transistor is formed of polycrystalline silicon.

【0014】セル検出部のリセットは、選択された行で
共通に行なうため、リセット線7は行方向に伸長した長
い配線になる。ところが、近年の多画素化の要請により
単位セルの大きさは次第に小さくなっている。そのた
め、多結晶シリコン配線の配線幅は年々狭くなってお
り、そのため配線抵抗は高くなる傾向にある。
Since the reset of the cell detection unit is performed commonly in the selected row, the reset line 7 is a long wiring extending in the row direction. However, the size of the unit cell has been gradually reduced due to the recent demand for a larger number of pixels. Therefore, the wiring width of the polycrystalline silicon wiring is becoming smaller year by year, and the wiring resistance tends to be higher.

【0015】一方、単位セルの微細化に伴ない絶縁膜の
厚さも薄くなる傾向にあり、そのため配線間の容量もま
た年々大きくなる傾向にある。配線の抵抗が高くなり配
線間容量が大きくなると、配線抵抗と配線間容量との積
で決まる配線の伝達時定数が大きくなる。この配線の伝
達時定数が大きくなると、電源からリセット線に印加さ
れるパルスの電圧が、電源より遠い部分に十分に伝わる
のにかかる時間が増大してしまう。
On the other hand, as the unit cell becomes finer, the thickness of the insulating film also tends to be thinner, so that the capacitance between wirings also tends to increase year by year. When the resistance of the wiring increases and the capacitance between the wirings increases, the transmission time constant of the wiring determined by the product of the wiring resistance and the capacitance between the wirings increases. When the transmission time constant of the wiring increases, the time required for the voltage of the pulse applied from the power supply to the reset line to be sufficiently transmitted to a portion farther from the power supply increases.

【0016】そして、この伝達時間が印加されるパルス
の時間幅と比べて同程度にまでなると、電源より遠い部
分へはパルス電圧が十分に伝わらなくなり、その結果、
再生画面上ではシェーディングなどが発生してしまうと
いう問題があった。
When the transmission time becomes substantially equal to the time width of the pulse to be applied, the pulse voltage is not sufficiently transmitted to a portion farther from the power source, and as a result,
There is a problem that shading or the like occurs on the playback screen.

【0017】本発明は、上記実情に鑑みてなされたもの
であり、再生画面上でシェーディングなどの発生するこ
とのないMOS型固体撮像装置の駆動方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a method of driving a MOS type solid-state imaging device which does not cause shading or the like on a reproduction screen.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】従って、まず、上記目的
を達成するために第1の発明は、信号電荷が蓄積された
単位セルから信号を読みだす行の単位セルの選択を行な
う水平アドレス線のうち、読み出し行の前記水平アドレ
ス線に第1の電位を印加して単位セルに蓄積された信号
電荷を読み出し、前記読み出し行の水平アドレス線に前
記第1の電位よりも高い第2の電位を印加し、前記読み
だし行の単位セルに蓄積された電荷のリセットを行なう
ための第3の電位をリセット線に印加し、前記読み出し
行の水平アドレス線の電位を前記第2の電位から前記第
1の電位に戻し、前記リセット線に印加された第3の電
位によって前記読み出し行の単位セルに蓄積された電荷
のリセットをすることを特徴とする。
Therefore, to achieve the above object, a first aspect of the present invention is to provide a horizontal address line for selecting a unit cell in a row from which a signal is read out from a unit cell in which signal charges are stored. A first potential is applied to the horizontal address line of the readout row to read out signal charges accumulated in the unit cell, and a second potential higher than the first potential is applied to the horizontal address line of the readout row Is applied to a reset line for resetting the electric charge accumulated in the unit cell of the readout row, and the potential of the horizontal address line of the readout row is changed from the second potential to the second potential. The first potential is restored, and charges accumulated in the unit cells of the readout row are reset by a third potential applied to the reset line.

