JPH0418737A - CCD solid-state image sensor - Google Patents

CCD solid-state image sensor

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Publication number
JPH0418737A
JPH0418737A JP2122278A JP12227890A JPH0418737A JP H0418737 A JPH0418737 A JP H0418737A JP 2122278 A JP2122278 A JP 2122278A JP 12227890 A JP12227890 A JP 12227890A JP H0418737 A JPH0418737 A JP H0418737A
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JP
Japan
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output
circuit
capacitor
signal
image sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP2122278A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Kanasugi
金杉 芳昭
Kayao Takemoto
一八男 竹本
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
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Publication of JPH0418737A publication Critical patent/JPH0418737A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、CCD (電荷移送素子)固体撮像素子に
関し、例えば高感度化を図るCCD固体撮像素子に利用
して有効な技術に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a CCD (charge transfer device) solid-state image sensor, and relates to a technique that is effective for use in, for example, a CCD solid-state image sensor for increasing sensitivity.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

CCD固体撮像素子を用いた固体撮像カメラにおいては
、相関二重サンプリング回路(CDS回路)が設けられ
る。これにより、信号電荷を電圧信号に変換する出力回
路でのりセント雑音の除去や1/f雑音の除去が行われ
る。このような相関二重サンプリング回路に関しては、
1974年2月、アイイーイーイー ジャーナル オフ
゛ ソリッド−ステーI・ ザーキソツ 5C−9,1
,1−13(IFI’:HJ、of 5olid−3t
ate C1rcuits)かある。
A solid-state imaging camera using a CCD solid-state imaging device is provided with a correlated double sampling circuit (CDS circuit). As a result, the output circuit that converts the signal charge into a voltage signal removes the cent noise and the 1/f noise. For such a correlated double sampling circuit,
February 1974, IEE Journal Off゛Solid-Stay I Zakisotsu 5C-9,1
, 1-13 (IFI':HJ, of 5olid-3t
ate C1rcuits).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

上記の相関二重サンプリング回路は、CCD固体撮像素
子の外部回路として設りられる。そごで、本願発明者に
おいては、相関二重サンプリング回路を内蔵させること
を考えた。この場合、相関−重ザンブリング回路は、そ
れ自体に電圧利得がないからS/Nの向」二には限界が
ある。特に、高画質化のために多画素化を図った固体撮
像素子では、素子の微細化に伴い読み出し電荷量が少な
くなるからS/Nが悪くなる。
The above-mentioned correlated double sampling circuit is provided as an external circuit of the CCD solid-state image sensor. Therefore, the inventor of the present application considered incorporating a correlated double sampling circuit. In this case, since the correlation-multiplexing circuit itself has no voltage gain, there is a limit to the S/N ratio. In particular, in a solid-state image sensor that has a large number of pixels in order to improve image quality, the S/N ratio deteriorates because the amount of readout charge decreases as the device becomes smaller.

この発明の目的は、S / Nの改善を図ったCC1〕
固体撮像素子を提供することにある。
The purpose of this invention is to improve CC1 with improved S/N.
An object of the present invention is to provide a solid-state image sensor.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は
、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するだめの手段〕[Failure to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

ずなわら、相関二重サンプリング回路を内蔵させるとと
もに、この相関二重サンプリング回路を通した出力信号
をホールドするキャパシタとして、出力タイミングのと
きにはチャージアップ時より容量値が小さくされる可変
容量素子を用いて電圧増幅作用を行われる。
In addition to incorporating a correlated double sampling circuit, a variable capacitance element is used as a capacitor that holds the output signal passed through this correlated double sampling circuit, and its capacitance value is smaller during output timing than during charge-up. voltage amplification effect.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、相関二重ザンプリング回路の内
蔵化により外部回路の簡素化が可能になるとともに可変
容量素子により実質的な信号量を大きくてきるからS/
Nの改善が可能になる。
According to the above-mentioned means, since the external circuit can be simplified by incorporating the correlated double sampling circuit, and the actual signal amount can be increased by the variable capacitance element, the S/
It becomes possible to improve N.

