JPH1132258A - Solid-state image-pickup element - Google Patents

Solid-state image-pickup element

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Publication number
JPH1132258A
JPH1132258A JP9184735A JP18473597A JPH1132258A JP H1132258 A JPH1132258 A JP H1132258A JP 9184735 A JP9184735 A JP 9184735A JP 18473597 A JP18473597 A JP 18473597A JP H1132258 A JPH1132258 A JP H1132258A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
terminal
vdd
power supply
reset
Prior art date
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Pending
Application number
JP9184735A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Oki
洋昭 大木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH1132258A publication Critical patent/JPH1132258A/en
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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state image-pickup element provided with a charge- voltage converting section which can make resetting operations with respect to different driving power supply voltage VDD. SOLUTION: In a charge-voltage converting section of a solid-state image- pickup element, three terminals, a VDD terminal 21, a VDR terminal 22, and a GND terminal 23 are provided, and a resistor dividing circuit 24 composed of resistors R1 and R2 is connected between the VDD and VRD terminals 21 and 22, with the voltage-dividing point of the circuit 24 being connected to a reset drain RD. The image pickup element is constituted so that the element may cope with two kinds of power supply specifications in such a way that, when the image-pickup element is used corresponding to a low VDD, the VDR terminal 22 is short-circuited to the VDD terminal 21 and, when the element is used correspondingly to a high VDD, the VDR terminal 22 is short-circuited to the GND terminal 23.

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】本発明は固体撮像素子に関
し、特に各画素で光電変換して得られる信号電荷を電圧
に変換する電荷電圧変換部を具備する固体撮像素子に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device, and more particularly to a solid-state imaging device having a charge-to-voltage converter for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】エリアセンサあるいはリニアセンサと称
される固体撮像素子には、各画素で光電変換して得られ
る信号電荷を電圧に変換するフローティングディフュー
ジョン(FD)と、電圧変換後のフローティングディフ
ュージョン内の信号電荷を排出するリセットドレイン
(RD)と、フローティングディフュージョンからリセ
ットドレインへの信号電荷の排出を制御するリセットゲ
ート(RG)とからなる電荷電圧変換部が備えられてい
る。
2. Description of the Related Art A solid-state image sensor called an area sensor or a linear sensor includes a floating diffusion (FD) for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, and a floating diffusion (FD) after the voltage conversion. And a reset gate (RG) for controlling the discharge of the signal charge from the floating diffusion to the reset drain.

【0003】上記構成の電荷電圧変換部において、リセ
ットゲートとしては、フローティングディフュージョン
での必要電荷量を許容し、かつ信号電荷をリセットドレ
インに完全に掃き捨てる動作が必要である。そして、通
常動作の状態では、リセットドレインをバイアスするリ
セットドレイン電圧VRDとリセットゲート下のポテン
シャルΦRGとはある一定の関係を持っている。
In the charge-to-voltage converter having the above-described structure, the reset gate needs to operate in such a manner that the required amount of charge in the floating diffusion is allowed and the signal charge is completely swept out to the reset drain. In a normal operation state, the reset drain voltage VRD for biasing the reset drain and the potential ΦRG under the reset gate have a certain relationship.

