JPS60137179A - Solid-state image pickup element - Google Patents

Solid-state image pickup element

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Publication number
JPS60137179A
JPS60137179A JP59257531A JP25753184A JPS60137179A JP S60137179 A JPS60137179 A JP S60137179A JP 59257531 A JP59257531 A JP 59257531A JP 25753184 A JP25753184 A JP 25753184A JP S60137179 A JPS60137179 A JP S60137179A
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JP
Japan
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voltage
circuit
pulse
field
solid
Prior art date
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Pending
Application number
JP59257531A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Norio Koike
小池 紀雄
Toshihisa Tsukada
俊久 塚田
Toru Umaji
馬路 徹
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS60137179A publication Critical patent/JPS60137179A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To generate a field pulse in an element by integrating a voltage boosting circuit for the field pulse at a part of the circumference of an element chip. CONSTITUTION:The voltage boosting circuit 2-2 is provided to the output of a field pulse generator 1, and this circuit 2-2 consists of an insulating gate type field effect transistor Qc provided with capacity between the gate and source. When an output pulse f1 is applied to a terminal 4-1, a conductive MOSTQt turns on and off and the one-level voltage Vc developed at the source 7 is applied to a terminal 5-1 through capacity CB to raise the voltage by DELTAVF. The capacity CB is made much larger than parasitic capacity CC, and then the gate voltage of a charging MOSTQc rises above the drain voltage, thereby obtaining a high-voltage field.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子、光学文字読取り装置。[Detailed description of the invention] [Field of application of the invention] The present invention relates to a solid-state image sensor and an optical character reading device.

あるいは多数の光電変換素子を時間的に順次走査し、被
写体光学像に相当する信号を読出す光検出素子に関する
ものである。
Alternatively, it relates to a photodetector element that sequentially scans a large number of photoelectric conversion elements in time and reads out a signal corresponding to an optical image of a subject.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

固体撮像素子は、現行のテレビジョン放送で使用されて
いる撮像管並みの解像力を必要とすることから、500
x’500個の光電変換素子および光電変換素子を選択
するだめのスイッチ、さらにスイッチを開閉するための
走査回路が必要となる0したがって、通常は高集積化が
比較的容易なMOS−LSI技術を利用して製作される
。撮像素子の原理的構成としては、水平走査回路、イン
クレース回路を付随した垂直走査回路、スイッチを含ん
だ光電変換素子の二次元状アレー領域からなる。ここで
、走査回路は、撮像素子の種類によって異なりJ40S
型およびCID型素子(Charge Injecti
on Devices)では水平、垂直方向共にMOS
シフトレジスタが使用される。
Solid-state image sensors require resolution comparable to that of image pickup tubes used in current television broadcasting, so
x'500 photoelectric conversion elements, switches for selecting the photoelectric conversion elements, and scanning circuits for opening and closing the switches are required. Therefore, MOS-LSI technology, which is relatively easy to integrate, is usually used. It is produced using The basic structure of an image sensor includes a horizontal scanning circuit, a vertical scanning circuit with an increment circuit, and a two-dimensional array area of photoelectric conversion elements including switches. Here, the scanning circuit differs depending on the type of image sensor.
type and CID type element (Charge Injecti
on Devices), both horizontal and vertical MOS
A shift register is used.

その他に、垂直はMOSシフトレジスタ、水平はCCD
あるいはBBDシフトレジスタによシ構成する種類の素
子がある。また、光電変換素子として、MOS型素子の
場合は、接合型光ダイオード、利用されているようなア
モルファス光導伝性膜を挙げることができる。
In addition, vertical is MOS shift register, horizontal is CCD
Alternatively, there is a type of element configured as a BBD shift register. Further, in the case of a MOS type element, examples of the photoelectric conversion element include a junction type photodiode and a commonly used amorphous photoconductive film.

これらの固体撮像素子は、現行のテレビジョン放送に使
用されている撮像用電子管に較べて、小型、軽量、低消
費電力、メインテナンスフリー、図形歪がない、残像・
焼付けが発生しない等固体化に伴なう多くの利点を備え
ており、次世代の撮像デバイスとして大きな期待が寄せ
られている。
Compared to the imaging electron tubes used in current television broadcasting, these solid-state image sensors are smaller, lighter, have lower power consumption, are maintenance-free, have no shape distortion, and are free from afterimages and
It has many advantages associated with solid-state technology, such as no burn-in, and is highly anticipated as a next-generation imaging device.