【0019】また、第2の発明は、信号電荷が蓄積され
た単位セルから信号を読みだす行の単位セルの選択を行
なう水平アドレス線のうち、読み出し行の前記水平アド
レス線に第1の電位を印加して単位セルに蓄積された信
号電荷の読み出し、前記読みだし行の単位セルに蓄積さ
れた電荷のリセットを行なうための第2の電位をリセッ
ト線に印加し、前記読み出し行の水平アドレス線に前記
第1の電位よりも低い第3の電位を印加し、前記リセッ
ト線に印加された第2の電位によって前記読み出し行の
単位セルに蓄積された電荷をリセットすることを特徴と
する。
According to a second aspect of the present invention, among the horizontal address lines for selecting a unit cell of a row from which a signal is read out from a unit cell in which signal charges are stored, a first potential is applied to the horizontal address line of the readout row. To apply a second potential to a reset line for reading out signal charges stored in the unit cells and resetting the charges stored in the unit cells in the readout row, and applying a horizontal address to the readout row. A third potential lower than the first potential is applied to a line, and charges accumulated in unit cells of the readout row are reset by a second potential applied to the reset line.

【0020】さらに、第3の発明は、信号電荷が蓄積さ
れた単位セルから信号を読みだす行の単位セルの選択を
行なう水平アドレス線のうち、読み出し行の前記水平ア
ドレス線に電位を印加して単位セルに蓄積された信号電
荷を読み出し、前記読み出し行の水平アドレス線の電位
より低い電位に変化させて前記読み出し行の単位セルに
蓄積された電荷のリセットをすることを特徴とする。
Further, according to a third aspect of the present invention, a potential is applied to the horizontal address line of a readout row among horizontal address lines for selecting a unit cell of a row from which a signal is read out from a unit cell in which signal charges are stored. And reading out the signal charges stored in the unit cells, resetting the charges stored in the unit cells in the readout row by changing the potentials to a potential lower than the potential of the horizontal address line in the readout row.

【0021】次に、上記第1〜第4の発明の作用につい
て説明する。まず、第1の発明は、読み出し行の水平ア
ドレス線に第1の電位を印加して単位セルに蓄積された
信号電荷を読み出す。次に、読み出し行の水平アドレス
線に第1の電位よりも高い第2の電位を印加した後に、
読みだし行の単位セルに蓄積された電荷のリセットを行
なうための第3の電位をリセット線に印加する。
Next, the operation of the first to fourth inventions will be described. First, in the first invention, a signal potential stored in a unit cell is read by applying a first potential to a horizontal address line of a read row. Next, after a second potential higher than the first potential is applied to the horizontal address line of the read row,
A third potential for resetting the charge stored in the unit cell of the reading row is applied to the reset line.

【0022】そして、読み出し行の水平アドレス線の電
位を第2の電位から第1の電位に戻し、リセット線に印
加された第3の電位によって読み出し行の単位セルに蓄
積された電荷のリセットをするので、読み出し行の単位
セルの電荷を同時にリセットすることができ、その結
果、再生画面上でシェーディング等の問題が発生するの
を防止することができる。
Then, the potential of the horizontal address line of the read row is returned from the second potential to the first potential, and the electric charge accumulated in the unit cell of the read row is reset by the third potential applied to the reset line. Therefore, the charges of the unit cells in the readout row can be reset at the same time, and as a result, it is possible to prevent a problem such as shading from occurring on the reproduction screen.

【0023】また、第2の発明は、信号電荷が蓄積され
た単位セルから信号を読みだす行の単位セルの選択を行
なう水平アドレス線のうち、読み出し行の前記水平アド
レス線に第1の電位を印加して単位セルに蓄積された信
号電荷の読み出す。
According to a second aspect of the present invention, among the horizontal address lines for selecting a unit cell in a row from which a signal is read out from a unit cell in which signal charges are stored, a first potential is applied to the horizontal address line in a readout row. To read out the signal charges stored in the unit cell.

【0024】次に、読みだし行の単位セルに蓄積された
電荷のリセットを行なうための第2の電位をリセット線
に印加する。そして、読み出し行の水平アドレス線に前
記第1の電位よりも低い第3の電位を印加し、前記リセ
ット線に印加された第2の電位によって前記読み出し行
の単位セルに蓄積された電荷をリセットするので、読み
出し行の単位セルの電荷を同時にリセットすることがで
き、その結果、再生画面上でシェーディング等の問題が
発生するのを防止することができる。
Next, a second potential for resetting the charge stored in the unit cell of the readout row is applied to the reset line. Then, a third potential lower than the first potential is applied to the horizontal address line of the readout row, and the charges accumulated in the unit cells of the readout row are reset by the second potential applied to the reset line. Therefore, the charges of the unit cells in the readout row can be reset at the same time, and as a result, it is possible to prevent a problem such as shading from occurring on the reproduction screen.