【0004】このうち、どちらか一方の条件(電圧また
はポテンシャル)が変われば、動作保証のために他方を
最適値に調整する必要がある。例えば、リセットドレイ
ン電圧VRDがデバイスの駆動電源電圧VDDと同じ場
合を考えると、VDD仕様が変われば、各々のVDD仕
様に合わせたポテンシャルΦRGの調整、つまりリセッ
トゲートに印加するリセットゲート電圧(クロッククラ
ンプレベル)VRGを変える必要がある。
If one of the conditions (voltage or potential) changes, it is necessary to adjust the other to an optimum value in order to guarantee the operation. For example, considering the case where the reset drain voltage VRD is the same as the drive power supply voltage VDD of the device, if the VDD specification changes, the potential ΦRG is adjusted in accordance with each VDD specification, that is, the reset gate voltage (clock clamp) applied to the reset gate Level) VRG needs to be changed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像素子では、あるVDD仕様でリセットゲート電
圧VRGをアジャストした後電源電圧VDDを変える
と、リセットゲート下のポテンシャルΦRGがそのVD
D変動量と同様に追従しなければ動作保証はできないこ
とから、リセットゲート電圧VRGを製造工程でプリア
ジャストする場合には、VDD仕様が異なるだけで製造
工程から別製品扱いとなるため、生産効率が低下すると
いう問題があった。
However, in the conventional solid-state imaging device, when the power supply voltage VDD is changed after the reset gate voltage VRG is adjusted in accordance with a certain VDD specification, the potential ΦRG under the reset gate becomes the VDD.
Since the operation cannot be guaranteed without following the variation in the same manner as the D variation amount, when the reset gate voltage VRG is preadjusted in the manufacturing process, the VDD specification is different and the product is treated as a separate product from the manufacturing process. However, there was a problem that was reduced.

【0006】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、異なる駆動電源電圧
VDDに対するリセット動作を可能とした電荷電圧変換
部を具備する固体撮像素子を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a solid-state imaging device having a charge-voltage converter capable of performing a reset operation with respect to a different drive power supply voltage VDD. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の固体撮像
素子は、各画素で光電変換して得られる信号電荷を電圧
に変換する電荷電圧変換部において、この電荷電圧変換
部のリセットドレインに印加するリセットドレイン電圧
をデバイスの駆動電源電圧の変化に応じてオフセットさ
せるオフセット回路を備えた構成となっている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state imaging device, wherein a charge-to-voltage converter for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage is connected to a reset drain of the charge-voltage converter. The configuration includes an offset circuit for offsetting the applied reset drain voltage in accordance with a change in the drive power supply voltage of the device.

【0008】上記構成の固体撮像素子において、デバイ
スの駆動電源電圧が変化したとき、オフセット回路の作
用によってリセットドレイン電圧がオフセットされる。
このリセットドレイン電圧にオフセットにより、リセッ
トゲート電圧が駆動電源電圧の変化に追従しない分が補
償される。したがって、駆動電源電圧が変化した場合で
あっても、リセットゲートが正しく動作する。すなわ
ち、異なる駆動電源電圧VDDに対するリセット動作が
可能となる。
In the solid-state imaging device having the above configuration, when the drive power supply voltage of the device changes, the reset drain voltage is offset by the action of the offset circuit.
The offset to the reset drain voltage compensates for the fact that the reset gate voltage does not follow the change in the drive power supply voltage. Therefore, even when the drive power supply voltage changes, the reset gate operates correctly. That is, a reset operation for different drive power supply voltages VDD can be performed.

【0009】請求項4記載の固体撮像素子は、各画素で
光電変換して得られる信号電荷を電圧に変換する電荷電
圧変換部において、この電荷電圧変換部のリセットゲー
トに印加するリセットゲートクロックの振幅を増幅する
振幅増幅回路を備えた構成となっている。
According to a fourth aspect of the present invention, in a charge-voltage converter for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, a reset gate clock applied to a reset gate of the charge-voltage converter is provided. The configuration includes an amplitude amplification circuit that amplifies the amplitude.

【0010】上記構成の固体撮像素子において、デバイ
スの駆動電源電圧が変化したとき、振幅増幅回路の作用
によってリセットゲートクロックの振幅が増幅される。
このリセットゲートクロックの振幅に増幅により、リセ
ットゲート電圧が駆動電源電圧の変化に追従しない分が
補償される。したがって、駆動電源電圧が変化した場合
であっても、リセットゲートが正しく動作する。すなわ
ち、異なる駆動電源電圧VDDに対するリセット動作が
可能となる。
In the solid-state imaging device having the above configuration, when the drive power supply voltage of the device changes, the amplitude of the reset gate clock is amplified by the operation of the amplitude amplifier circuit.
The amplification of the amplitude of the reset gate clock compensates for the fact that the reset gate voltage does not follow the change in the drive power supply voltage. Therefore, even when the drive power supply voltage changes, the reset gate operates correctly. That is, a reset operation for different drive power supply voltages VDD can be performed.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて詳細に説明する。図1は、本発明が適用
される例えばインターライン転送方式のCCD(Charge
Coupled Device) エリアセンサの一例を示す概略構成図
である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows, for example, an interline transfer type CCD (Charge) to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an area sensor.

