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JPH1198414A - Mos型固体撮像装置の増幅回路 - Google Patents

Mos型固体撮像装置の増幅回路

Info

Publication number
JPH1198414A
JPH1198414A JP9251105A JP25110597A JPH1198414A JP H1198414 A JPH1198414 A JP H1198414A JP 9251105 A JP9251105 A JP 9251105A JP 25110597 A JP25110597 A JP 25110597A JP H1198414 A JPH1198414 A JP H1198414A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal line
signal
amplifier
horizontal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9251105A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoriko Tanaka
頼子 田中
Nobuo Nakamura
信男 中村
Natsue Sakaguchi
夏絵 坂口
Yukio Endo
幸雄 遠藤
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP9251105A priority Critical patent/JPH1198414A/ja
Priority to US09/038,039 priority patent/US6037577A/en
Publication of JPH1198414A publication Critical patent/JPH1198414A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/67Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
    • H04N25/671Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
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    • H04N25/671Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
    • H04N25/673Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction by using reference sources

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路をより小さく簡略なものとし、利得変動、
信号雑音を軽減し、制御の簡単な増幅器を備えた個体撮
像装置を提供することを目的とする。 【解決手段】行及び列に配列され、各々が光電変換素子
とこの光電変換素子の信号を増幅する増幅素子とでなる
複数の光電変換部(11)と、これら光電変換部の信号
を読み出す複数の垂直信号線(19)と、行配列の光電
変換部を選択するための垂直選択回路(16〜18)
と、垂直信号線を選択するための水平選択回路(20、
22)と、垂直信号線の選択に従って垂直信号線の信号
を読み出すための水平信号線(21)と、水平信号線の
信号を増幅し、負帰還経路を有する増幅回路(23)
と、垂直信号線の選択と増幅回路のリセットを交互に行
う手段とにより構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、個体撮像装置、特
にMOS型個体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図10は固体撮像装置に使用される従来
の増幅回路の一例であり、1991年にT.Ozaki 等が提
案した増幅回路である(T.Ozaki, H.Kinugusa, and T.N
ishida, “A low-Noise Line-Amplified MOS Imaging D
evices”,IEEE Trans. E;ectrpm Devices, Vol.38, no.
8. pp.969-975. May 1991)。従来の固体撮像素子におい
ては、同文献の増幅回路を各信号線または画素に接続
し、画素信号の増幅を行っている。この回路では増幅器
53の出力が増幅器と並列に接続された容量52を介し
て入力端子と接続されており、ゲートスイッチ54がバ
イアス容量(カッブリング容量)5Oを介して入力と接
続されている。これにより、図11に示したように動作
点をカーブに沿ってシフトさせ、出力のダイナミックレ