〔実施例〕〔Example〕

第1図には、この発明に係るCCD固体撮像素子の一実
施例のブロック図が示されている。同図の各回路ブロッ
ク及び素子ば、公知の半導体集積回路の製造技術により
、学結晶シリコンのような1個の半導体基板上において
形成される。
FIG. 1 shows a block diagram of an embodiment of a CCD solid-state image sensor according to the present invention. Each circuit block and element in the figure is formed on a single semiconductor substrate such as academic silicon using known semiconductor integrated circuit manufacturing techniques.

この実施例のCCI)固体撮像素子は、インターライン
CCD型固体撮像素7−1.:向りられており、撮像ア
レイがフメトダイオードと垂直C0D(電荷位相素子)
から構成される。ここで、蓄積・転送された信号電荷は
、水平転送シフ]・レジスタとして作用する水平CCD
を通してシリアルに出力される。この信号電荷は、その
出力部に設けられている出力キャパシタ(図示せず)に
より電圧信号に変換され、プリアンプ(増幅回路)PA
により増幅される。
The CCI) solid-state image sensor of this embodiment is an interline CCD type solid-state image sensor 7-1. : The imaging array is perpendicular to the fumetodiode (C0D (charge phase device)).
It consists of Here, the accumulated and transferred signal charge is transferred to the horizontal CCD which acts as a horizontal transfer shift register.
output serially through This signal charge is converted into a voltage signal by an output capacitor (not shown) provided at the output section, and the signal charge is converted into a voltage signal by an output capacitor (not shown) provided at the output section, and the preamplifier (amplifier circuit) PA
is amplified by

上記プリアンプPAは、同図に点線で囲まれた次の回路
にJ、り構成される。リセソI・M OS F Ei”
 Q Iは、リセットパルスφ□・によりスイッチ制御
され、それがハイレヘルにされたタイミングでオン状態
となり上記出力キャパシタにリセット電圧VBを与える
。上記出力キャパシタの保持電圧がゲートに供給された
増幅MOS F ETQ 2と、そのソースに設番ノら
れた負荷MOSFETQ3とは初段のソースフォロワ回
路を構成する。この初段のソースフォロワ回路の出力信
号ば、MOSFE T Q 5と、そのソースに設げら
れた負荷MOSF E T Q 6とによるなる2段目
のソースフォロワ出力回路を通して次段に出力される。
The preamplifier PA is constructed by the following circuit surrounded by a dotted line in the figure. Liseso I・M OS F Ei”
QI is switch-controlled by a reset pulse φ□·, and turns on at the timing when it is set to high level, thereby applying a reset voltage VB to the output capacitor. The amplification MOSFETQ2 whose gate is supplied with the holding voltage of the output capacitor and the load MOSFETQ3 whose source is numbered constitute a first-stage source follower circuit. The output signal of this first stage source follower circuit is outputted to the next stage through a second stage source follower output circuit consisting of a MOSFET Q 5 and a load MOSFET Q 6 provided at its source.

このようなインターラインCCD型固体撮像素fに対し
て、次のような二重サンプリング回路と出力増幅回路が
設けられる。
The following double sampling circuit and output amplification circuit are provided for such an interline CCD type solid-state image sensor f.