【0012】図1において、行列状に配列され、入射光
をその光量に応じた電荷量の信号電荷に変換して蓄積す
る複数のセンサ部(画素)11と、これらセンサ部11
の垂直列ごとに設けられ、各センサ部11から読み出し
ゲート部12を介して読み出された信号電荷を垂直転送
する複数本の垂直CCD13とにより撮像エリア14が
構成されている。
In FIG. 1, a plurality of sensor units (pixels) 11 arranged in a matrix and converting incident light into signal charges having a charge amount corresponding to the light amount and storing the signal charges,
The imaging area 14 is constituted by a plurality of vertical CCDs 13 provided for each of the vertical columns and vertically transferring the signal charges read from each sensor unit 11 via the read gate unit 12.

【0013】この撮像エリア14において、センサ部1
1は例えばPN接合のフォトダイオードから構成されて
いる。このセンサ部11に蓄積された信号電荷は、読み
出しゲート部12によって垂直CCD13に読み出され
る。垂直CCD13は、例えば4相の垂直転送パルスφ
V1〜φV4によって転送駆動され、各センサ部11か
ら読み出された信号電荷を水平ブランキング期間の一部
にて1走査線(1ライン)に相当する部分ずつ順に垂直
方向に転送する。
In this imaging area 14, the sensor unit 1
Reference numeral 1 denotes a PN junction photodiode, for example. The signal charges stored in the sensor unit 11 are read out to the vertical CCD 13 by the readout gate unit 12. The vertical CCD 13 outputs, for example, a four-phase vertical transfer pulse φ.
V1 to φV4, the signal charges read from each sensor unit 11 are sequentially transferred in the vertical direction by a portion corresponding to one scanning line (one line) in a part of the horizontal blanking period.

【0014】撮像エリア14の図面上の下側には、水平
CCD15が配されている。この水平転送CCD15に
は、複数本の垂直CCD13の各々から1ラインに相当
する信号電荷が順次転送される。水平CCD15は、例
えば2相の水平転送パルスφH1,φH2によって転送
駆動され、複数本の垂直CCD13から移された1ライ
ン分の信号電荷を、水平ブランキング期間後の水平走査
期間において順次水平方向に転送する。水平CCD15
の転送先側の端部には、水平CCD15によって順次水
平転送される信号電荷を電圧に変換する電荷電圧変換部
16が設けられている。
A horizontal CCD 15 is arranged below the imaging area 14 in the drawing. To this horizontal transfer CCD 15, signal charges corresponding to one line are sequentially transferred from each of the plurality of vertical CCDs 13. The horizontal CCD 15 is transferred and driven by, for example, two-phase horizontal transfer pulses φH1 and φH2, and sequentially transfers the signal charges for one line transferred from the plurality of vertical CCDs 13 in the horizontal direction in the horizontal scanning period after the horizontal blanking period. Forward. Horizontal CCD 15
A charge-to-voltage conversion unit 16 that converts signal charges sequentially and horizontally transferred by the horizontal CCD 15 into a voltage is provided at an end on the transfer destination side.

