(57)【要約】【課題】シフトレジスタの初段に入力されるスタートパルス信号のロー電圧の上昇により発生するシフトレジスタの誤動作を防止するシフトレジスタ、固体撮像装置およびカメラを提供する。【解決手段】本発明のシフトレジスタにおける初段の単位回路は、スタートパルス信号が入力されるゲートと、転送クロック信号が入力されるドレインと、次段の単位回路に信号を出力するソースとを有するトランジスタ６と、トランジスタ６のゲートとソースとの間に接続されるコンデンサ５と、制御信号に応じて、トランジスタ６のゲートにトランジスタ６の閾値電圧よりも低い電圧を印加するトランジスタ３と、スタートパルス信号を反転し、反転した信号を前記制御信号としてトランジスタ３のゲートに出力するインバータ２とを有する。【選択図】図１
2006197228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段の単位回路を有し、パルス信号を順次転送するシフトレジスタであって、
初段の前記単位回路は、
スタートパルス信号が入力されるゲートと、転送クロック信号が入力されるドレインと、次段の単位回路に信号を出力するソースとを有する第１のトランジスタと、
前記第１のトランジスタのゲートとソースとの間に接続されるコンデンサと、
制御信号に応じて、前記第１のトランジスタのゲートに前記第１のトランジスタの閾値電圧よりも低い電圧を印加する第２のトランジスタと、
前記スタートパルス信号を反転し、反転した信号を前記制御信号として前記第２のトランジスタのゲートに出力するインバータと
を有することを特徴とするシフトレジスタ。
【請求項２】
前記転送クロック信号は、奇数段の単位回路に入力される第１クロック信号と、偶数段の単位回路に入力され、第１クロック信号と交互にパルスを出力する第２クロック信号からなり、
前記初段の単位回路は、さらに、
前記第１のトランジスタのゲートと、前記第２トランジスタとの間に接続され、第２クロック信号のパルスによりオンする第３のトランジスタを有する
ことを特徴とする請求項１記載のシフトレジスタ。
【請求項３】
前記シフトレジスタは、さらに、スタートパルス信号が入力されるダイオードを有し、
前記スタートパルス信号は、前記ダイオードを介して初段の単位回路に入力される
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のシフトレジスタ。
【請求項４】
前記ダイオードは、ダイオード接続されたトランジスタである
ことを特徴とする請求項３記載のシフトレジスタ。
【請求項５】
前記閾値電圧よりも低い電圧は、ＧＮＤ電圧である
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のシフトレジスタ。
【請求項６】
前記複数の単位回路の各トランジスタは、Ｎ型ＭＯＳトランジスタで構成される
ことを特徴とする請求項１または請求項２記載のシフトレジスタ。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載のシフトレジスタを有することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項８】
請求項７記載の固体撮像装置を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置の走査回路に用いられ、複数段の単位回路を有し、パルス信号を順次転送するシフトレジスタ、固体撮像装置およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、固体撮像装置の一つとして、増幅型ＭＯＳセンサを用いた固体撮像装置が注目されている。この固体撮像装置は、画素を表すセル毎にフォトダイオードで検出した信号をトランジスタで増幅するものであり、高感度という特徴を持つ。
【０００３】
このような固体撮像装置では、二次元に配列された画素を有する撮像素子を水平走査又は垂直走査する回路としてダイナミック型シフトレジスタが用いられ、回路の簡素化、高密度化及び低消費電力化を図っている。
【０００４】
以下に、従来のシフトレジスタについて説明を行う。図３は、従来のシフトレジスタの構成を示した図である。
【０００５】