上記プリアンプI)Aの出力信号は、キャパシタCIの
一方の電極に伝えられる。このキャパシタCIの他方の
電極と回路の接地電位点との間には、リセットパルスφ
6を受げるリセソ1−M03FE]゛Q7が設けられる
。上記キャパシタC1の他方の電極の信号は、転送タイ
ミングパルスφ。によりス・イノ千制御される伝送ゲー
)MOSFETQ8を介して可変容量素子C2に伝えら
れる。−上記キャパシタC1とリセノ1−M03FET
Q7とが実質的な相関二重ザンブリング回路CDSを構
成する。l二足可変容量素子C2ば、タイミングパルス
φ、によりその容量値が変化する可変容量素子であり、
その容量値の変化を利用した電圧増幅作用を行う増幅回
路A M Pを構成する。
The output signal of the preamplifier I)A is transmitted to one electrode of the capacitor CI. A reset pulse φ is connected between the other electrode of this capacitor CI and the ground potential point of the circuit.
6 is provided. The signal on the other electrode of the capacitor C1 is a transfer timing pulse φ. The transmission signal is transmitted to the variable capacitance element C2 via the MOSFET Q8. -Above capacitor C1 and reseno1-M03FET
Q7 constitutes a substantial correlated double summing circuit CDS. The two-legged variable capacitance element C2 is a variable capacitance element whose capacitance value changes according to the timing pulse φ,
An amplifier circuit A MP is constructed which performs a voltage amplification effect using the change in the capacitance value.

1−配回変容量素子としてのキャパシタC2の保持電圧
は、それがゲートに伝えられる増幅MOSFE T Q
 9とソースに設けられた負荷MO8FETQIOから
なる出力回路OBを通して外部端子OU Tへ送出され
る。
1-The holding voltage of the capacitor C2 as a variable capacitive element is transmitted to the gate of the amplifying MOSFE TQ
The signal is sent to an external terminal OUT through an output circuit OB consisting of a load MO8FETQIO and a load MO8FETQIO provided at the source.

第2図には、上配回変容景素子C2の一実施例の概略素
子構造断面図が示されている。
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the element structure of an embodiment of the upper rotational transformation element C2.

この実施例の可変容量素子C2は、M OS容量が利用
される。すなわち、デー1−電極を−・方の電極として
、図示しない薄いゲート酸化膜を誘電体として基板Pと
の間でゲート容量を構成する。そして、十記ゲート電極
の端部とオーバーラツプするようなN゛層を形成して、
これを制御電極とし−ζタイミンクパルスφ、を供給す
る。この構造はM OS F E Tを構成する一方の
ソース又はドレインを省略したものと同様である。
The variable capacitance element C2 of this embodiment uses a MOS capacitor. That is, a gate capacitance is formed between the D1- electrode and the substrate P using a thin gate oxide film (not shown) as a dielectric, using the D1- electrode as the -. side electrode. Then, an N layer is formed so as to overlap with the end of the gate electrode.
This is used as a control electrode and a -ζ timing pulse φ is supplied. This structure is similar to a MOS FET in which one of the sources and drains is omitted.

この可変容量素子の動作の概略は、次の通りである。タ
イミングパルスφゎがハイレベルのときには、ソース領
域と等価なN゛層の電位がケ・−ト電極にlj4えられ
る信号電圧に対して同じかそれより高くなるため、ゲー
ト電極下にはチャンネルが形成されず空乏層ができる。
The outline of the operation of this variable capacitance element is as follows. When the timing pulse φ is at a high level, the potential of the N layer equivalent to the source region is equal to or higher than the signal voltage applied to the gate electrode, so there is a channel under the gate electrode. It is not formed and a depletion layer is formed.

このときには、容量素子の容量値はゲート絶縁膜を誘電
体とする比較的大きな容量値にされたMOS容量と、上
記空乏層を誘電体とする上記N゛層及び基板Pとの間の
接合容量が直列に接続されて、その合成容量の容量値は
小さい値になる。
At this time, the capacitance value of the capacitive element is the junction capacitance between the MOS capacitor, which has a relatively large capacitance value with the gate insulating film as the dielectric, and the N layer and substrate P, with the depletion layer as the dielectric. are connected in series, and the combined capacitance has a small capacitance value.