ジジを大きくしている。この回路では、スイッチ54が
オンの時にはVIN=VOUT となるように動作点67が移
動し(AUTO ZERO BIASING) 、スイソチ54がOFFであ
るときには容量50に蓄積された電荷が増幅器に読み出
され増幅されて出力される。この後、再びスイツチ54
はオンとなり、増幅回路はリセットされる。この回路で
は増幅器を高利得に設定し、増幅器に対し並列に挿入さ
れた容量52によりゲインを制御している。
【0003】次に、図12に一般的な差動増幅回路をも
とにした可変利得増幅回路を示す(実用電子回路ハンド
ブック、CQ出版、P.455)。この回路では抵抗の
抵抗値R0 を調節することで利得を制御することがで
き、この時の利得は次式のように表される。
【0004】G=(R2 /2R2 )(1+R2 /2R
0 )(el−e2) MOSトランジスタで構成された差動増幅器を用いて図
12の回路を利用すれば、MOSトランジスタによる可
変利得制御回路となる。しかし、こうした構成は煩雑と
なり、回路中の抵抗は消費電力の低減の妨げとなる。ま
た、構成トランジスタの数が増加するとともにノイズが
増加するので、回路はできるだけ単純であることが望ま
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにMOS型
固体撮像装置に使用される従来の可変利得増幅器では、
その回路構成は複雑であり、トランジスタのしきい値ず
れによるノイズ、信号線容量のカッブリングなどの問題
があり、利得の変動、信号雑音が生じ易い。
【0006】従って、本発明は、回路をより小さく簡略
なものとし、利得変動、信号雑音を軽減し、制御の簡単
な増幅器を備えた個体撮像装置を提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1)本発明は、行及び列に配列され、各々が光電変換
素子とこの光電変換素子の信号を増幅する増幅素子とで
なる複数の光電変換部と、これら光電変換部の信号を読
み出す複数の垂直信号線と、行配列の前記光電変換部を
選択するための垂直選択回路と、前記垂直信号線を選択
するための水平選択回路と、前記垂直信号線の選択に従
って前記垂直信号線の信号を読み出すための水平信号線
と、前記水平信号線の信号を増幅し、負帰還経路を有す
る増幅回路と、前記垂直信号線の選択と前記増幅回路の
リセットを交互に行う手段とにより構成される固体撮像
装置を提供する。
【0008】(2)本発明は、前記水平信号線は前記水
平選択回路により選択される複数の垂直選択線の信号を
それぞれ読み出す複数の水平信号線を有し、前記増幅回
路は前記複数の水平信号線の信号をそれぞれ増幅する複
数の増幅回路を有する固体撮像装置を提供する。
【0009】(3)行及び列に配列され、各々が光電変
換素子とこの光電変換素子の信号を増幅する増幅素子と
でなる複数の光電変換部と、これら光電変換部の信号を
読み出す複数の垂直信号線と、行配列の前記光電変換部
を選択するための垂直選択回路と、前記垂直信号線を選
択するための水平選択回路と、前記垂直信号線の信号を
それぞれ増幅し、負帰還経路を有する複数の増幅回路
と、前記垂直信号線の選択に従って前記垂直信号線の信
号を読み出すための水平信号線と、前記垂直信号線の選
択と前記増幅回路のリセットを交互に行う手段とにより
構成される固体撮像装置を提供する。
【0010】(4)本発明は、(3)の固体撮像装置に
おいて、前記水平信号線は前記水平選択回路により選択
される複数の垂直選択線の信号をそれぞれ読み出す複数
の水平信号線を有する固体撮像装置を提供する。
【0011】(5)本発明は、(1)乃至(4)のいず
れかの固体撮像装置において、基準信号を前記水平信号
線に読み出すようなダミー回路を有し、前記増幅回路は
前記水平信号線の信号と前記ダミー回路の基準信号との
差を増幅する差動増幅回路により構成される固体撮像装
置を提供する。
【0012】(6)本発明は、(1)乃至(5)いずれ
かの固体撮像装置において、前記増幅回路は前記信号線
に直列に接続されるキャパシタと増幅器と、この増幅器
の入力と出力を同電位にするためのスイッチ回路とによ
り構成される固体撮像装置を提供する。
【0013】(7)本発明は、(6)の固体撮像装置に
おいて、前記信号線に信号を読み出す前に、前記のスイ
ッチ回路をONして、前記増幅器の入力の電圧を所定の
電圧にセットする手段を含む固体撮像装置を提供する。
【0014】(8)本発明は、(6)の固体撮像装置に
おいて、前記増幅回路は前記スイッチ回路の一回の動作
に対して1ビットを含む複数ビットを読み出す固体撮像
装置を提供する。
【0015】(9)本発明は、(1)乃至(5)のいず
れかの固体撮像装置において、前記増幅回路が、負荷M
OSトランジスタ及び駆動MOSトランジスタを具備す
るMOSインバータ回路と一対の負荷MOSトランジス
タと一対の差動入カトランジスタと1つの定電流源とを