しかし乍ら、上述の固体撮像素子は、走査回路およびイ
ンクレース回路を駆動するため多数のクロックパルスお
よびフィールド切換えパルス(以下、フィールドパルス
と略記する)を必要とし、駆動用の外部回路が複雑とな
る、素子を実装するパッケージのピン数が多くなる等の
問題を生じている。C特開昭56−119576号公報
)。外部回路の複雑化は固体カメラの小型、低価格化を
阻み、ピン数の増加はパッケージ価格の上昇、信頼性の
低下、ピン間浮遊容量による飛込み雑音のため映像信号
に歪が生ずる、さらに取扱いが難しくなる等の要因につ
ながっている。
However, the solid-state image sensor described above requires a large number of clock pulses and field switching pulses (hereinafter abbreviated as field pulses) to drive the scanning circuit and the increment circuit, and the external circuit for driving is complicated. However, problems such as an increase in the number of pins of the package on which the device is mounted are occurring. C JP-A-56-119576). The increasing complexity of external circuits prevents solid-state cameras from becoming smaller and cheaper, and increasing the number of pins increases package prices, reduces reliability, and distorts video signals due to stray noise caused by stray capacitance between pins. This has led to factors such as making it difficult.

これらの問題点の改善策として、フィールドパルス等低
周波で速度、消費電力が比較的小さい駆動パルス等の発
生器を撮像素子チップ上に集積化することが考えられる
が、高電圧出力が得られない等の問題が新たに出てくる
As a solution to these problems, it may be possible to integrate a field pulse or other generator of low frequency drive pulses with relatively low speed and power consumption on the image sensor chip, but it is difficult to obtain high voltage output. New problems will arise, such as:

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、撮像素子内で高電圧出力のインクレー
ス回路1枢動用フイールドパルスを得ることである。
An object of the present invention is to obtain a high voltage output increment circuit 1 pivoting field pulse within an image sensor.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、フィールドパルス発生器の出力に電圧上昇回
路を設け、この上昇回路を’7−−1−・ソース間に容
量を設けた絶縁ゲート形電界効果トランジスタ(以下、
MO8Tと略記する)により構成するようにしたもので
ある。
The present invention provides a voltage raising circuit at the output of a field pulse generator, and connects this raising circuit to an insulated gate field effect transistor (hereinafter referred to as
(abbreviated as MO8T).

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下1本発明の詳細を実施例を用いて説明する。 The details of the present invention will be explained below using examples.

本発明のフィールドパルス電圧上昇法の構成を第1図に
示す。1はフィールドパルス発生回路、2−1および2
−2は電圧上昇回路、3はフィールドパルスの製作の基
となる基本パルス入力端子。
The configuration of the field pulse voltage increasing method of the present invention is shown in FIG. 1 is a field pulse generation circuit, 2-1 and 2
-2 is a voltage increase circuit, and 3 is a basic pulse input terminal that is the basis for producing field pulses.

4−1および4−2はフィールドパルス発生回路1で製
作されたフィールドパルスの出力端子(電圧上昇回路2
−1.2−2の入力端子でもある)また、5−1.5=
2は高電圧フィールドパルスの出力端子である。不法の
動作を第2図に示しだタイムチャートを用いて説明する
。外部の回路。
4-1 and 4-2 are the output terminals of the field pulse produced by the field pulse generation circuit 1 (voltage increase circuit 2).
-1.2-2 input terminal) Also, 5-1.5=
2 is a high voltage field pulse output terminal. The illegal operation will be explained using the time chart shown in FIG. external circuit.

例えば同期信号発生器から出力された基本パルスψ2.
 は、フィールドパルス発生回路1に加えられ、本回路
内で2相のフィールドパルスf、 、 F2が製作され
る(ここで、2相のパルスの位相差は前述のインクレー
ス回路に納められたスイッチを60Hzで切換えること
ができればよく、一般には180°である。まだ、パル
スのデー−ティ比(°1″レベル期間と一〇”レベル期
間の比)は一般に50係あるいは若干増減してもよい。
For example, the basic pulse ψ2 output from the synchronization signal generator.
is added to the field pulse generation circuit 1, and two-phase field pulses f, , F2 are produced within this circuit (here, the phase difference between the two-phase pulses is determined by the switch housed in the above-mentioned increment circuit). It is only necessary to be able to switch at 60 Hz, which is generally 180 degrees. However, the pulse duty ratio (the ratio of the 1" level period to the 10" level period) may generally be increased or decreased by a factor of 50 or slightly. .