タイミングパルスφゎがロウレベルのときには、ソース
領域と等価なN゛層の電位がゲート電極に与えられる信
号電圧に対して、しきい値電圧以下に低くなるため、ゲ
ート電極下には同図に点線で示したようなチャンネルが
形成される。このときには、上記ゲート絶縁膜を誘電体
とするMOS容量からなる大きな容量値となる。
When the timing pulse φ is at low level, the potential of the N layer equivalent to the source region becomes lower than the threshold voltage with respect to the signal voltage applied to the gate electrode, so there is a dotted line below the gate electrode. A channel as shown in is formed. At this time, a large capacitance value is obtained, which is composed of a MOS capacitor using the gate insulating film as a dielectric.

第3図には、可変容量素子の他の一実施例の概略素子構
造断面図が示されている。この実施例の可変容量素子は
、制御端rとキャパシタの電極が共通化されたPN接合
容量が利用される。すなわち、タイミンクパルスψ。に
よりN゛層に高い電圧を与えた状態では、同図に点線で
示した空乏層が広がり容量値が小さくなる。これに対し
て、タイミングパルスφ、によりN″層に低い電圧を与
えた状態では同図に点線で示した空乏層が狭くなり容量
値が大きく値に変化する。
FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of the element structure of another embodiment of the variable capacitance element. The variable capacitance element of this embodiment uses a PN junction capacitor in which the control terminal r and the electrode of the capacitor are shared. That is, the timing pulse ψ. Therefore, when a high voltage is applied to the N layer, the depletion layer shown by the dotted line in the figure expands and the capacitance value becomes smaller. On the other hand, when a low voltage is applied to the N'' layer by the timing pulse φ, the depletion layer shown by the dotted line in the figure becomes narrower, and the capacitance value changes to a larger value.

第4図には、上記第2図に示した可変容量素子を用いた
場合の信号出力動作を説明するだめの動作波形図の一例
が示されている。以下、同図を参照しで、上記第1図に
示した回路の動作を説明する。
FIG. 4 shows an example of an operation waveform diagram for explaining the signal output operation when the variable capacitance element shown in FIG. 2 is used. The operation of the circuit shown in FIG. 1 will be described below with reference to the same figure.

プリアンプPAのタイミングパルスφ6・に同期してプ
リアンプPAからはリセットレベルと出力レヘルが交互
に出力される。
The reset level and the output level are alternately output from the preamplifier PA in synchronization with the timing pulse φ6 of the preamplifier PA.

上記のような出力信号に同期して相関二重サンプリング
用のタイミングパルスφ8とφGとが形成される。すな
わち、タイミングパルスφ7は、プリアンプPAの出力
信号がりセットレベルにされてからハイレベルに変化し
、プリアンプPAから読み出し信号に応じた出力レベル
にされる前にロウレベルに変化するようにされる。タイ
ミングパルスφ6ば、プリアンプPAの出力信号が出力
レベルにされてからハイレベルに変化し、プリアンプP
Aから読み出し信号がリセットレベルにされる前にロウ
レベルに変化するようにされる。
Timing pulses φ8 and φG for correlated double sampling are generated in synchronization with the output signal as described above. That is, the timing pulse φ7 changes to a high level after the output signal of the preamplifier PA is set to a set level, and changes to a low level before being set to an output level corresponding to a read signal from the preamplifier PA. When the timing pulse φ6 is used, the output signal of the preamplifier PA changes from the output level to the high level, and the output signal of the preamplifier PA changes to the high level.
The read signal from A changes to low level before being set to reset level.