【0015】この電荷電圧変換部16は、水平CCD1
5から水平出力ゲート17を介して順次注入される信号
電荷を電圧に変換するフローティングディフュージョン
FDと、電圧変換後のフローティングディフュージョン
FD内の信号電荷を排出するリセットドレインRDと、
フローティングディフュージョンFDからリセットドレ
インRDへの信号電荷の排出を制御するリセットゲート
RGとからなるフローティングディフュージョンアンプ
構成となっている。
The charge-voltage converter 16 is provided with a horizontal CCD 1
5, a floating diffusion FD for converting signal charges sequentially injected through the horizontal output gate 17 into a voltage, a reset drain RD for discharging the signal charges in the floating diffusion FD after the voltage conversion,
It has a floating diffusion amplifier configuration including a reset gate RG for controlling discharge of signal charges from the floating diffusion FD to the reset drain RD.

【0016】上記構成の電荷電圧変換部16において、
リセットゲートRGとしては、フローティングディフュ
ージョンFDでの必要電荷量を許容し、かつ信号電荷を
リセットドレインRDに完全に掃き捨てる動作が必要で
ある。このリセットゲートRGには、信号電荷の検出周
期でリセットゲート電圧VRGが印加され、リセット動
作が行われる。また、リセットドレインRDは、リセッ
トドレイン電圧VRDによってあるポテンシャル電位に
バイアスされている。
In the charge-voltage converter 16 having the above configuration,
The reset gate RG needs an operation of allowing the required amount of charge in the floating diffusion FD and completely sweeping out the signal charge to the reset drain RD. A reset gate voltage VRG is applied to the reset gate RG in a signal charge detection cycle, and a reset operation is performed. The reset drain RD is biased to a certain potential by the reset drain voltage VRD.

【0017】ここで、リセットドレイン電圧VRDがデ
バイスの駆動電源電圧VDDと同じ場合を考えると、例
えば、あるVDD値に対してリセットドレイン電圧VR
Dを製造工程中にプリアジャストした後VDD値が変わ
ると、リセットゲート電圧VRGおよびリセットゲート
RG下のポテンシャルΦRGは駆動電源電圧VDDの変
動に追従せず、リセットゲートRGとしての役割を果た
さなくなる。
Here, considering the case where the reset drain voltage VRD is the same as the drive power supply voltage VDD of the device, for example, for a certain VDD value, the reset drain voltage VR
If the VDD value changes after D is pre-adjusted during the manufacturing process, the reset gate voltage VRG and the potential ΦRG below the reset gate RG do not follow the fluctuation of the drive power supply voltage VDD and do not serve as the reset gate RG.

【0018】リセットゲート電圧VRGはデバイスの内
部で発生、または外部から与えられるが、駆動電源電圧
VDDが変化してもリセットゲートRGが正しく動作す
るためには、駆動電源電圧VDDの変動に対してリセッ
トゲートRG下のポテンシャルΦRGはゲイン=1であ
ることが必要である。通常、トランジスタはゲートとチ
ャネルのゲインは1未満であるから、リセットゲート電
圧VRGはゲイン≧1が必要となる(図2を参照)。
Although the reset gate voltage VRG is generated inside the device or given from the outside, in order for the reset gate RG to operate properly even if the drive power supply voltage VDD changes, the reset gate voltage VRG must be controlled with respect to the fluctuation of the drive power supply voltage VDD. The potential ΦRG below the reset gate RG needs to have a gain = 1. Normally, since the transistor has a gate and channel gain of less than 1, the reset gate voltage VRG requires a gain ≧ 1 (see FIG. 2).

【0019】本発明は、この状態を解決するために為さ
れたものである。図3は、本発明の第1実施形態を示す
回路図である。
The present invention has been made to solve this situation. FIG. 3 is a circuit diagram showing the first embodiment of the present invention.

【0020】図3において、本実施形態に係る電荷電圧
変換部16には、VDD(電源)端子21、VRD(リ
セットドレイン)端子22およびGND(グランド)端
子23の3つの端子が設けられている。そして、VDD
端子21とVRD端子22の間に、抵抗R1および抵抗
R2からなる抵抗分割回路24をオフセット回路として
接続し、その分圧点(抵抗R1,R2の共通接続点)P
をリセットドレインRDに接続した構成となっている。
In FIG. 3, the charge-voltage converter 16 according to the present embodiment is provided with three terminals, a VDD (power supply) terminal 21, a VRD (reset drain) terminal 22, and a GND (ground) terminal 23. . And VDD
A resistor dividing circuit 24 including a resistor R1 and a resistor R2 is connected as an offset circuit between the terminal 21 and the VRD terminal 22, and a voltage dividing point (a common connection point of the resistors R1 and R2) P
Are connected to the reset drain RD.