フィールドパルス発生回路1は撮像素子同様、MO8T
で作られる。したがって、M OS Tの動作上、フィ
ールドパルス発生回路1で発生するフィールドパルス、
すなわち出力4−1.4−2に得うれるパルスf、、f
2の“1”レベル電圧振幅はフィールドパルス発生回路
1を駆動する電圧(■DD )より低下する。この電圧
低下分Δvfは次式で与えられる。
The field pulse generation circuit 1 is MO8T like the image sensor.
Made with. Therefore, in the operation of MOST, the field pulse generated by the field pulse generation circuit 1,
That is, the pulses f, , f obtained at output 4-1.4-2
The "1" level voltage amplitude of 2 is lower than the voltage (DD) for driving the field pulse generating circuit 1. This voltage drop Δvf is given by the following equation.

Δ■、=N(VT+δ■T) ・・・(1)ここで、■
1はMO8Tのしきい値電圧、δvTはMO8Tのテー
ス電圧上昇による基板効果電圧である。Nはフィールド
パルス発生回路1の構成に依存し、Nは1以上の整数で
ある。例えば、Vdd=9V、■ア=1■、δV、=I
■ とすれば一番低下の少ない1段低下(N、=1)の
場合でもΔV、=2Vの低下、すなわちVddの80係
の電圧しか得られないことになる。これらのパルスf、
、f2は電圧上昇回路2−1.2−2に入力され、その
出力5−1.5−2には高電圧フィールドパルスF1.
F2 が得られる(これらのパルスF、、F2 が前述
のインクレース回路に加えられる)。ここで、パルスF
、・F2の”1°°レベル電圧vAは少なくとも766
以上に上昇し次式%式% (2)式において、右辺の第2項ΔV、は電圧上昇回路
2−1.2−2の構成に依存し、Δ■、は0以上の正の
値である。したがって、T(″L圧上昇回路2−1.2
−2によりパルスf、、f2 の電圧振幅は電圧(Δ■
、+Δ■、)だけ上昇したことになる。
Δ■, = N (VT + δ■T) ... (1) Here, ■
1 is the threshold voltage of MO8T, and δvT is the substrate effect voltage due to an increase in the MO8T teeth voltage. N depends on the configuration of the field pulse generation circuit 1, and N is an integer of 1 or more. For example, Vdd=9V, ■A=1■, δV, =I
(2) Even in the case of a one-step decrease (N,=1), which is the smallest decrease, only a decrease of ΔV=2V, that is, a voltage of 80 times Vdd, can be obtained. These pulses f,
, f2 are input to the voltage increase circuit 2-1.2-2, and its output 5-1.5-2 receives high voltage field pulses F1.
F2 is obtained (these pulses F, , F2 are applied to the aforementioned increment circuit). Here, pulse F
,・The “1°° level voltage vA of F2 is at least 766
In equation (2), the second term ΔV on the right side depends on the configuration of the voltage increase circuit 2-1.2-2, and Δ■ is a positive value of 0 or more. be. Therefore, T(''L pressure increasing circuit 2-1.2
−2, the voltage amplitude of the pulse f,, f2 is the voltage (Δ■
, +Δ■,).

電圧上昇回路2−1および2−2は同一の回路でよく1
種々の構成を考えることができる。MO8Tを使用した
具体的構成の例を第3図に示す。同図(a)においてQ
、は伝達MO8T、Qcは充電MO8T、Q、、および
Qdcは放電M、O3Tである。4−1は前述のパルス
f、の入力端子、6−1は放電MO8T Q、、、Qd
cを開閉するだめにパルスf2 を加える入力端子、5
−1は前述の電圧上昇回路2−1の出力端子である。こ
こでは、電圧上昇回路2−1を対象として説明するが。
Voltage increase circuits 2-1 and 2-2 may be the same circuit and 1
Various configurations are possible. An example of a specific configuration using MO8T is shown in FIG. In the same figure (a), Q
, is the transfer MO8T, Qc is the charge MO8T, Q, and Qdc are the discharge M, O3T. 4-1 is the input terminal of the above-mentioned pulse f, 6-1 is the discharge MO8T Q, , Qd
Input terminal for applying pulse f2 to open and close c, 5
-1 is the output terminal of the voltage increase circuit 2-1 mentioned above. Here, the explanation will be made with reference to the voltage increase circuit 2-1.