【0025】さらに、第3の発明は、信号電荷が蓄積さ
れた単位セルから信号を読みだす行の単位セルの選択を
行なう水平アドレス線のうち、読み出し行の前記水平ア
ドレス線に電位を印加して単位セルに蓄積された信号電
荷を読み出す。
Further, according to a third aspect of the present invention, a potential is applied to the horizontal address line of a readout row among horizontal address lines for selecting a unit cell of a row from which a signal is read out from a unit cell storing signal charges. To read the signal charges stored in the unit cell.

【0026】そして、読み出し行の水平アドレス線の電
位より低い電位に変化させて前記読み出し行の単位セル
に蓄積された電荷のリセットをするので、読み出し行の
単位セルの電荷を同時にリセットすることができ、その
結果、再生画面上でシェーディング等の問題が発生する
のを防止することができる。
Then, the electric charges stored in the unit cells of the read row are reset by changing the electric potential to a potential lower than the potential of the horizontal address line of the read row. Therefore, the electric charges of the unit cells of the read row can be simultaneously reset. As a result, it is possible to prevent problems such as shading from occurring on the playback screen.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。 <第1の実施の形態>本実施の形態のMOS型固体撮像
装置と従来のMOS型固体撮像装置と異なる点は、単位
セルの駆動方法にある。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <First Embodiment> The difference between the MOS-type solid-state imaging device of the present embodiment and a conventional MOS-type solid-state imaging device lies in a method of driving a unit cell.

【0028】図1は、MOS型固体撮像装置の一単位セ
ルの構成を示す図である。ここでは、第1行目第1列の
単位セルの構成を示しているが、図8と同様に、他の単
位セルの構成も同様の構成が採られる。なお、図8と同
一部分には、同一符号を付して説明する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of one unit cell of a MOS type solid-state imaging device. Here, although the configuration of the unit cell in the first row and the first column is shown, the configuration of the other unit cells has the same configuration as in FIG. Note that the same parts as those in FIG.

【0029】図3は、本発明の第1の実施の形態におけ
るMOS型固体撮像装置の動作を示すタイミングチャー
トである。以下、このタイミングチャートに基づいて、
本実施の形態のMOS型固体撮像装置の動作について説
明する。
FIG. 3 is a timing chart showing the operation of the MOS type solid-state imaging device according to the first embodiment of the present invention. Hereinafter, based on this timing chart,
The operation of the MOS solid-state imaging device according to the present embodiment will be described.

【0030】まず、垂直シフトレジスタ5により、1水
平ブランキング期間中に選択行の水平アドレス線、ここ
では第1行目第1列の水平アドレス線6−1が選択電位
にされる(t=1)。これにより、検出部16−1に蓄
積された信号が増幅トランジスタ2−1−1を介して垂
直信号線8−1に読みだされ、増幅信号蓄積容量11−
1に蓄積される。
First, the horizontal address line of the selected row, that is, the horizontal address line 6-1 of the first row and first column in this case, is set to the selected potential by the vertical shift register 5 during one horizontal blanking period (t = 1). As a result, the signal accumulated in the detection unit 16-1 is read out to the vertical signal line 8-1 via the amplification transistor 2-1-1, and the amplified signal accumulation capacitance 11-
1 is stored.

【0031】この蓄積された信号は、水平シフトレジス
タ13を順次ONにすることにより、水平信号線15に
読み出される。次に、垂直シフトレジスタ5によって、
水平アドレス線6−1が選択電位より高電位に設定され
る(t=2)。続いてリセット線7−1にリセットパル
スが印加され(t=3)、その後、アドレス線6−1が
行選択電位に戻される(t=4)。
The stored signals are read out to the horizontal signal line 15 by sequentially turning on the horizontal shift register 13. Next, by the vertical shift register 5,
The horizontal address line 6-1 is set to a potential higher than the selection potential (t = 2). Subsequently, a reset pulse is applied to the reset line 7-1 (t = 3), and thereafter, the address line 6-1 is returned to the row selection potential (t = 4).