【0021】リセットゲートRGには、VRG発生回路
25で発生されるリセットゲート電圧VRGが印加され
る。VRG発生回路25は、リセットゲートクロックφ
VRGを入力とし、そのリセットゲートクロックφVR
Gの例えば低レベルを所定の直流レベルにクランプして
リセットゲート電圧(クロックパルス)VRGとしてリ
セットゲートRGに印加する。
The reset gate voltage VRG generated by the VRG generation circuit 25 is applied to the reset gate RG. The VRG generation circuit 25 outputs the reset gate clock φ
VRG as an input and its reset gate clock φVR
For example, a low level of G is clamped to a predetermined DC level and applied to the reset gate RG as a reset gate voltage (clock pulse) VRG.

【0022】上記構成の第1実施形態に係る電荷電圧変
換部16において、通常は、図4(A)に示すように、
VRD端子22をVDD端子21と短絡させるようにす
る。この場合は、リセットドレイン電圧VRDは駆動電
源電圧VDDと等しくなる。また、必要に応じて、図4
(B)に示すように、VRD端子22をGND端子23
と短絡させるようにする。この場合には、駆動電源電圧
VDDを抵抗R1と抵抗R2の抵抗比に応じて分圧して
得られる分圧点Pの分圧電圧がリセットドレイン電圧V
RDとなる。
In the charge-to-voltage converter 16 according to the first embodiment having the above configuration, normally, as shown in FIG.
The VRD terminal 22 is short-circuited to the VDD terminal 21. In this case, the reset drain voltage VRD becomes equal to the drive power supply voltage VDD. Also, if necessary, FIG.
As shown in (B), the VRD terminal 22 is connected to the GND terminal 23.
And short circuit. In this case, the divided voltage at the voltage dividing point P obtained by dividing the drive power supply voltage VDD according to the resistance ratio between the resistors R1 and R2 is the reset drain voltage V
RD.

【0023】すなわち、低いVDD値でリセットゲート
電圧VRGを調整する場合はVDD=VRDとする。一
方、高いVDD値で使用する場合はVRG=GNDとす
る。このとき、VRD<VDDとなり、リセットゲート
電圧VRGが駆動電源電圧VDDの変動に追従しない分
については、抵抗分割回路24によってリセットドレイ
ン電圧VRDがオフセットされることによって補償でき
るため、駆動電源電圧VDDが変化した場合であって
も、リセットゲートRGが正しく動作する。
That is, when adjusting the reset gate voltage VRG with a low VDD value, VDD = VRD. On the other hand, when using at a high VDD value, VRG = GND. At this time, VRD <VDD, and the fact that the reset gate voltage VRG does not follow the fluctuation of the drive power supply voltage VDD can be compensated for by offsetting the reset drain voltage VRD by the resistance dividing circuit 24. Even if it changes, the reset gate RG operates correctly.

【0024】したがって、VRG端子22の短絡先を選
定することで、電源電圧VDDの異なる2種の電源に対
応できる。VRG端子22の短絡先の切り替えは、例え
ば組立段階でのワイヤーボンディング法で可能であり、
ダブルボンディングを行えば最終製品の端子配置を変更
する必要はない。これにより、共通のウエハ工程なが
ら、2種の電源仕様に対応する製品を作ることができる
ため、コストメリットが高いものとなる。
Therefore, by selecting the short-circuit destination of the VRG terminal 22, it is possible to cope with two types of power supplies having different power supply voltages VDD. Switching of the short-circuit destination of the VRG terminal 22 is possible by, for example, a wire bonding method at an assembly stage.
If double bonding is performed, there is no need to change the terminal arrangement of the final product. As a result, it is possible to manufacture a product corresponding to two types of power supply specifications while using a common wafer process, so that the cost merit is high.