図３に示すシフトレジスタは、４段の単位回路Ｔｎ（ｎ＝１〜４）を備え、一定の周期を持つ２つのクロック信号Ｃｌｋ１およびＣｌｋ２に基づいてデータを図３の左から右へと転送する。なお、クロック信号Ｃｌｋ１とクロック信号Ｃｌｋ２とは、等しい周期でパルス波が生じる信号である。ただし、クロック信号Ｃｌｋ１とクロック信号Ｃｌｋ２とは、交互にパルス波が発生する関係を有する。また、単位回路Ｔｎは、データの転送方向に対して下流側の隣に位置する段（以下、後段と称す）の単位回路Ｔｎに対してデータである出力信号Ｎｅｘｔを出力する際に、出力信号Ｏｕｔを出力する。当該出力信号Ｏｕｔは、データを出力した単位回路Ｔｎの、データの転送方向に対して上流側の隣に位置する段（以下、前段と称す）に接続された単位回路Ｔｎに記憶されたデータを消去するためのリセット信号ＲＳの役割を果たす。また、出力信号Ｎｅｘｔは、後段の単位回路Ｔｎにおける入力信号Ｉｎとなる。以下に、当該単位回路Ｔｎの詳細について図面を参照しながら説明する。
【０００６】
図４は、単位回路Ｔｎの詳細な構成を示した回路図である。まず、当該単位回路Ｔｎの回路構成について説明する。図４に示す単位回路Ｔｎは、トランジスタ３、コンデンサ５、トランジスタ６およびトランジスタ７を備える。トランジスタ６のドレインは、クロック信号Ｃｌｋ１の信号線に接続され、クロック信号Ｃｌｋ１が入力される。また、トランジスタ６のゲートはトランジスタ４を介して入力信号Ｉｎの信号線に接続される。トランジスタ４のゲートにはＣｌｋ２が入力され、Ｃｌｋ２により入力信号Ｉｎをトランジスタ６のゲートに伝達する。また、当該トランジスタ６のソースは、トランジスタ７のドレインに接続される。さらに、トランジスタ６のソースは出力信号Ｏｕｔとして、前段の単位回路Ｔｎ−１に接続されている。
【０００７】
トランジスタ７のゲートは、当該トランジスタ７のドレインに接続されている。また、トランジスタ７のソースは出力信号Ｎｅｘｔとして、後段の単位回路Ｔｎ＋１に接続されている。コンデンサ５は、トランジスタ６のゲートとソースとの間に接続される。トランジスタ３のドレインには入力信号Ｉｎが印加され、トランジスタ３のゲートにはリセット信号ＲＳが印加されている。また、トランジスタ３のソースは接地されている。
【０００８】
ここで、図４に示す単位回路Ｔｎの各構成部の役割について説明を行う。トランジスタ６は、ゲートに印加される入力信号Ｉｎの電圧値に応じて、クロック信号Ｃｌｋ１の出力と非出力とを切り替える。具体的には、トランジスタ６は、入力信号Ｉｎが"１"のデータを示すＨｉｇｈレベルの電圧を有する場合には、クロック信号Ｃｌｋ１をソースから出力する。一方、トランジスタ６は、入力信号ＩｎがＬｏｗレベルの電圧を有する場合には、クロック信号Ｃｌｋ１をソースから出力しない。この場合、トランジスタ３のソースの電位は、クロック信号Ｃｌｋ１のＬｏｗレベルとなる。
【０００９】
コンデンサ５は、上位の単位回路Ｔｎ−１から転送されてくるデータを記憶する役割を果たす。なお、当該コンデンサ５は、トランジスタ６のゲートとドレインとの間に発生する容量あるいはトランジスタ６のゲートとソースとの間に発生する容量が用いられてもよいし、新たに形成されたコンデンサが用いられてもよい。
【００１０】
トランジスタ７は、トランジスタ６のソースから出力されてきたクロック信号Ｃｌｋ１を出力信号Ｎｅｘｔとして出力するか否かを決定するスイッチである。具体的には、トランジスタ７のドレインおよびゲートにＨｉｇｈレベルの電圧が印加された場合には、ソースから"１"のデータを示すＨｉｇｈレベル電圧が出力信号Ｎｅｘｔとして出力される。一方、トランジスタ７のドレインおよびソースゲートにＬｏｗレベルの電圧が印加された場合には、ソースからＬｏｗレベルの電圧が出力信号Ｎｅｘｔとして出力される。
【００１１】
トランジスタ３は、後段の単位回路Ｔｎ＋１の出力信号Ｏｕｔをリセット信号ＲＳとして用いることにより、コンデンサ５に記憶されたデータを消去する。すなわち、トランジスタ３は、自機が属する単位回路Ｔｎが転送電荷を出力した後に、当該自機が属する単位回路Ｔｎに蓄積されたデータをクリアする役割を果たしている。
【００１２】
以上のように構成された従来のシフトレジスタにおいて、以下に図面を参照しながらその動作について説明を行う。
【００１３】
図５は、従来のシフトレジスタがデータを転送する際における各信号の電圧状態を示したタイムチャートである。
【００１４】
まず、ｔ＝０において、単位回路Ｔ１にデータが入力する。すなわち、Ｈｉｇｈレベルの電圧をもった入力信号Ｉｎ１が当該単位回路Ｔ１に入力する。このときＣｌｋ２の電圧がＨｉｇｈレベルになり、入力信号Ｉｎ１はトランジスタ６のゲートに入力される。これにより、単位回路Ｔ１のコンデンサ５にデータが記憶され、単位回路Ｔ１のトランジスタ６のゲート電位がＨｉｇｈレベルに上昇する。その結果、単位回路Ｔ１のトランジスタ６は導通状態となる。
【００１５】