【0032】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次元状に配置されたフォトダイオー
ドのすべての信号を読み出すことができる。図2は、本
実施の形態におけるMOS型固体撮像装置の各動作タイ
ミングにおけるリセットトランジスタ4−1−1の動作
を示す電位分布図である。
By continuing this operation sequentially from the next line to the next line, all the signals of the photodiodes arranged two-dimensionally can be read. FIG. 2 is a potential distribution diagram showing the operation of the reset transistor 4-1-1 at each operation timing of the MOS solid-state imaging device according to the present embodiment.

【0033】まず、選択行のアドレス線6−1に行選択
電位のパルスを印加した状態(t=1)においては、検
出部16−1の電位は、アドレス容量3−1−1によっ
て、高電位側に高くなる。その結果、検出部16−1に
蓄積された信号が増幅トランジスタ2−1−1を介して
垂直信号線8−1に読みだされる。
First, in a state where a pulse of a row selection potential is applied to the address line 6-1 of the selected row (t = 1), the potential of the detection unit 16-1 is set high by the address capacitance 3-1-1. It becomes higher on the potential side. As a result, the signal accumulated in the detection unit 16-1 is read out to the vertical signal line 8-1 via the amplification transistor 2-1-1.

【0034】次に、水平アドレス線6−1が行選択電位
より高い電位に設定されるので、検出部16−1の電位
はさらに高い電位に変化する(t=2)。続いて、リセ
ット線7−1にリセットパルスが印加されるが(t=
3)、この時、リセットトランジスタのソース電位に相
当する検出部16−1の電位が十分に高いため、リセッ
トトランジスタ4−1−1には電流は流れない。
Next, since the horizontal address line 6-1 is set to a potential higher than the row selection potential, the potential of the detector 16-1 changes to a higher potential (t = 2). Subsequently, a reset pulse is applied to the reset line 7-1 (t =
3) At this time, since the potential of the detection unit 16-1 corresponding to the source potential of the reset transistor is sufficiently high, no current flows through the reset transistor 4-1-1.

【0035】リセットトランジスタ4−1−1に電流が
流れている際には、リセットトランジスタの容量はゲー
ト酸化膜容量になるから、この場合のリセット線7−1
と基板との間の容量はきわめて大きくなる。
When a current flows through the reset transistor 4-1-1, the capacitance of the reset transistor becomes the gate oxide film capacitance.
The capacitance between the substrate and the substrate becomes extremely large.

【0036】しかしながら、本実施の形態のMOS型固
体撮像装置においては、リセットトランジスタ4−1−
1をONする際には電流が流れないため、リセット線7
−1と基板との間の容量は、ゲート酸化膜容量と基板空
乏層容量との間の直列容量となり、リセット線7−1に
連なる容量は格段に小さくなる。このため、リセット線
7−1の伝達時間は十分に小さくなり、その結果、電源
線から遠い部分でもリセット線7−1の電位は他の部分
の電位と同じになり、シェーディングなどの問題が生ず
ることがなくなるのである(t=3)。
However, in the MOS type solid-state imaging device of the present embodiment, the reset transistor 4-1
Since no current flows when 1 is turned on, the reset line 7
The capacitance between -1 and the substrate is a series capacitance between the gate oxide film capacitance and the substrate depletion layer capacitance, and the capacitance connected to the reset line 7-1 is much smaller. Therefore, the transmission time of the reset line 7-1 becomes sufficiently short. As a result, the potential of the reset line 7-1 becomes the same as the potential of other portions even in a portion far from the power supply line, and a problem such as shading occurs. (T = 3).

【0037】続いて、水平アドレス線6−1の電位が行
選択電位に戻る(t=4)。この時、リセットトランジ
スタ4−1−1のソースである検出部の電位は低くなる
から、リセットトランジスタ4−1−1に電流が流れ、
検出部16−1のリセットが行なわれる。
Subsequently, the potential of the horizontal address line 6-1 returns to the row selection potential (t = 4). At this time, since the potential of the detection unit, which is the source of the reset transistor 4-1-1, decreases, a current flows through the reset transistor 4-1-1.
The detection unit 16-1 is reset.