含むMOS差動増幅器ににより構成され、前記負荷MO
Sトランジスタのゲート電位を直接制御し、gm(相互
コンダクタンス)を変化させることにより任意の利得を
得る固体増幅装置を提供する。
【0016】(10)本発明は、(9)の固体撮像装置
において、前記負荷MOSトランジスタのゲートと出力
をMOSトランジスタを介して接続し、そのゲートを制
御することで利得の微調整をおこなう固体撮像装置を提
供する。
【0017】(11)本発明は、(9)または(10)
の固体撮像装置において、前記増幅回路が、帰還回路を
形成し、前記MOS差動増幅器の入力と出力を同電位に
するためのスイッチ回路を有し、リセットパルスと信号
パルスが時系列で交互に設定され、リセット時には前記
帰還回路を含む回路全体の入力は基準電圧となり、前記
スイッチ回路のONにより前記帰還回路がONし、前記
増幅器の入力と出力の電位が等しくなり、非リセット時
には入力信号を増幅し出力するタイミングで前記増幅回
路を駆動する手段を有する固体撮像装置を提供する。
【0018】本発明によると、MOSインバータ型、差
動型の増幅器の負荷MOSトランジスタのゲート電圧を
制御することによりgmを変化させ利得を制御するた
め、制御が簡易である。また、入力に直列に接続された
容量と入出力間に接続された負帰還回路によりダイナミ
ックレンジを大きくし、ゲインの制御を増幅器内部でお
こなう。さらに、PMOSゲートと出力をNMOSトラ
ンジスタを介して接続し、そのゲート電圧を制御するこ
とで利得の微調整を行うことができる。
【0019】さらに、固体撮像素子の水平信号線および
垂直信号線における画素信号の増幅に用いられ、外部か
らの制御入力によって利得を調節することができる。こ
れにより、増幅器の回路を簡略化し、信号線に直列に接
続された容量とリセットトランジスタにより構成される
リセット回路により、増幅器の動作マージンの拡大、利
得の安定化、S/N比の改良が達成される。このような
増幅回路をもった固体撮像装置は画像中の雑音を抑制
し、小信号レベルの信号情報を安定に得ることができ
る。
【0020】
【発明の実施の形態】図1には、本発明の一実施形態の
個体撮像装置が示されている。これによると、複数の光
電変換部11が行及び列に配列されている。これら光電
変換部11の各々は光電変換回路12と増幅回路13と
で構成される。各光電変換回路12は光電変換素子、即
ちフォトダイオード12aと垂直選択用MOSトランジ
スタ12bにより構成される。増幅回路13は直列に接
続されたMOSトランジスタ13a,13b,13cに
より構成され、フォトダイオード12aの信号を増幅す
る。即ち、トランジスタ13aのソースは接地され、ト
ランジスタ13bのゲートはトランジスタ12bのドレ
インに接続され、フォトダイオード12aの極小レベル
の光電変換信号がトランジスタ12bを介してトランジ
スタ13bのゲートに入力されると、この増幅回路13
により所定レベルまで増幅される。なお、トランジスタ
14はリセットトランジスタである。
【0021】行方向に配列された光電変換部11はリセ
ット線15、読み取り線16およびアドレス線17を介
して垂直レジスタ18に接続される。即ち、リセット線
15は各光電変換部11のリセットトランジスタ14の
ゲートに接続され、読み取り線16は光電変換回路12
のMOSトランジスタ12bのゲートに接続され、アド
レス線17は増幅回路13のMOSトランジスタ13c
のゲートに接続される。
【0022】列方向に配列された光電変換部11は垂直
信号線19を水平選択トランジスタ20を介して水平信
号線21に接続される。即ち、光電変換部11の増幅回
路13の出力ノードが水平選択トランジスタ20のソー
ス・ドレインを介して水平信号線21に接続される。水
平選択トランジスタ20のゲートは水平シフトレジスタ
22の出力に接続される。
【0023】水平信号線21は出力増幅回路23に接続
される。この出力増幅回路23は水平信号線21に接続
されるキャパシタ23aとこのキャパシタ23aを介し
て水平信号線21に接続される入力端を有する差動増幅
器23bとこの差動増幅器23bの入出力間に接続さ
れ、負帰還回路を構成するMOSトランジスタ23cと
により構成される。
【0024】次に、上記構成のMOS型個体撮像装置の
動作を説明する。水平信号線21は基準となる電圧Vr
efにより常にバイアスされており、このため、水平信
号線21に直列に接続されたキャパシタ23aは基準電
位に蓄積されている。この状態において、垂直シフトレ
ジスタ18から読み取り線16を介して読み取り信号が
ドランジスタ12bのゲートに供給されると、ドランジ
スタ12bがONする。このとき、フォトダイオード1
2aで生じた信号、即ち光電変換信号がトランジスタ1
2bを介して増幅回路13に供給される。この増幅回路
13はアドレス線17を介して垂直シフトレジスタ18
から送られるアドレス信号に応答して光電変換信号の増