【0025】なお、本実施形態では、VRG端子22の
短絡先をワイヤーボンディングによって固定的に決定す
るとしたが、図5に示すように、可動接点aがVRD端
子22に、一方の固定接点bがVDD端子21に、他方
の固定接点cがGND端子23にそれぞれ接続された切
り替えスイッチ26をデバイス外部に設けることで、使
用電源に応じたVRD端子22の切り替えをユーザサイ
ドで選択的に行うことが可能となる。
In this embodiment, the short-circuit destination of the VRG terminal 22 is fixedly determined by wire bonding. However, as shown in FIG. 5, the movable contact a is connected to the VRD terminal 22 and the fixed contact b is connected to the VRD terminal 22. By providing a changeover switch 26 having the VDD terminal 21 and the other fixed contact c connected to the GND terminal 23 outside the device, the user can selectively switch the VRD terminal 22 according to the power supply used. It becomes possible.

【0026】図6は、本発明の第2実施形態を示す回路
図である。本実施形態では、VDD端子21とリセット
ドレインRDとの間に、駆動電源電圧VDDの変化に応
じて変動するリセットドレイン電圧VRDを発生するV
RD発生回路27をオフセット回路として接続した構成
となっている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention. In the present embodiment, a V that generates a reset drain voltage VRD that varies according to a change in the drive power supply voltage VDD is provided between the VDD terminal 21 and the reset drain RD.
The configuration is such that the RD generation circuit 27 is connected as an offset circuit.

【0027】VRD発生回路27は、例えば図7に示す
ように、VDD端子21にゲート電極およびドレイン電
極が共通に接続されたいわゆるダイオード接続のnチャ
ネルトランジスタQと、このnチャネルトランジスタQ
のソース電極とグランドの間に接続された抵抗R3とか
らなり、nチャネルトランジスタQのソース出力電圧が
リセットドレイン電圧VRDとしてリセットドレインR
Dに供給される構成となっている。
As shown in FIG. 7, for example, a VRD generating circuit 27 includes a so-called diode-connected n-channel transistor Q having a gate terminal and a drain electrode commonly connected to a VDD terminal 21;
A source output voltage of the n-channel transistor Q as a reset drain voltage VRD.
D.

【0028】上記構成のVRD発生回路27では、nチ
ャネルのトランジスタを用いた回路構成であることか
ら、駆動電源電圧VDDに対するリセットゲートRG下
のポテンシャルΦRGのゲインと同じゲインが得られ
る。これにより、あるVDD条件でリセットゲート電圧
VRGとリセットドレイン電圧VRDの関係を最適値に
調整すれば、nチャネルトランジスタQの閾値電圧をV
thとすると、VDD条件が変化した場合でもVRD=
(VDD−Vth)となり、リセットゲート電圧VRG
が駆動電源電圧VDDの変動に追従しない分について
は、リセットドレイン電圧VRDがオフセットされるこ
とによって補償できるため、リセットゲートRGの動作
に支障は生じない。したがって、駆動電源電圧VDDを
動作可能範囲として指定できるため、駆動電源電圧VD
Dが可変なCCDエリアセンサを実現できる。
Since the VRD generating circuit 27 having the above-described configuration has a circuit configuration using n-channel transistors, the same gain as the gain of the potential ΦRG below the reset gate RG with respect to the drive power supply voltage VDD can be obtained. Thus, if the relationship between the reset gate voltage VRG and the reset drain voltage VRD is adjusted to an optimum value under a certain VDD condition, the threshold voltage of the n-channel transistor Q becomes V
Assuming that th, even if the VDD condition changes, VRD =
(VDD−Vth), and the reset gate voltage VRG
Can be compensated for by the offset of the reset drain voltage VRD, so that the operation of the reset gate RG does not occur. Therefore, the drive power supply voltage VDD can be designated as the operable range, so that the drive power supply voltage VDD
A CCD area sensor with variable D can be realized.