【0038】従って、本実施の形態のMOS型固体撮像
装置によれば、リセットトランジスタのゲートのONを
行なう場合に、リセットトランジスタに電流が流れない
ようにアドレス線に行選択電位よりも高い電位を印加し
ているので、リセットトランジスタと基板との間の容量
は充分に小さく、電源から遠い部分のリセットトランジ
スタでも略同時にONとなる。
Therefore, according to the MOS type solid-state imaging device of the present embodiment, when turning on the gate of the reset transistor, a potential higher than the row selection potential is applied to the address line so that no current flows through the reset transistor. Since the voltage is applied, the capacitance between the reset transistor and the substrate is sufficiently small, and the reset transistor located far from the power supply is turned on at substantially the same time.

【0039】そして、全てのリセットトランジスタが完
全にON状態になった後に、アドレス線の電位を行選択
電位に戻してリセットを行なうため、再生画面上でシェ
ーディング等の問題が発生するのを抑制することができ
る。 <第2の実施の形態>図4は、本発明の第2の実施の形
態に係るMOS型固体撮像装置の動作を示すタイミング
チャートである。以下、このタイミングチャートに基づ
いて、本実施の形態のMOS型固体撮像装置の動作につ
いて説明する。なお、回路構成は、図8と同様であり、
また、図8と同一部分には、同一符号を付して説明す
る。
Then, after all the reset transistors are completely turned on, the potential of the address line is returned to the row selection potential for resetting, so that the occurrence of problems such as shading on the reproduction screen is suppressed. be able to. <Second Embodiment> FIG. 4 is a timing chart showing the operation of a MOS solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention. Hereinafter, the operation of the MOS-type solid-state imaging device according to the present embodiment will be described based on this timing chart. The circuit configuration is the same as in FIG.
In addition, the same parts as those in FIG.

【0040】まず、垂直シフトレジスタ5により、1水
平ブランキング期間中に選択行の水平アドレス線、ここ
では第1行目第1列の水平アドレス線6−1が選択電位
にされる(t=1)。この選択電位は、リセットトラン
ジスタに電流が流れない程度の電位である。これによ
り、検出部16−1に蓄積された信号が増幅トランジス
タ2−1−1を介して垂直信号線8−1に読みだされ、
増幅信号蓄積容量11−1に蓄積される。
First, the horizontal address line of the selected row, here, the horizontal address line 6-1 of the first row and the first column, is set to the selection potential by the vertical shift register 5 during one horizontal blanking period (t = 1). This selection potential is a potential at which no current flows through the reset transistor. As a result, the signal accumulated in the detection unit 16-1 is read out to the vertical signal line 8-1 via the amplification transistor 2-1-1,
It is stored in the amplified signal storage capacitor 11-1.

【0041】この蓄積された信号は、水平シフトレジス
タ13を順次ONにすることにより、水平信号線15に
読み出される。次に、垂直シフトレジスタ5によって、
リセット線7−1にリセットパルスが印加されるが(t
=2)、この時、リセットトランジスタのソース電位に
相当する検出部16−1の電位が十分に高いため、リセ
ットトランジスタに電流は流れない。続いて、垂直シフ
トレジスタ5によって、水平アドレス線6−1が選択電
位より低い電位に設定される(t=3)。これにより、
電荷のリセットが行なわれる。
The stored signals are read out to the horizontal signal line 15 by sequentially turning on the horizontal shift register 13. Next, by the vertical shift register 5,
A reset pulse is applied to the reset line 7-1 (t
= 2) At this time, since the potential of the detection unit 16-1 corresponding to the source potential of the reset transistor is sufficiently high, no current flows through the reset transistor. Subsequently, the horizontal address line 6-1 is set to a potential lower than the selection potential by the vertical shift register 5 (t = 3). This allows
The charge is reset.

【0042】その後、アドレス線6−1が行選択電位に
戻されるとともに、リセットトランジスタ4−1−1の
電位が戻される(t=4)。これにより、リセット動作
が完了する。
Thereafter, the address line 6-1 is returned to the row selection potential, and the potential of the reset transistor 4-1-1 is returned (t = 4). Thus, the reset operation is completed.