幅信号を垂直信号線19に読み出す。垂直信号線19に
読み出された信号は水平シフトレジスタ22によって制
御される水平選択トランジスタ20によって選択され、
水平信号線21に読み出される。水平信号線21の正ま
たは負の信号がキャパシタ23aの蓄積電荷を変化さ
せ、この変化に相当する電位変化が差動増幅器23bの
実効的な入力となる。差動増幅器23bにより正または
負の信号が増幅された後、負帰還回路を構成するスイッ
チ素子、即ちMOSトランジスタ23cがリセットパル
スφRESET によってONにされると、キャパシタ23a
がリセットされる。
【0025】上記のように増幅器の入力と出力の間に負
帰還回路を設け、入力に対し直列にキャパシタを接続し
た出力増幅回路23を用いることにより、図11の従来
例に示したようにオートバイアス効果によって動作点を
入力と出力が等しくなる電位にシフトさせ、実効的な動
作領域を拡大することができる。したがって、トランジ
スタのしきい値がプロセス上でばらついた場合にも動作
領域のずれを減少させ、動作を安定化することができ
る。
【0026】図2に図1の回路における各信号のタイミ
ングが示されている。リセットパルスφRESET と水平選
択信号パルスHS1、HS2・・・はこのように時系列
で交互に設定され、リセット時には帰還回路を含む回路
全体の入力は基準電圧となり、かつ帰還回路がONし、
差動増幅器23bの入力と出力が等しくなる。
【0027】一方、非リセット時には人力信号ISを増
幅し、出力信号OSとして出力する。このとき水平選択
信号HSとリセットのタイミングは同時であってもよ
い。また水平ブランキング期間にリセットトランジスタ
23cをONし、差動増幅器23bのバイアスを設定
し、その後、複数の垂直信号線19からの信号を読み取
るが、垂直信号線19の信号を読み取っている間はリセ
ットトランジスタ23cのリセット動作を行わない駆動
方法(水平クランブ方式)も使用できる。
【0028】図3は図1の固体撮像装置に複数の水平信
号線21−1、21−2を設けた他の実施形態を示して
いる。これによると、水平信号線21−1、21−2は
水平選択トランジスタ20−1,20−2にそれぞれ接
続され、また、複数の出力増幅回路23−1,23−2
にそれぞれ接続される。
【0029】この実施形態によると、水平選択トランジ
スタ20−1、20−2によって選択された信号は水平
信号線21−1、21−2にそれぞれ読み出されるの
で、信号読み出しを高速化することができる。この実施
形態では、水平信号線および出力増幅回路がそれぞれ2
個だけ示されているが、2個以上設けることにより信号
読み出しを高速化をさらに向上させることができる。
【0030】図4は、各垂直信号線に増幅回路23−
1、23−2を挿入した他の実施形態を示している。即
ち、垂直信号線19−1、19−2が増幅回路23−
1、23−2および水平選択トランジスタ20−1、2
0−2をそれぞれ介して水平信号線21−1、21−2
にそれぞれ接続される。
【0031】この実施形態によると、垂直信号線19−
1、19−2の光電変換信号が増幅回路23−1、23
−2によって増幅され、水平選択トランジスタ20−
1、20−2によって水平信号線21−1、21−2に
読み出される。
【0032】即ち、フォトダイオードaで生じた光電変
換信号は卜ランジスタ12bによって読み出され、増幅
回路13によって増幅され、垂直信号線19−1、19
−2に読み出される。垂直信号線19−1、19−2に
読み出された信号は増幅回路23−1、21−2によっ
て増幅された後、水平選択トランジスタ20−1、20
−2によって選択され、水平信号線21−1、21−2
に読み出される。
【0033】上述した実施形態の固体撮像装置の増幅回
路23または23−1、23−2は図5に示すような増
幅回路200に置き換えることができる。この増幅回路
200によると、一方の入力には信号が入力され、他方
の入力には基準電圧が印加される差動増幅器210が用
いられる。この増幅回路200では、垂直または水平選
択トランジスタ20によって選択され、水平又は垂直信
号線19に読み出された正または負の信号が、キャパシ
タ223−1を介して増幅器210の非反転入力端に入
力される。差動増幅器210の反転入力端はキャパシタ
223−2を介して基準電圧源225に接続される。差
動増幅器210は非反転及び反転入力端への入力信号の
差電圧を増幅し、出力端226−1,226−2に読み
出す。その後、MOSトランジスタ220−1,220
−2のゲートに入力されるリセツト信号φRESET がHi
ghとなり、 MOSトランジスタ220−1、220
−2がONとなると、増幅器210の入力端と出力端の
電圧レベルが等しくなる。
【0034】図6は、図1、図3および図4の増幅回路
23,23−1,23−2の他の例を示している。図6
の増幅回路230は、CMOSインバータおよびリセッ
トトランジスタ並びに入力キャパシタを用いた増幅器に
