[發(fā)明專利]箝位電路以及具有箝位電路的固體攝像裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010127559.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN101841665A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 櫻井賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社東芝
• 主分類號(hào): H04N5/335
• 分類號(hào): H04N5/335;H04N3/15
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

本申請(qǐng)以2009年3月18日提交的在先日本專利申請(qǐng)No.2009-67005為基礎(chǔ)并要求其優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及箝位電路以及具有箝位電路的固體攝像裝置，例如涉及用于限制固體攝像裝置的像素放大器等所使用的源極跟隨器電路的輸出振幅的箝位電路。

背景技術(shù)

以前，一般采用源極跟隨器(source?follower)電路來檢測作為固體攝像裝置的CMOS圖像傳感器中的像素信號(hào)(電荷)。通常，采用源極跟隨器電路的像素信號(hào)的檢測動(dòng)作中，當(dāng)太陽光等極強(qiáng)的光入射時(shí)，光電二極管(PD)的輸出會(huì)達(dá)到飽和，所以進(jìn)行復(fù)位信號(hào)的讀取動(dòng)作時(shí)，存在電荷泄露到檢測部(N1節(jié)點(diǎn)/FD)，從而使源極跟隨器電路的輸出(復(fù)位信號(hào))被固定為地電位的情況。進(jìn)行像素信號(hào)的檢測動(dòng)作時(shí)也一樣，由于源極跟隨器電路的輸出(像素信號(hào))被固定為地電位，所以復(fù)位信號(hào)與像素信號(hào)之間的差為零。在后級(jí)的A/D轉(zhuǎn)換部中，會(huì)把這種狀態(tài)誤識(shí)別為沒有光的狀態(tài)(黑電平(black?level))。

為避免這種情況，有附加讀取復(fù)位信號(hào)時(shí)、用于限制源極跟隨器電路的輸出振幅的箝位電路的方法。盡管用于限制源極跟隨器電路的輸出振幅的箝位電路有各種結(jié)構(gòu)，但作為其代表性的例子，使用運(yùn)算放大器的箝位電路是公知的。用運(yùn)算放大器對(duì)源極跟隨器的輸出和基準(zhǔn)偏置電壓進(jìn)行比較，控制源極跟隨器的輸出。

發(fā)明內(nèi)容

有關(guān)本發(fā)明的一種形態(tài)的箝位電路包括：第一N溝道晶體管，柵極被提供輸入電壓，并且漏極連接到電源，源極連接到輸出端子；第一恒流源，連接在所述輸出端子與地之間；第二N溝道晶體管，柵極被提供偏置電壓，并且源極連接到所述源極跟隨器電路的輸出端子；第二恒流源，連接在所述第二N溝道晶體管的漏極與電源之間；以及第一P溝道晶體管，柵極連接到所述第二N溝道晶體管的漏極，并且源極連接到電源，漏極連接到所述源極跟隨器電路的輸出端子。

有關(guān)本發(fā)明申請(qǐng)的一種形態(tài)的固體攝像裝置包括：多個(gè)像素單元，配置為矩陣狀，且分別至少具有復(fù)位晶體管和放大晶體管；多個(gè)源極跟隨器電路，通過在行方向上配置成陣列狀的各偏壓用晶體管和在各列方向上配置的規(guī)定個(gè)數(shù)的像素單元內(nèi)的各放大晶體管之間的連接而構(gòu)成；以及多個(gè)如上述記載的箝位電路，在行方向上配置成陣列狀，并分別連接到所述多個(gè)源極跟隨器電路的輸出。

附圖說明

圖1是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施例1的固體攝像裝置(CMOS圖像傳感器)的結(jié)構(gòu)的例子的框圖。

圖2是表示有關(guān)實(shí)施例1的CMOS圖像傳感器的傳感器內(nèi)核部的結(jié)構(gòu)的例子電路圖。

圖3是表示有關(guān)實(shí)施例1的CMOS圖像傳感器的源極跟隨器電路用的輸出箝位電路的結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。

圖4是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施例2的CMOS圖像傳感器的源極跟隨器電路用的輸出箝位電路的結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。

圖5是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施例3的CMOS圖像傳感器的源極跟隨器電路用的輸出箝位電路的結(jié)構(gòu)的例子的電路圖。

具體實(shí)施方式

這里，在用上述運(yùn)算放大器比較源極跟隨器的輸出和基準(zhǔn)偏置電壓，并控制源極跟隨器的輸出的結(jié)構(gòu)中，使用運(yùn)算放大器的箝位電路總是需要恒定電流。因此，具有不適宜低消耗電流的要求的傾向。

進(jìn)而，提出了通過比較器監(jiān)測復(fù)位信號(hào)讀取動(dòng)作時(shí)的源極跟隨器電路的輸出，從而對(duì)包含A/D轉(zhuǎn)換部的后級(jí)電路進(jìn)行控制的方法(例如，參考美國專利第6,803,958號(hào)說明書)。

但是，上述美國專利文獻(xiàn)中，比較器以及控制電路等附加電路較多，特別是在細(xì)微像素中的并聯(lián)讀取方式的傳感器中，需要對(duì)每一列附加這些電路。所以具有增大整體面積的缺點(diǎn)。

于是，下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，應(yīng)該注意附圖是示意性的，各附圖的尺寸及比例等和實(shí)物會(huì)有不用。另外，各附圖相互之間當(dāng)然也含有尺寸的關(guān)系和/或比例不一樣的部分。特別是下面所示的幾個(gè)實(shí)施例，舉例說明了用于將本發(fā)明的技術(shù)思想具體化的裝置及方法，而不是通過組成單元的形狀、結(jié)構(gòu)、配置等來特別限定本發(fā)明的技術(shù)思想。本發(fā)明的技術(shù)思想，在不脫離其要點(diǎn)的范圍內(nèi)，可以加以種種變更。

(實(shí)施例1)

圖1是表示有關(guān)本發(fā)明實(shí)施例1的固體攝像裝置的結(jié)構(gòu)的例子的圖。另外，此處以并聯(lián)讀取方式的CMOS圖像傳感器為例進(jìn)行說明。