【0043】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次元状に配置されたフォトダイオー
ドのすべての信号を読み出すことができる。図5は、本
実施の形態におけるMOS型固体撮像装置の各動作タイ
ミングにおけるリセットトランジスタ4−1−1の動作
を示す電位分布図である。
By continuing this operation sequentially with the next line, all signals of the photodiodes arranged two-dimensionally can be read. FIG. 5 is a potential distribution diagram illustrating the operation of the reset transistor 4-1-1 at each operation timing of the MOS solid-state imaging device according to the present embodiment.

【0044】まず、選択行のアドレス線6−1に行選択
電位のパルスを印加した状態(t=1)においては、検
出部16−1の電位は、アドレス容量3−1−1によっ
て、高電位側に高くなる。その結果、検出部16−1に
蓄積された信号が増幅トランジスタ2−1−1を介して
垂直信号線8−1に読みだされる。
First, in a state where a pulse of a row selection potential is applied to the address line 6-1 of the selected row (t = 1), the potential of the detection unit 16-1 is set high by the address capacitance 3-1-1. It becomes higher on the potential side. As a result, the signal accumulated in the detection unit 16-1 is read out to the vertical signal line 8-1 via the amplification transistor 2-1-1.

【0045】次に、リセット線7−1にリセットパルス
が印加されるが(t=2)、この時、リセットトランジ
スタのソース電位に相当する検出部16−1の電位が十
分に高いため、リセットトランジスタ4−1−1には電
流は流れない。
Next, a reset pulse is applied to the reset line 7-1 (t = 2). At this time, since the potential of the detecting section 16-1 corresponding to the source potential of the reset transistor is sufficiently high, the reset pulse is applied. No current flows through the transistor 4-1-1.

【0046】次に、水平アドレス線6−1が行選択電位
より低い電位に設定されるので、検出部16−1の電位
は低い電位に変化する(t=3)。この時、リセットト
ランジスタ4−1−1に電流が流れ、検出部16−1の
リセットが行なわれる。
Next, since the horizontal address line 6-1 is set to a potential lower than the row selection potential, the potential of the detector 16-1 changes to a lower potential (t = 3). At this time, a current flows through the reset transistor 4-1-1, and the detection unit 16-1 is reset.

【0047】次に、水平アドレス線6−1の電位が行選
択電位に戻され(t=4)、リセット動作が終了する。
なお、本実施の形態のMOS型固体撮像装置において
は、いくつかの変形例があり、図6に示すように、リセ
ット線にリセットパルスを印加しない場合や、図7に示
すように、リセットする際のアドレス線電位を非選択電
位と等しくする場合等、本発明の要旨を変更しない範囲
で変形することが可能である。
Next, the potential of the horizontal address line 6-1 is returned to the row selection potential (t = 4), and the reset operation ends.
In the MOS solid-state imaging device according to the present embodiment, there are some modified examples, in which a reset pulse is not applied to a reset line as shown in FIG. 6 or a reset is performed as shown in FIG. For example, when the address line potential at this time is made equal to the non-selection potential, the present invention can be modified without changing the gist of the present invention.

【0048】従って、本実施の形態のMOS型固体撮像
装置によれば、リセットトランジスタのゲートのONを
行なう場合に、リセットトランジスタに電流が流れない
ようにアドレス線に高い電位を印加しているので、リセ
ットトランジスタと基板との間の容量は充分に小さく、
電源から遠い部分のリセットトランジスタでも略同時に
ONとなる。
Therefore, according to the MOS solid-state imaging device of the present embodiment, when the gate of the reset transistor is turned on, a high potential is applied to the address line so that no current flows through the reset transistor. , The capacitance between the reset transistor and the substrate is small enough,
The reset transistors located far from the power supply are also turned on at substantially the same time.

【0049】そして、全てのリセットトランジスタが完
全にON状態になった後に、アドレス線の電位よりも低
い電位にしてリセットを行なうため、再生画面上でシェ
ーディング等の問題が発生するのを抑制することができ
る。
Then, after all the reset transistors are completely turned on, reset is performed by setting the potential to a potential lower than the potential of the address line. Therefore, the occurrence of problems such as shading on the reproduction screen is suppressed. Can be.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上詳記したように、本発明によれば、
再生画面上でシェーディングなどの発生することのない
MOS型固体撮像装置の駆動方法を提供することができ
る。
As described above in detail, according to the present invention,
It is possible to provide a driving method of a MOS solid-state imaging device in which shading or the like does not occur on a reproduction screen.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るMOS型固体
撮像装置の一単位セルの構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of one unit cell of a MOS solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同第1の実施の形態におけるMOS型固体撮像
装置の各動作タイミングにおけるリセットトランジスタ
の動作を示す電位分布図である。
FIG. 2 is a potential distribution diagram showing an operation of a reset transistor at each operation timing of the MOS solid-state imaging device according to the first embodiment.