電圧上昇回路2−2の場合は4−1を4−2.5−1を
5−2、また6−1を6−2(パルスf1の入力端子)
に置き換えればよい。さらに、c。
In the case of voltage increase circuit 2-2, connect 4-1 to 4-2, 5-1 to 5-2, and 6-1 to 6-2 (pulse f1 input terminal).
You can replace it with Furthermore, c.

は充電MO8TQcのゲートとソース端子間容量(寄生
容量又は付加製量)である。本回路の動作を同図(bl
に示したタイムチャートを用いて説明する。端子4−1
の出力パルスf1 が時間j=Qで加えられると、伝達
MO8TQ、はt=oで導通し伝達MO8TQ、にょる
遅延時間t6.後(時間1、)に端子5−1は電圧■□
の1”レベルに充電される。ここで、電圧V、、、は次
式で与えられるO ■m=vdd−Δ■、−(vT+δ■T) (3)ここ
で、電圧v亀は端子5−1に寄生する容量Cc (伝達
MO8TQ、のソース接合容量、放電MO8TQd、の
ドレイン接合容量、充電MO8TQoのケート容量から
なっている)に充電される。
is the capacitance (parasitic capacitance or additional manufacturing capacity) between the gate and source terminals of the charging MO8TQc. The operation of this circuit is shown in the same figure (bl
This will be explained using the time chart shown in . Terminal 4-1
When the output pulse f1 of t6. After (time 1,) terminal 5-1 has voltage ■□
is charged to the 1" level. Here, the voltage V, , is given by the following formula: O ■m = vdd - Δ■, - (vT + δ■T) (3) Here, the voltage V is at terminal 5. -1 is charged to the parasitic capacitance Cc (consisting of the source junction capacitance of the transmission MO8TQ, the drain junction capacitance of the discharge MO8TQd, and the gate capacitance of the charge MO8TQo).

時間t1で充電MO8TQcは導通し、充電MO8TQ
、のドレイン(4−1)に加えられたパルスf1 は充
電IVLO8TQcによる遅延時間tdc後(時間t2
)にソース7に現われる。ソース7に現われる−1”レ
ベル電圧■。は容量CBを通して端子5−1にも伝えら
れ、端子5−1の −電圧をΔvFだけ上昇させる。こ
こで、Δ■1は次式で与えられる。
At time t1, charging MO8TQc becomes conductive, and charging MO8TQ
The pulse f1 applied to the drain (4-1) of , after the delay time tdc due to charging IVLO8TQc (time t2
) appears in source 7. The -1'' level voltage ■ appearing at the source 7 is also transmitted to the terminal 5-1 through the capacitor CB, increasing the -voltage at the terminal 5-1 by ΔvF. Here, Δ■1 is given by the following equation.

この結果、9時間t2で端子5−1(すなわち、充電M
O8TQcのゲート電圧)は次式で与えられる電圧等 
に上昇する。
As a result, at 9 hours t2, terminal 5-1 (i.e. charging M
The gate voltage of O8TQc) is the voltage given by the following formula, etc.
rise to

v :v +ΔV、 ・・・(5) F m 寄生容量C6に対して容量CBを十分大きく設計すれば
、電圧■、はパルスf1 の’IIW圧■4.−Δ■。
v : v + ΔV, (5) F m If the capacitance CB is designed to be sufficiently large with respect to the parasitic capacitance C6, the voltage ■ is equal to the 'IIW voltage ■4 of the pulse f1. −Δ■.

よシ高くすることができる・この結果、充電MO8TQ
cのゲート電圧はトレイン電圧より高くなるので、充電
MO8,TQ、、は非飽和領域で動作することになシ、
端子7に得られる電圧■。は■4.−Δ■、に等しくな
る。ここで、出力端子5−1に得られるフィールドパル
スF、の電圧振幅をVdd、ld上に高めるためには(
31、(4)式よシ次式を満足するよう容量CB 、C
oの値を決定すればよい。
As a result, charging MO8TQ can be made higher.
Since the gate voltage of c is higher than the train voltage, charging MO8, TQ, , must operate in the non-saturation region.
Voltage obtained at terminal 7 ■. ■4. −Δ■, is equal to. Here, in order to increase the voltage amplitude of the field pulse F obtained at the output terminal 5-1 above Vdd, ld, (
31. The capacitances CB and C are set so that the equation (4) satisfies the following equation.
What is necessary is to determine the value of o.