【0029】図8は、本発明の第3実施形態を示す回路
図である。本実施形態では、リセットゲート電圧VRG
が駆動電源電圧VDDに対して0<ゲイン<1で追従す
る条件の下に為されたものであり、VRG発生回路25
の前段にリセットゲートクロックφVRGの振幅を増幅
する振幅増幅回路28を設けた構成となっている。な
お、本実施形態では、第1,第2実施形態の場合のよう
に、リセットドレイン電圧VRDをオフセットさせる構
成を採っていないことから、VDD端子21とリセット
ドレインRDの間には保護抵抗R4が接続されている。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the reset gate voltage VRG
Of the VRG generation circuit 25 under the condition that 0 <gain <1 follows the drive power supply voltage VDD.
Is provided with an amplitude amplifying circuit 28 for amplifying the amplitude of the reset gate clock φVRG in the preceding stage. Note that the present embodiment does not employ a configuration for offsetting the reset drain voltage VRD as in the first and second embodiments, and therefore a protection resistor R4 is provided between the VDD terminal 21 and the reset drain RD. It is connected.

【0030】このように、リセットゲート電圧VRGを
駆動電源電圧VDDに対して0<ゲイン<1で追従さ
せ、追従できない足りない分についてはリセットゲート
クロックφVRGの振幅を増幅させることによって補償
できるため、駆動電源電圧VDDが変化した場合であっ
ても、リセットゲートRGを正しく動作させることがで
きる。
As described above, the reset gate voltage VRG can be made to follow the drive power supply voltage VDD with 0 <gain <1, and the portion that cannot be followed can be compensated by amplifying the amplitude of the reset gate clock φVRG. Even when the drive power supply voltage VDD changes, the reset gate RG can operate correctly.

【0031】ここで、振幅増幅回路28としては、イン
バータ回路などで構成することが可能である。また、リ
セットゲートクロックφVRGの振幅の反転、位相調整
などについては、入力段階で最適化しておくようにすれ
ば良い。
Here, the amplitude amplifying circuit 28 can be constituted by an inverter circuit or the like. Further, inversion of the amplitude of the reset gate clock φVRG, phase adjustment, and the like may be optimized at the input stage.

【0032】なお、上記各実施形態においては、エリア
センサの電荷電圧変換部に適用した場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、リニアセンサの
電荷電圧変換部に対しても同様に適用可能である。
In each of the above embodiments, the case where the present invention is applied to the charge-voltage converter of the area sensor has been described. However, the present invention is not limited to this. Applicable.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の本
発明によれば、各画素で光電変換して得られる信号電荷
を電圧に変換する電荷電圧変換部において、デバイスの
駆動電源電圧が変化したとき、リセットドレイン電圧を
オフセットさせるようにしたことにより、リセットゲー
ト電圧が駆動電源電圧の変化に追従しない分を補償でき
るため、2種の電源仕様に対応可能な製品を作ることが
できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, in the charge-to-voltage converter for converting the signal charge obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, the driving power supply voltage of the device is reduced. By offsetting the reset drain voltage when it changes, it is possible to compensate for the fact that the reset gate voltage does not follow the change in the drive power supply voltage, so that it is possible to produce a product that can support two types of power supply specifications.

【0034】請求項4記載の発明によれば、各画素で光
電変換して得られる信号電荷を電圧に変換する電荷電圧
変換部において、デバイスの駆動電源電圧が変化したと
き、リセットゲートクロックの振幅を増幅するようにし
たことにより、リセットゲート電圧が駆動電源電圧の変
化に追従しない分を補償できるため、2種の電源仕様に
対応可能な製品を作ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the charge-voltage converter for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, when the drive power supply voltage of the device changes, the amplitude of the reset gate clock is changed. Is amplified, it is possible to compensate for the fact that the reset gate voltage does not follow the change in the drive power supply voltage, so that a product that can support two types of power supply specifications can be manufactured.