【図3】同第1の実施の形態におけるMOS型固体撮像
装置の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 3 is a timing chart showing an operation of the MOS solid-state imaging device according to the first embodiment;

【図4】本発明の第2の実施の形態に係るMOS型固体
撮像装置の動作を示すタイミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation of a MOS solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】同実施の形態におけるMOS型固体撮像装置の
各動作タイミングにおけるリセットトランジスタ4−1
−1の動作を示す電位分布図である。
FIG. 5 is a reset transistor 4-1 at each operation timing of the MOS solid-state imaging device according to the embodiment;
FIG. 3 is a potential distribution diagram illustrating an operation of −1.

【図6】同実施の形態におけるMOS型固体撮像装置の
制御方法の第1の変形例を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 6 is a timing chart showing a first modification of the control method of the MOS solid-state imaging device according to the embodiment;

【図7】同実施の形態におけるMOS型固体撮像装置の
制御方法の第2の変形例を示すタイミングチャートであ
る。
FIG. 7 is a timing chart showing a second modification of the control method of the MOS solid-state imaging device according to the embodiment;

【図8】従来のMOS型固体撮像装置の回路構成を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a circuit configuration of a conventional MOS-type solid-state imaging device.

【図9】従来のMOS型固体撮像装置の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of a conventional MOS solid-state imaging device.