より構成される。即ち、電源電圧が増幅器230の端子
234、238に印加されることにより、端子235へ
の信号に応じて負荷MOSトランジスタ229のgmが
制御され、増幅率が調整される。
【0035】即ち、信号は入力端子237からキャパシ
タ232を介して駆動MOSトランジスタ231のゲー
トに入力され、増幅された後、出力端239から出力さ
れる。その後、回路がリセットされ、ノード270と出
力端239が等しくなるようにバイアスがかけられる。
この回路ではリセットトランジスタ260及び入力キャ
パシタ232によって構成される負帰還回路によってS
/N比が向上し、動作点を調整してダイナミックレンジ
が向上している。本回路は非常に簡便であるので、数倍
の利得を必要とする場合には非常に有効である。
【0036】図7は、差動増幅回路を基にした図5の増
幅回路の変形例を示している。これによると、電源電圧
が端子240、241に印加される。入力端子227−
1には基準電圧もしくは前述の信号無しの時の信号線の
信号が入力され、入力端子227−2には信号が入力さ
れる。入力キャパシタ223−1、223−2を介して
トランジスタ246−l、246−2に入力された信号
は負荷MOSトランジスタ245−1、245−2、駆
動MOSトランジスタ246−1、246−2及び定電
流源247によって構成される差動増幅器によって増幅
され、出力端226−l、226−2に出力される。そ
の後、リセットトランジスタ228−1、228−1を
ONし、回路をリセットして入力と出力の電圧レベルが
等しくなるようにバイアスされる。
【0037】本回路では、負荷のPMOSトランジスタ
を短チャネルとなるように負荷PMOSと駆動NMOS
のチャネル幅を適当に調整することで基準となる利得を
設定し、端子244に入力される制御電圧によって最終
的な利得G2が制御される。さらに、端子244を図8
に示すようにNMOSトランジスタ248を介して出力
と接続し、NMOSトランジスタのゲートを制御するこ
とで利得を微調整することができる。
【0038】一般に、このような固体撮像装置の回路で
は、各信号線にリセットパルスのとびこみなどトランジ
スタのカップリングによる効果が現れ、リセット時の基
準電位が変化するため光信号がなくても出力信号が0に
ならない。
【0039】従って、本発明では図9のような回路を考
案した。図9に示した固体撮像装置は図1の回路に、フ
オトダイオード112a、垂直選択トランジスタ112
b、水平選択トランジスタ120、水平信号線121か
らなるダミー回路130を付加した回路である。ダミー
回路130の水平選択トランジスタ120のゲート電圧
は、リセットパルスと交互に印加され、ダミーの水平信
号線121には全信号のタイミングで光信号が0の場合
の、つまり、リセットパルスの飛び込みなどの雑音のみ
を含んだダミー信号が送られる。このダミー回路130
のダミー信号を差動増幅回路Bの基準入力とすること
で、前記のパルスの飛び込みなどの効果をキャンセルす
ることができる。
【0040】
【発明の効果】本発明では増幅器の入出力間に負帰還回
路を付加し、負荷MOSトランジスタのゲートを制御す
るかまたは負荷MOSトランジスタのゲートと出力をN
MOSトランジスタを介して出力と接続し、そのゲート
を制御することで負荷MOSトランジスタのgmを変
え、利得を可変とした。この回路構成により、S/N比
の向上、しきい値ずれに対する効果を得ることができ
る。また、ダミー回路を付加し、その信号を差動入力の
一方として使用することでノイズの低減を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態であり、単線の水平信号線
を用いた固体撮像装置の構成を示す回路。
【図2】図1の固体撮像装置の各部における信号のタイ
ミング。
【図3】本発明の他の実施形態であり、複数の水平信号
線を用いた固体撮像素子の構成を示す回路。
【図4】本発明の他の実施例であり、垂直信号線に増幅
回路を含めた固体撮像装置の構成を示す回路。
【図5】本発明の他の実施形態の固体撮像装置に用いら
れる増幅回路の回路図。
【図6】本発明の他の実施形態の固体撮像装置に用いら
れる増幅回路の回路図。
【図7】本発明の他の実施形態の固体撮像装置に用いら
れる増幅回路の回路図。
【図8】本発明の他の実施形態の固体撮像装置に用いら
れる増幅回路の回路図。
【図9】本発明の他の実施形態であり、ダミー回路及び
可変利得増幅回路を含む固体撮像装置の構成を示す図。
【図10】従来技術による固体撮像素子に利用する増幅
回路の一例。
【図11】増幅回路における動作特性。
【図12】従来技術による差動増幅回路。
【符号の説明】