〉■4. ・・・ (6) (6)式より ここで、Vdd=9V、■ =1■、δ礪=1■、Δv
、=2v、((1)式に、おいてN=1の場合)とすれ
ば、(7)式よりCBはCcの15倍以上であればよい
ことになる。寄生容量Ccの値は、伝達MO8TQ、、
充電MO8TQ、、放電MO3TQd、のコンダクタン
スにも依存するが、一般に0.1pFから高々19Fで
あるから、容量CB(02〜1.5pF)は撮像素子を
集積する基板上に容易に製作することができる。時間t
3でパルスf、が−1”から°0″レベルに低下すると
ともに、パルスF1 の−1″レベルはV から■、ま
で低下し、続いて放電MO3TQ、、による遅延時間t
ddI後時間t4で放電MO8,TQ、、を通して電圧
V、、、は”0”レベル(例えばアース電圧)まで低下
する。この時同時に、端子7の1”レベル(■。=:V
d、 −、(V、 ) モ時間t、 テ導aした放電M
O8TQdcを通して”0”レベルまで低下する。同様
の動作により時間t5で丙び′1”レベルパルスF、が
発1−る。
〉■4. ... (6) From equation (6), here, Vdd = 9V, ■ = 1■, δ = 1■, Δv
, = 2v (in the case of N=1 in equation (1)), then from equation (7) it is sufficient that CB is 15 times or more as large as Cc. The value of parasitic capacitance Cc is transmission MO8TQ, .
Although it depends on the conductance of charging MO8TQ and discharging MO3TQd, it is generally from 0.1 pF to 19 F at most, so the capacitance CB (02 to 1.5 pF) can be easily manufactured on the substrate where the image sensor is integrated. can. time t
At 3, the pulse f decreases from -1'' to °0'' level, and the -1'' level of pulse F1 decreases from V to ■, and then the delay time t due to discharge MO3TQ, .
At time t4 after ddI, the voltage V, . . . decreases to the "0" level (eg, ground voltage) through the discharge MO8, TQ, . At this time, at the same time, the 1” level of terminal 7 (■.=:V
d, −, (V, ) time t, discharge M
It drops to the "0" level through O8TQdc. By a similar operation, a '1'' level pulse F is generated at time t5.

前記実施例においては伝達MO8TQ、のゲートはパル
スf、で開閉しだが、フィールドパルスと同一周波数を
有する垂直走査回路の初段に加えるスタートパルス■、
で開閉してもよい(■、は垂直走査回路各段の出力する
走査パルスの元となるパルスである)。一方、放電MO
8TQ、c。
In the above embodiment, the gate of the transmission MO8TQ is opened and closed by the pulse f, but the start pulse ■, which has the same frequency as the field pulse and is applied to the first stage of the vertical scanning circuit,
(■) is a pulse that is the source of the scanning pulse output from each stage of the vertical scanning circuit. On the other hand, the discharge MO
8TQ, c.

Qd lのケートは前述の実施例同様パルスf2 によ
り開閉する。この場合の動作タイムチャートを第4図に
示す。
The gate Qdl is opened and closed by the pulse f2 as in the previous embodiment. An operation time chart in this case is shown in FIG.

第3図の電圧上昇回路により得られた高電圧出力フィー
ルドパルスF、、F2は、パルスの立上り時に時間td
c、立下シ時に期間tddt だけ、凹凸出力になる。
The high voltage output field pulses F, , F2 obtained by the voltage boosting circuit of FIG.
c. At the time of falling, the output becomes uneven for a period tddt.

また、第4図の場合には立下り時だけ凹凸出力になる。Furthermore, in the case of FIG. 4, the output is uneven only at the falling edge.