【図10】リセットトランジスタの動作を示す電位分布
図である。
FIG. 10 is a potential distribution diagram illustrating an operation of a reset transistor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−1−1,1−1−2,〜,1−2−2…フォトダイ
オード、 2−1−1,2−1−2,〜,2−2−2…増幅トラン
ジスタ、 3−1−1,3−1−2,〜,3−2−2…アドレス容
量、 4−1−1,4−1−2,〜,4−2−2…リセットト
ランジスタ、 5…垂直シフトレジスタ、 6−1,6−2…水平アドレス線、 7−1,7−2…リセット線、 8−1,8−2…垂直信号線、 9−1,9−2…負荷トランジスタ、 10−1,10−2…信号取り込みトランジスタ、 11−1,11−2…増幅信号蓄積容量、 12−1,12−2…水平選択トランジスタ、 13…水平シフトレジスタ、 14…信号取り込みトランジスタの共通ゲート、 15…水平信号線、 16−1…検出部、 21…アドレスパルス、 22…リセットパルス、 23…水平選択パルス、 24…出力信号。
1-1-1, 1-1-2, ..., 1-2-2 ... photodiode, 2-1-1, 1-2-1, ..., 2-2-2 ... amplification transistor, 3-1 1, 3-1-2, ..., 3-2-2 ... address capacity, 4-1-1, 4-1-2, ..., 4-2-2 ... reset transistor, 5 ... vertical shift register, 6- 1, 6-2: horizontal address line, 7-1, 7-2: reset line, 8-1, 8-2: vertical signal line, 9-1, 9-2: load transistor, 10-1, 10- 2 ... Signal taking-in transistor, 11-1, 11-2 ... Amplified signal storage capacity, 12-1, 12-2 ... Horizontal selecting transistor, 13 ... Horizontal shift register, 14 ... Common gate of signal taking-in transistor, 15 ... Horizontal signal Line, 16-1: detecting section, 21: address pulse, 22: reset pulse, 3 ... horizontal selection pulse, 24 ... output signal.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 信号電荷が蓄積された単位セルから信号
を読みだす行の単位セルの選択を行なう水平アドレス線
のうち、読み出し行の前記水平アドレス線に第1の電位
を印加して単位セルに蓄積された信号電荷を読み出し、 前記読み出し行の水平アドレス線に前記第1の電位より
も高い第2の電位を印加し、 前記読みだし行の単位セルに蓄積された電荷のリセット
を行なうための第3の電位をリセット線に印加し、 前記読み出し行の水平アドレス線の電位を前記第2の電
位から前記第1の電位に戻し、前記リセット線に印加さ
れた第3の電位によって前記読み出し行の単位セルに蓄
積された電荷のリセットをすることを特徴とするMOS
型固体撮像装置の駆動方法。
1. A method of selecting a unit cell in a row from which a signal is read out from a unit cell in which a signal charge is stored, by applying a first potential to the horizontal address line in the readout row and applying the first potential to the unit cell To read a signal charge stored in the readout row, apply a second potential higher than the first potential to the horizontal address line of the readout row, and reset the charge stored in the unit cell of the readout row. Is applied to the reset line, the potential of the horizontal address line of the readout row is returned from the second potential to the first potential, and the readout is performed by the third potential applied to the reset line. MOS resetting electric charges accumulated in a unit cell in a row
For driving a solid-state imaging device.
【請求項2】 信号電荷が蓄積された単位セルから信号
を読みだす行の単位セルの選択を行なう水平アドレス線
のうち、読み出し行の前記水平アドレス線に第1の電位
を印加して単位セルに蓄積された信号電荷の読み出し、 前記読みだし行の単位セルに蓄積された電荷のリセット
を行なうための第2の電位をリセット線に印加し、 前記読み出し行の水平アドレス線に前記第1の電位より
も低い第3の電位を印加し、前記リセット線に印加され
た第2の電位によって前記読み出し行の単位セルに蓄積
された電荷をリセットすることを特徴とするMOS型固
体撮像装置の駆動方法。
2. A unit cell, comprising: applying a first potential to the horizontal address line of a readout row among horizontal address lines for selecting a unit cell of a row from which a signal is read out from a unit cell storing signal charges; A second potential for resetting the charges stored in the unit cells of the readout row is applied to a reset line, and the first address is applied to a horizontal address line of the readout row. Driving a MOS-type solid-state imaging device, wherein a third potential lower than a potential is applied, and charges accumulated in unit cells of the readout row are reset by a second potential applied to the reset line. Method.
【請求項3】 信号電荷が蓄積された単位セルから信号
を読みだす行の単位セルの選択を行なう水平アドレス線
のうち、読み出し行の前記水平アドレス線に電位を印加
して単位セルに蓄積された信号電荷を読み出し、 前記読み出し行の水平アドレス線の電位より低い電位に
変化させて前記読み出し行の単位セルに蓄積された電荷
のリセットをすることを特徴とするMOS型固体撮像装
置の駆動方法。
3. A horizontal address line for selecting a unit cell in a row from which a signal is read out from a unit cell in which a signal charge is stored, and applying a potential to the horizontal address line in the readout row to store the signal charge in the unit cell. A method for driving a MOS solid-state imaging device, comprising: reading out a signal charge that has been read out, changing the potential to a potential lower than the potential of a horizontal address line in the readout row, and resetting the charge stored in a unit cell in the readout row .
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003023144A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
US6700611B1 (en) 1998-11-16 2004-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
US7057655B1 (en) 1998-10-14 2006-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
JP2008113400A (en) * 2006-10-02 2008-05-15 Seiko Epson Corp Method of driving unit circuit, electro-optical apparatus and electronic device
JP2008244965A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Seiko Epson Corp Detection apparatus, driving method thereof, and electronic device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7057655B1 (en) 1998-10-14 2006-06-06 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
US7532243B2 (en) 1998-10-14 2009-05-12 Panasonic Corporation Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
US7821556B2 (en) 1998-10-14 2010-10-26 Panasonic Corporation Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
US8218048B2 (en) 1998-10-14 2012-07-10 Panasonic Corporation Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
US6700611B1 (en) 1998-11-16 2004-03-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same
JP2003023144A (en) * 2001-07-06 2003-01-24 Semiconductor Energy Lab Co Ltd Semiconductor device
JP2008113400A (en) * 2006-10-02 2008-05-15 Seiko Epson Corp Method of driving unit circuit, electro-optical apparatus and electronic device
JP2008244965A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Seiko Epson Corp Detection apparatus, driving method thereof, and electronic device

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