JP4828914B2 - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents
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Description
"CMOS Image Sensor Using a Floating Diffusion Driving Buried Photodiode", ISSCC Digest of Technical Papers, Feb. 2004
まず、この発明の第1の実施形態に係る固体撮像装置について、図1乃至図4を用いて説明する。図1は、この実施形態に係る固体撮像装置の一例を模式的に示す平面図である。
次に、図4を用いてこの実施形態に係る個体撮像装置の駆動方法について説明する。図4は、この実施形態に係る固体撮像装置の駆動動作を示すタイミングチャート図である。この説明では、リセット信号線LS1が入力されて選択されたリセット信号線RST1に接続した一選択単位画素21を例に挙げて説明する。
次に、この発明の第2の実施形態に係る固体撮像装置について、図5を用いて説明する。図5は、この実施形態に係る個体撮像装置の駆動動作を示すタイミングチャート図である。この実施形態は、上記第1の実施形態で説明した駆動動作において、選択画素と非選択画素の電位関係を逆にした駆動方法に関する。この説明において、上記第1の実施形態と重複する部分の説明を省略する。
図示するように、時刻t0の際の初期状態では、選択/非選択のリセット信号線のいずれにも信号LS1〜LSkは送信されないため、リセットトランジスTr3のゲート電極はLow状態である。そのため、フローティングディフュージョンFDの電位は、フローティング状態となっているおり、初期状態における電位状態が逆である。また、制御信号線DCが選択され、バイアス用トランジスタTr4はオンしており、垂直信号線VSLには電源BIASにより比較的高い電圧が印加されている点が上記第1の実施形態と相違している。
Claims (4)
- 垂直信号線と、
入射光を光電変換し蓄積するフォトダイオードと、制御電極と前記垂直信号線とが容量結合され前記フォトダイオードからの入力信号を増幅し前記垂直信号線に出力する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタの制御電極の電位をリセットするリセットトランジスタとを備える単位画素と、
前記増幅トランジスタおよび前記リセットトランジスタの電流経路の一端に接続され、その電圧値が固定されたドレイン電源とを具備し、
前記垂直信号線の電位状態を変化させることにより、前記容量結合を利用して前記増幅トランジスタをオンさせて単位画素を選択し、
前記増幅トランジスタの制御電極の対接地容量の容量値をCfd、前記増幅トランジスタと前記垂直信号線との間の容量値をCampとしたとき、Camp>Cfdであること
を特徴とする固体撮像装置。 - 前記増幅トランジスタは、半導体基板上に設けられたゲート電極と、前記半導体基板中に前記ゲート電極を挟むように隔離して設けられたソースおよびドレインと、前記ゲート電極の下に潜り込むように設けられたソースの一部領域とを備え、
前記容量結合は、前記ソースの一部領域と前記ゲート電極との間に設けられること
を特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。 - 制御信号線と、制御電極が前記制御信号線に接続され、電流経路の一端が前記垂直信号線に接続され、電流経路の他端に固定電位が印加されるバイアス用トランジスタとを有する制御回路を備えること
を特徴とする請求項2に記載の固体撮像装置。 - 垂直信号線と、入射光を光電変換し蓄積するフォトダイオードと、前記フォトダイオードからの信号を増幅し前記垂直信号線に出力する増幅トランジスタと、前記増幅トランジスタの制御電極の電位をリセットするリセットトランジスタとを備えた単位画素と、前記増幅トランジスタおよび前記リセットトランジスタの電流経路の一端に接続されその電圧値が固定されたドレイン電源と、前記垂直信号線の電位状態を制御するように構成された制御回路とを具備する固体撮像装置であって、
前記制御回路により、前記垂直信号線の電位状態を変化させ、前記垂直信号線に結合された前記増幅トランジスタのゲート容量を利用することにより、前記増幅トランジスタをオンさせ、前記単位画素を選択し、
前記増幅トランジスタの制御電極の対接地容量の容量値をCfd、前記増幅トランジスタと前記垂直信号線との間の容量値をCampとしたとき、Camp>Cfdとすること
を特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
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