次に、ｔ＝２において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧がＨｉｇｈレベルになる。ここで、単位回路Ｔ１のトランジスタ６は、導通状態となっているので、Ｈｉｇｈレベルの電圧を有するクロック信号Ｃｌｋ１をソースを介して出力する。そのため、出力信号Ｏｕｔ１の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。さらに、単位回路Ｔ１のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ１の電圧）が上昇する。
【００１６】
さらに、ｔ＝２において、単位回路Ｔ１のトランジスタ７のゲートおよびドレインには、Ｈｉｇｈレベルの電圧が印加される。そのため、当該単位回路Ｔ１のトランジスタ７は導通状態となる。その結果、出力信号Ｎｅｘｔ１の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。これにより、単位回路Ｔ１から単位回路Ｔ２へとデータが転送される。
【００１７】
次に、ｔ＝３において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下する。これに伴って、出力信号Ｏｕｔ１の電圧も、Ｌｏｗレベルに降下する。同様に、単位回路Ｔ１のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ１の電圧）も降下する。
【００１８】
また、ｔ＝３において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下すると、単位回路Ｔ１のトランジスタ７のドレイン電位およびゲート電位も降下する。その結果、単位回路Ｔ１のトランジスタ７は、遮断状態となる。
【００１９】
次に、ｔ＝４において、クロック信号Ｃｌｋ２の電圧がＨｉｇｈレベルになる。ここで、単位回路Ｔ２のトランジスタ６は、導通状態となっているので、Ｈｉｇｈレベルの電圧を有するクロック信号Ｃｌｋ２をソースを介して出力する。そのため、出力信号Ｏｕｔ２の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。さらに、単位回路Ｔ２のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ２の電圧）が上昇する。
【００２０】
また、出力信号Ｏｕｔ２は、単位回路Ｔ１のリセット信号ＲＳ１として用いられる。したがって、出力信号Ｏｕｔ２の電圧が上昇すると、リセット信号ＲＳ１の電圧が上昇し、単位回路Ｔ１のコンデンサ５に記憶されたデータがクリアされる。その結果、単位回路Ｔ１のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ１の電圧）はＬｏｗレベルに降下する。
【００２１】
さらに、ｔ＝４において、単位回路Ｔ２のトランジスタ７のゲートおよびドレインには、Ｈｉｇｈレベルの状態のクロック信号Ｃｌｋ２が印加される。そのため、当該単位回路Ｔ２のトランジスタ７は導通状態となる。その結果、出力信号Ｎｅｘｔ２の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。これにより、単位回路Ｔ２から単位回路Ｔ３へとデータが転送される。
【００２２】
次に、ｔ＝５において、クロック信号Ｃｌｋ２の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下する。これに伴って、出力信号Ｏｕｔ２の電圧も、Ｌｏｗレベルに降下する。同様に、単位回路Ｔ２のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ２の電圧）も降下する。
【００２３】
また、ｔ＝５において、クロック信号Ｃｌｋ２の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下すると、単位回路Ｔ２のトランジスタ７のドレイン電位およびゲート電位も降下する。その結果、当該単位回路Ｔ２のトランジスタ７は、遮断状態となる。
【００２４】
次に、ｔ＝６において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧がＨｉｇｈレベルになる。ここで、単位回路Ｔ３のトランジスタ６は、導通状態となっているので、Ｈｉｇｈレベルの電圧を有するクロック信号Ｃｌｋ１をソースを介して出力する。そのため、出力信号Ｏｕｔ３の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。さらに、単位回路Ｔ３のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ３の電圧）が上昇する。