ここで、期間tdc ” datは充電MO8TQc、
放電M O,S T Q、、のコンダクタンスの値にも
依るが、100 n5ec〜高々1μsec程度に設計
することができるので、この期間を垂直帰線期間(映像
信号として関係しない期間であり一般に〜250μse
c )の間に納めればこれら凹凸が存在しても撮像信号
には全く支障を与えない。
Here, the period tdc ” dat is charging MO8TQc,
Although it depends on the value of the conductance of the discharge M O, S T Q, , it can be designed to be about 100 n5ec to 1 μsec at most, so this period is called the vertical retrace period (a period that is not related to the video signal and is generally 250μse
If it is within the range c), even if these irregularities exist, they will not interfere with the imaging signal at all.

第3および第4図の実施例においては、2相のフィール
ドパルスを撮像素子内で発生することを考えたが、外部
から1相のフィールドパルスを供給し、これから他相の
フィールドパルスを発生する場合を第5図に示す。3/
はフィールドパルス(例えばFl)の入力端子であり、
これは既に高電圧を有しているので、そのままインクレ
ース回路を駆動するパルスとして使用される。フィール
ドパルスF1 の出力端子を5′−1で示す。 8はパ
ルスF1 の極性を反転する反転回路(例えば。
In the embodiments shown in Figures 3 and 4, we considered generating two-phase field pulses within the image sensor, but it is also possible to supply one-phase field pulses from the outside and generate other-phase field pulses from this. The case is shown in FIG. 3/
is the input terminal of the field pulse (e.g. Fl),
Since this already has a high voltage, it is used as is as a pulse to drive the increase circuit. The output terminal of field pulse F1 is indicated by 5'-1. 8 is an inverting circuit (for example) that inverts the polarity of the pulse F1.

負荷M、O8Tと駆動M−08Tの直列接続で構成され
るl’tlLO8Ii性反転回路を使用すればよい)で
ある。本回路の出力4′に得られる反転パルスの”1″
レベルは、前述と同様、電圧低下(Vア+δVT)(但
し、極性反転回路が一段の場合)を生ずるので、電圧上
昇回路2−2を通すことによシ、その出力5−2に高電
圧のフィールドパルスF2 を得ることができる。
It is sufficient to use an l'tlLO8Ii inverting circuit configured by series connection of a load M, O8T and a drive M-08T). "1" of the inverted pulse obtained at the output 4' of this circuit
As mentioned above, since the level causes a voltage drop (Va + δVT) (however, when the polarity inverting circuit is one stage), a high voltage can be applied to the output 5-2 by passing it through the voltage increasing circuit 2-2. field pulse F2 can be obtained.