11…光電変換部 12…光電変換回路 12a…フオトダイオード 12b…垂直選択用MOSトランジスタ 13…増幅回路 18…垂直シフトレジスタ 19…垂直信号線 20…水平選択トランジスタ 21…水平信号線 22…水平シフトレジスタ 23,23−1,23−2…出力増幅回路 130…ダミー回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 幸雄 神奈川県川崎市幸区堀川町580番1号 株 式会社東芝半導体システム技術センター内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 行及び列に配列され、各々が光電変換素
    子とこの光電変換素子の信号を増幅する増幅素子とでな
    る複数の光電変換部と、これら光電変換部の信号を読み
    出す複数の垂直信号線と、行配列の前記光電変換部を選
    択するための垂直選択回路と、前記垂直信号線を選択す
    るための水平選択回路と、前記垂直信号線の選択に従っ
    て前記垂直信号線の信号を読み出すための水平信号線
    と、前記水平信号線の信号を増幅し、負帰還経路を有す
    る増幅回路と、前記垂直信号線の選択と前記増幅回路の
    リセットを交互に行う手段とにより構成される固体撮像
    装置。
  2. 【請求項2】 前記水平信号線は前記水平選択回路によ
    り選択される複数の垂直選択線の信号をそれぞれ読み出
    す複数の水平信号線を有し、前記増幅回路は前記複数の
    水平信号線の信号をそれぞれ増幅する複数の増幅回路を
    有する請求項1に記載の固体撮像装置。
  3. 【請求項3】 行及び列に配列され、各々が光電変換素
    子とこの光電変換素子の信号を増幅する増幅素子とでな
    る複数の光電変換部と、これら光電変換部の信号を読み
    出す複数の垂直信号線と、行配列の前記光電変換部を選
    択するための垂直選択回路と、前記垂直信号線を選択す
    るための水平選択回路と、前記垂直信号線の信号をそれ
    ぞれ増幅し、負帰還経路を有する複数の増幅回路と、前
    記垂直信号線の選択に従って前記垂直信号線の信号を読
    み出すための水平信号線と、前記垂直信号線の選択と前
    記増幅回路のリセットを交互に行う手段とにより構成さ
    れる固体撮像装置。
  4. 【請求項4】 前記水平信号線は前記水平選択回路によ
    り選択される複数の垂直選択線の信号をそれぞれ読み出
    す複数の水平信号線を有する請求項3に記載の固体撮像
    装置。
  5. 【請求項5】 基準信号を前記水平信号線に読み出すよ
    うなダミー回路を有し、前記増幅回路は前記水平信号線
    の信号と前記ダミー回路の基準信号との差を増幅する差
    動増幅回路により構成される請求項1乃至4のいずれか
    1に記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 前記増幅回路は前記信号線に直列に接続
    されるキャパシタと増幅器と、この増幅器の入力と出力
    を同電位にするためのスイッチ回路とにより構成される
    請求項1乃至5のいずれか1に記載の固体撮像装置。
  7. 【請求項7】 前記信号線に信号を読み出す前に、前記
    のスイッチ回路をONして、前記増幅器の入力の電圧を
    所定の電圧にセットする手段を含む請求項6に記載の固
    体撮像装置。
  8. 【請求項8】 前記増幅回路は前記スイッチ回路の一回
    の動作に対して1ビットを含む複数ビットを読み出す請
    求項6の固体撮像装置。
  9. 【請求項9】 前記増幅回路は、負荷MOSトランジス
    タ及び駆動MOSトランジスタを具備するMOSインバ
    ータ回路と一対の負荷MOSトランジスタと一対の差動
    入カトランジスタと1つの定電流源とを含むMOS差動
    増幅器ににより構成され、前記負荷MOSトランジスタ
    のゲート電位を直接制御し、gm(相互コンダクタン
    ス)を変化させることにより任意の利得を得る請求項1
    乃至5のいずれか1に記載の固体増幅装置。
  10. 【請求項10】 前記負荷MOSトランジスタのゲート
    と出力をMOSトランジスタを介して接続し、そのゲー
    トを制御することで利得の微調整をおこなう請求項9の
    固体撮像装置。
  11. 【請求項11】 前記増幅回路は、帰還回路を形成し、
    前記MOS差動増幅器の入力と出力を同電位にするため
    のスイッチ回路を有し、リセットパルスと信号パルスが
    時系列で交互に設定され、リセット時には前記帰還回路
    を含む回路全体の入力は基準電圧となり、前記スイッチ
    回路のONにより前記帰還回路がONし、前記増幅器の
    入力と出力の電位が等しくなり、非リセット時には入力
    信号を増幅し出力するタイミングで前記増幅回路を駆動
    する手段を有する請求項9または10の固体撮像装置。
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