プリアンプPAからリセットレベルが出力されるタイミ
ングでタイミングパルスφRがハイレベルになるため、
MOSFETQ7がオン状態となりキャパシタCIには
リセットレベルが蓄積される。続いて、上記MOSFE
TQ7がオフ状態にされた後に、プリアンプPAからは
読み出し電荷に応した出力レヘルが出力される。これに
より、キャパシタC1を通して上記リセットレベルを基
準にした出力レベルが出力される。この信号は、タイミ
ングパルスφ6によりオン状態にされるMo 3 F 
E i” Q 8を通してキャパシタC2に伝えられる
Since the timing pulse φR becomes high level at the timing when the reset level is output from the preamplifier PA,
MOSFET Q7 is turned on and a reset level is accumulated in capacitor CI. Next, the above MOSFE
After TQ7 is turned off, the preamplifier PA outputs an output level corresponding to the read charge. As a result, an output level based on the reset level is output through the capacitor C1. This signal is Mo 3 F turned on by timing pulse φ6.
It is transmitted to capacitor C2 through E i''Q8.

このとき、キャパシタC2ば、夕・イミングパルスφ6
がハイレベルになる前にタイミングパルスφ。がロウレ
ベルにされることに応じて比較的大きな容量値を持つよ
うにされる。」二重タイミングパルスφ、のハイレベル
への変化によりM OS FET Q 8がオン状態と
なり、上記比較的大きな容量値を持つようにされたキャ
パシタC2にはキャパシタCIを通した出力レベルによ
りチャージアップがなされる。この信号の転送が行われ
た後に、タイミングパルスφ。をロウレベルにするごと
によりMO8FETQ8がオフ状態にされ、タイミング
パルスφ、がロウレベルからハイレベルに変化する。こ
れにより1、キャパシタC2の容量値は、ゲート電極下
に空乏層が形成されることに応じてその容量値が小さく
変化する。ここて、−点鎖線で示した電圧CVTは、キ
ャパシタC2のしきい値電圧である。
At this time, the capacitor C2 is connected to the evening timing pulse φ6.
The timing pulse φ before becomes high level. It is made to have a relatively large capacitance value in response to being set to a low level. "The change of the double timing pulse φ to high level turns on the MOS FET Q8, and the capacitor C2, which has a relatively large capacitance value, is charged up by the output level through the capacitor CI. will be done. After this signal transfer is performed, the timing pulse φ is applied. Each time MO8FETQ8 is set to low level, MO8FETQ8 is turned off, and the timing pulse φ changes from low level to high level. As a result, 1. The capacitance value of the capacitor C2 changes to a small value in accordance with the formation of a depletion layer under the gate electrode. Here, the voltage CVT shown by the - dotted chain line is the threshold voltage of the capacitor C2.

このように相関二重サンプリング回路における増幅回路
を構成するキャパシタC2の容量値が小さく変化するの
に対して上記チャージ量は一定である。したがっζ、増
幅用のキャパシタc2における保持電圧Vば、■(電圧
) =Q (電荷量)/C(容量値)の関係式から容量
値Cが小さくなることに応して増大する。言い換えるな
らば、信号電圧の増幅作用が行われる。
In this way, while the capacitance value of the capacitor C2 forming the amplifier circuit in the correlated double sampling circuit changes small, the amount of charge is constant. Therefore, ζ, the holding voltage V in the amplification capacitor c2 increases as the capacitance value C becomes smaller, according to the relational expression (2) (voltage) = Q (amount of charge)/C (capacitance value). In other words, the signal voltage is amplified.

ごのキャパシタC2により増幅された信号電圧は、ソー
スフォロワ出力MOSFETQ9を通して外部端子OU
 Tから出力される。
The signal voltage amplified by each capacitor C2 is passed through the source follower output MOSFET Q9 to the external terminal OU.
Output from T.