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

【図1】本発明が適用されるインターライン転送方式C
CDエリアセンサの一例を示す概略構成図である。
FIG. 1 shows an interline transfer system C to which the present invention is applied
It is a schematic structure figure showing an example of a CD area sensor.

【図2】リセットゲート部のポテンシャルイメージを示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a potential image of a reset gate unit.

【図3】本発明の第1実施形態を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図4】第1実施形態における端子接続の形態を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a form of terminal connection in the first embodiment.

【図5】端子接続の変形例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a modified example of terminal connection.

【図6】本発明の第2実施形態を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図7】VRD発生回路の一例を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an example of a VRD generation circuit.

【図8】本発明の第3実施形態を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】 11…センサ部、13…垂直CCD、15…水平CC
D、16…電荷電圧変換部、21…VDD(電源)端
子、22…VRD(リセットドレイン)端子、23…G
ND(グランド)端子、24…抵抗分割回路、25…V
RG発生回路、27…VRD発生回路、28…振幅増幅
回路
[Explanation of Signs] 11: Sensor unit, 13: Vertical CCD, 15: Horizontal CC
D, 16: charge-voltage converter, 21: VDD (power supply) terminal, 22: VRD (reset drain) terminal, 23: G
ND (ground) terminal, 24: resistance dividing circuit, 25: V
RG generation circuit, 27: VRD generation circuit, 28: amplitude amplification circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各画素で光電変換して得られる信号電荷
を電圧に変換する電荷電圧変換部を具備する固体撮像素
子であって、 前記電荷電圧変換部のリセットドレインに印加するリセ
ットドレイン電圧をデバイスの駆動電源電圧の変化に応
じてオフセットさせるオフセット回路を備えたことを特
徴とする固体撮像素子。
1. A solid-state imaging device comprising: a charge-voltage converter for converting a signal charge obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, wherein a reset drain voltage applied to a reset drain of the charge-voltage converter is A solid-state imaging device comprising an offset circuit for offsetting according to a change in a drive power supply voltage of a device.
【請求項2】 前記オフセット回路は、前記駆動電源電
圧が印加される電源端子と前記リセットドレインとの間
に接続された第1の抵抗と、前記リセットドレインとリ
セットドレイン端子との間に接続された第2の抵抗とか
らなる抵抗分割回路であり、 第1の使用時に前記電源端子と前記リセットドレイン端
子とが接続され、第2の使用時に前記リセットドレイン
端子とグランド端子とが接続されることを特徴とする請
求項1記載の固体撮像素子。
2. The offset circuit, wherein a first resistor connected between a power supply terminal to which the drive power supply voltage is applied and the reset drain, and a reset resistor connected between the reset drain and a reset drain terminal. A resistance dividing circuit including a second resistor, wherein the power supply terminal and the reset drain terminal are connected during a first use, and the reset drain terminal and a ground terminal are connected during a second use. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
【請求項3】 前記オフセット回路は、前記駆動電源電
圧を閾値電圧分だけシフトして前記リセットドレイン電
圧とするnチャネルトランジスタを有するトランジスタ
回路であることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素
子。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the offset circuit is a transistor circuit having an n-channel transistor that shifts the drive power supply voltage by a threshold voltage and sets the reset drain voltage. .
【請求項4】 各画素で光電変換して得られる信号電荷
を電圧に変換する電荷電圧変換部を具備する固体撮像素
子であって、 前記電荷電圧変換部のリセットゲートに印加するリセッ
トゲートクロックの振幅を増幅する振幅増幅回路を備え
たことを特徴とする固体撮像素子。
4. A solid-state imaging device comprising a charge-voltage converter for converting signal charges obtained by photoelectric conversion in each pixel into a voltage, wherein a reset gate clock applied to a reset gate of the charge-voltage converter is provided. A solid-state imaging device comprising an amplitude amplifier circuit for amplifying an amplitude.
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