前述のように電圧上昇回路は撮像素子を製作するMOS
−LSI技術を使用して製作でき、回路自体も簡単なの
で、本回路を集積化した時の占有面積は500X500
の光電変換素子の配列面積に較べると無視できるほど小
さく、チップサイズの増加にはつながらない。また、本
回路を駆動するのに必要な電源(前述のVddなど)は
撮像素子本体を駆動するために加えた電源を利用すれば
よく、特別な電源を必要としない。さらに、フィールド
パルスの周波数は6.0Hzであり、水平走査回路(5
00絵素の場合10 ML(y、 )に較べると1/1
05と低く、また、パルスの立上り立下シ時間は高速の
場合でも数μsecであれば十分である(これは、水平
クロックパルスの立上り、立下シ時間の数100倍であ
る)。しだがって、構成1’vlO8TQ不、Q。、 
Qd、 、 Q、。のコンダクタンスは極めて小さく設
計することができ、本回路で消費する電力は撮像素子本
体の消費電力に較べて無視できるほど小さいO なお、以上の説明はM’O8Tを対象にして行ってきた
が、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で他の接合型電界効
果トランジスタ、あるいは通常のバイポーラ型トランジ
スタを利用することが考えられる。
As mentioned above, the voltage increase circuit is a MOS that manufactures the image sensor.
-It can be manufactured using LSI technology and the circuit itself is simple, so the area occupied by this circuit when integrated is 500 x 500.
This is negligibly small compared to the array area of photoelectric conversion elements, and does not lead to an increase in chip size. Further, as the power supply (such as the above-mentioned Vdd) required to drive this circuit, the power supply added to drive the image sensor body can be used, and no special power supply is required. Furthermore, the frequency of the field pulse is 6.0 Hz, and the horizontal scanning circuit (5
In the case of 00 pixels, it is 1/1 compared to 10 ML(y, )
05, and even if the pulse rise and fall times are high speed, a few microseconds is sufficient (this is several hundred times longer than the rise and fall times of the horizontal clock pulse). Therefore, the configuration 1'vlO8TQF,Q. ,
Qd, , Q,. The conductance of the circuit can be designed to be extremely small, and the power consumed by this circuit is negligibly small compared to the power consumption of the image sensor itself.Although the above explanation has been based on the M'O8T, It is conceivable to use other junction field effect transistors or ordinary bipolar transistors without departing from the spirit of the present invention.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、詳述したように、本発明の撮像素子では素子チッ
プ周辺の一部にフィールドパルスの電圧上昇回路を集積
化することにより、高電圧の撮幅のフィールドパルスを
得ることができる。この結果、光電変換素子を選択する
ためのスイッチには高電圧を印加することができるよう
になり、光電変換素子のダイナミックレンジ(入射光量
の範囲)が拡大する、スイッチの導通抵抗が小さくなる
等撮像素子のフィールドパルスとして必要な性能を備え
ることが可能になった。したがって、これまで素子内で
の発生が事実上不可能であったフイールドパルスが素子
内部で発生させることができるようになυ、外部駆動回
路の簡素化、素子を納めるパッケージのピン数の低減、
信頼性の向上など撮像素子の性能を大きく改善すること
が可能になった。
As described above in detail, in the image pickup device of the present invention, a field pulse with a high voltage imaging width can be obtained by integrating a field pulse voltage increase circuit in a part of the periphery of the device chip. As a result, it is now possible to apply a high voltage to the switch for selecting the photoelectric conversion element, expanding the dynamic range (range of incident light amount) of the photoelectric conversion element, reducing the conduction resistance of the switch, etc. It has become possible to provide the necessary performance as a field pulse for an image sensor. Therefore, it is now possible to generate field pulses inside the device, which were previously virtually impossible to generate within the device.
It has become possible to greatly improve the performance of image sensors, including improved reliability.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の固体撮像素子を構成するフィールドパ
ルス発生回路の実施例を示す図、第2図は第1図の回路
の動作を説明するクイムチヤード図、第3図は本発明の
フィールドパルス発生回路で必要な電圧上昇回路の実施
例の構成を示す図とタイムチャート図、第4図は第3図
の電圧上昇回路ラフイールドパルスとは別種のパルスで
駆動−する場合の動作を説明するタイムチャート図、第
5図は第1図とは別のフィールドパルス発生回路の実施
例を示す図である。 1・・・フィールドパルス発生回路、2−1゜2−2・
・・電圧上昇回路、3・・・基本パルス入力端子。 % 1 (2) 屍Z[a ヂ2゜ −−−−−−t7ffi!2−−−−−−−−−−−−
一−−−−−−−−−−−¥13 口
[BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS] FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a field pulse generation circuit constituting the solid-state image sensor of the present invention, FIG. 2 is a Quimchard diagram explaining the operation of the circuit in FIG. 1, and FIG. The figure shows the configuration and time chart of an embodiment of the voltage increase circuit required in the field pulse generation circuit of the present invention, and FIG. 4 shows the voltage increase circuit in FIG. 3 driven by a different type of pulse from the rough yield pulse. FIG. 5 is a time chart diagram illustrating the operation in this case, and FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a field pulse generation circuit different from that in FIG. 1. 1...Field pulse generation circuit, 2-1゜2-2・
...Voltage increase circuit, 3...Basic pulse input terminal. % 1 (2) Corpse Z[a ヂ2゜---t7ffi! 2------------
1-----------¥13 mouth

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、同一半導体基板上に光電変換を行う手段と該光電変
換により発生した信号電荷を走査または転送する手段お
よびインクレース走査を行うだめの手段を備えた固体撮
像素子において、該インクレース手段を駆動するだめの
電圧上昇回路を備えだパルス発生回路を該固体撮像素子
と同一基板上に集積化することを特徴とする固体撮像素
子。
1. In a solid-state image sensor equipped with a means for photoelectric conversion, a means for scanning or transferring signal charges generated by the photoelectric conversion, and a means for performing increment scanning on the same semiconductor substrate, driving the increment means 1. A solid-state image pickup device, characterized in that a pulse generation circuit including a voltage increase circuit is integrated on the same substrate as the solid-state image pickup device.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5158813A (en) * 1974-11-20 1976-05-22 Hitachi Ltd
JPS54161288A (en) * 1978-06-12 1979-12-20 Hitachi Ltd Semiconductor device

Patent Citations (2)

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