なお、可変容量素子C2に対して出力MOSFE ’l
” Q 8のゲート容量やMOSFETQ8の出力側の
ソース、ドレイン容量がパラレルに接続されるものであ
る。したがって、実際の増幅作用は上記のようなキャパ
シタC2の容量値の変化に上記のような寄生容量を加え
た合成容量値の変化に応じて行われるものである。この
ため、上記増幅率を大きくするためには、上記キャパシ
タC2の容量値の変化に対して、上記出力MOS F 
ETのゲート容星等の寄生容量値が小さくなるように設
計する必要がある。また、上記のように可変容量素子に
より増幅作用が行われるから、ソース接地増幅回路のよ
うなI/f雑音が発生せず、低雑音化が可能になる。
Note that the output MOSFE 'l for the variable capacitance element C2
” The gate capacitance of Q8 and the source and drain capacitances on the output side of MOSFET Q8 are connected in parallel. Therefore, the actual amplification effect depends on the change in the capacitance value of capacitor C2 as described above and the parasitic effects as described above. This is done in response to a change in the combined capacitance value including the capacitance.For this reason, in order to increase the amplification factor, the output MOS F
It is necessary to design the ET so that the parasitic capacitance value of the gate capacitance etc. is small. Further, since the amplification effect is performed by the variable capacitance element as described above, I/f noise unlike in a source-grounded amplifier circuit is not generated, and noise can be reduced.

上記の実施例から得られる作用効果は、下記の通りであ
る。すなわち、 (1)相関二重サンプリング回路を内蔵させるとともに
、この相関二重サンプリング回路を通した出力信号を増
幅する回路を構成する−1−ヤパシタとして、出力タイ
ミングではチャージアップ時より容量値が小さくされる
可変容量素子を設けて電圧増幅作用を行わせることによ
り、相関二重ザンブリング回路の内蔵化に伴い外部回路
の簡素化が可能になるとともに増幅回路を構成する可変
容量素子により実質的な信号量を大きくできるからS/
Nの改善が可能になるという効果が得られる。
The effects obtained from the above examples are as follows. That is, (1) In addition to incorporating a correlated double sampling circuit, as a -1-capacitor that constitutes a circuit that amplifies the output signal through this correlated double sampling circuit, the capacitance value is smaller at the output timing than at the time of charge-up. By providing a variable capacitance element to perform a voltage amplification effect, it is possible to simplify the external circuit by incorporating a correlated double zumbling circuit, and the variable capacitance element constituting the amplification circuit allows the substantial signal to be amplified. Because the amount can be increased S/
This has the effect that N can be improved.

(2ン可変容量素子としてMOS容量を利用することに
より、1. / f雑音が発生せず直線性の良い電圧増
幅作用を行われることができるという効果が得られる。
(Using a MOS capacitor as a 2-in variable capacitance element has the effect that 1./f noise does not occur and a voltage amplification action with good linearity can be performed.

以上本願発明者によりなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば、相関二重サンプ
リング回路は、上記のようなキャパシタとスイッチMO
S F ETとの組み合わせにより構成したが、高速化
のためにキャパシタCIの出力側にバッファアンプを設
ける等の種々の実施形態を採ることができる。また、可
変容量素子は、タイミングパルスにより容量値が変化す
るものであれば何であってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained based on Examples above, the present invention is not limited to the above Examples, and it goes without saying that various changes can be made without departing from the gist thereof. Nor. For example, a correlated double sampling circuit uses a capacitor and a switch MO as described above.
Although the present invention is constructed by combining the S FET with SFET, various embodiments may be adopted, such as providing a buffer amplifier on the output side of the capacitor CI in order to increase the speed. Further, the variable capacitance element may be any element whose capacitance value changes according to a timing pulse.

また、撮像アレイは前記実施例のようなインターライン
型CCDの他、他の読み出し方式を採るC CI)型固
体撮像素子であってもよい。また、CC11)固体撮像
素子は、前記実施例のようなエリアセンザの他ラインセ
ンサを構成するものであってもよい。
Further, the imaging array may be an interline type CCD as in the embodiment described above, or may be a CCI) type solid-state imaging device that employs another readout method. Further, the CC11) solid-state image sensor may constitute a line sensor other than the area sensor as in the above embodiment.

この発明は、CCD固体撮像素子に広(利用できるもの
である。
This invention can be widely used in CCD solid-state imaging devices.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。すなわち、相関二重サンプリング回路を内蔵させると
ともに、この相関二重サンプリング回路を通した出力信
号を増幅する回路を構成するキャパシタとして、出力タ
イミングではチャージアップ時より容量値が小さくされ
る可変容量素子を設けて電圧増幅作用を行わせることに
より、相関二重サンプリング回路の内蔵化に伴い外部回
路の簡素化が可能になるとともに増幅回路を構成する可
変容量素子により実質的な信号量を大きくできるからS
/Nの改善が可能になる。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. In other words, in addition to incorporating a correlated double sampling circuit, a variable capacitance element whose capacitance value is smaller at output timing than at charge-up time is used as a capacitor that constitutes a circuit that amplifies the output signal through this correlated double sampling circuit. By incorporating the correlated double sampling circuit and performing voltage amplification, the external circuit can be simplified, and the actual signal amount can be increased by the variable capacitance element that makes up the amplifier circuit.
/N can be improved.

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

第1図は、この発明に係るCCD固体撮像素子の一実施
例を示すブロック図、 第2図は、それに用いられる可変容量素子の一実施例を
示す概略素子構造断面図、 第3図は、それに用いられる可変容量素子の他の一実施
例を示す概略素子構造断面図、第4図は、この発明に係
るCCD固体撮像素子の動作の一例を説明するための波
形図である。 P A・・プリアンプ、CDS・・相関二重ザンブリン
グ回路、八MP・・増幅回路、OB・・出力回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a CCD solid-state image sensor according to the present invention, FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an element structure showing an embodiment of a variable capacitance element used therein, and FIG. FIG. 4, which is a schematic cross-sectional view of the element structure showing another embodiment of the variable capacitance element used therein, is a waveform diagram for explaining an example of the operation of the CCD solid-state image sensor according to the present invention. PA...preamplifier, CDS...correlated double zumbling circuit, 8MP...amplifier circuit, OB...output circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、CCD転送路から出力される信号電荷を受けて電圧
信号を形成する増幅回路と、この増幅回路の出力信号を
受ける相関二重サンプリング回路と、この相関二重サン
プリング回路を通した出力信号によりチャージアップさ
れ、出力タイミングではチャージアップ時より容量値が
小さくされる可変容量素子と、この可変容量素子に保持
された電圧信号を外部に出力するソースフォロワ出力回
路とを備えてなることを特徴とするCCD固体撮像素子
。 2、上記可変容量素子は、MOS容量を利用するもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のCC
D固体撮像素子。
[Claims] 1. An amplifier circuit that receives a signal charge output from a CCD transfer path and forms a voltage signal, a correlated double sampling circuit that receives an output signal of the amplifier circuit, and a correlated double sampling circuit that receives the output signal of the amplifier circuit. It is equipped with a variable capacitance element that is charged up by an output signal passed through the capacitor, and whose capacitance value is made smaller at the output timing than when charging up, and a source follower output circuit that outputs the voltage signal held in this variable capacitance element to the outside. A CCD solid-state image sensor characterized by: 2. The CC according to claim 1, wherein the variable capacitance element utilizes a MOS capacitance.
D solid-state image sensor.
JP2122278A 1990-05-11 1990-05-11 CCD solid-state image sensor Pending JPH0418737A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6940553B1 (en) 1997-01-28 2005-09-06 Nec Corporation Solid-state camera including a charge coupled device
US6950137B1 (en) 1999-03-16 2005-09-27 Nec Corporation Noise reduction circuit for charge coupled imaging device
JP2007276661A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Hino Motors Ltd Suspension structure

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6940553B1 (en) 1997-01-28 2005-09-06 Nec Corporation Solid-state camera including a charge coupled device
US6950137B1 (en) 1999-03-16 2005-09-27 Nec Corporation Noise reduction circuit for charge coupled imaging device
JP2007276661A (en) * 2006-04-07 2007-10-25 Hino Motors Ltd Suspension structure

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