【００２５】
また、出力信号Ｏｕｔ３は、単位回路Ｔ２のリセット信号ＲＳ２として用いられる。したがって、出力信号Ｏｕｔ３の電圧が上昇すると、リセット信号ＲＳ２の電圧が上昇し、単位回路Ｔ２のコンデンサ５に記憶されたデータがクリアされる。その結果、単位回路Ｔ２のトランジスタ３のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ２の電圧）はＬｏｗレベルに降下する。
【００２６】
さらに、ｔ＝６において、単位回路Ｔ３のトランジスタ７のゲートおよびドレインには、Ｈｉｇｈレベルの状態のクロック信号Ｃｌｋ１が印加される。そのため、当該単位回路Ｔ３のトランジスタ７は導通状態となる。その結果、出力信号Ｎｅｘｔ３の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。これにより、単位回路Ｔ３から単位回路Ｔ４へとデータが転送される。
【００２７】
次に、ｔ＝７において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下する。これに伴って、出力信号Ｏｕｔ３の電圧も、Ｌｏｗレベルに降下する。同様に、単位回路Ｔ３のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ３の電圧）も降下する。
【００２８】
また、ｔ＝７において、クロック信号Ｃｌｋ１の電圧が、Ｌｏｗレベルに降下すると、単位回路Ｔ３のトランジスタ７のドレイン電位およびゲート電位も降下する。その結果、当該単位回路Ｔ３のトランジスタ７は、遮断状態となる。
【００２９】
次に、ｔ＝８において、クロック信号Ｃｌｋ２の電圧がＨｉｇｈレベルになる。ここで、単位回路Ｔ４のトランジスタ６は、導通状態となっているので、Ｈｉｇｈレベルの電圧を有するクロック信号Ｃｌｋ２をソースを介して出力する。そのため、出力信号Ｏｕｔ４の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。さらに、単位回路Ｔ４のトランジスタ６のゲート電位（すなわち、入力信号Ｉｎ４の電圧）が上昇する。
【００３０】
さらに、ｔ＝８において、単位回路Ｔ４のトランジスタ７のゲートおよびドレインには、Ｈｉｇｈレベルの状態のクロック信号Ｃｌｋ２が印加される。そのため、当該単位回路Ｔ４のトランジスタ７は導通状態となる。その結果、出力信号Ｎｅｘｔ３の電圧は、Ｈｉｇｈレベルに上昇する。これにより、単位回路Ｔ４からデータが出力される。
【００３１】
以上のような動作を行うことにより、図３に示すシフトレジスタは、左から右へとデータを転送している。
【特許文献１】特開２００１−２７３７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
ところで、シフトレジスタの初段に入力されるスタートパルス信号のロー電圧の上昇により、シフトレジスタの動作不良が起こる。以下に、詳しく説明を行う。
【００３３】
シフトレジスタの初段に入力されるスタートパルス信号は、通常外部から信号が入力されるが、ＧＮＤの浮きあるいはノイズ等により、この信号には微小なオフセットがあり、厳密には、スタートパルス信号のロー電圧はＧＮＤレベルにはなっていない。
【００３４】
一方、ダイナミック型シフトレジスタにおいて、トランジスタの初段にはスタートパルスのハイ電圧がトランジスタのゲートに印加され、かつ、クロック信号のハイ電圧がトランジスタのドレインに印加された時に、コンデンサの昇圧を利用してトランジスタを完全に導通させるようにしている。しかしながら、従来のシフトレジスタの構造では、初段シフトレジスタにおけるトランジスタのドレインにクロックパルスのハイ電圧が入っていても、スタートパルスの電圧をロー電圧とすることでトランジスタを非導通状態にしているが、スタートパルスのロー電圧には上記に述べたようなオフセットがあることから、ＧＮＤレベルよりも浮いた状態の電圧がスタートパルスのロー電圧としてトランジスタのゲートに印加され、トランジスタが導通状態になりやすくなる。この状態において、クロックパルスのハイ電圧がトランジスタのドレイン部に入ると、コンデンサの昇圧により導通状態になってしまう。この結果、スタートパルスのロー電圧を入力しているのにもかかわらず、初段のシフトレジスタが異常発振する問題が生じる。つまり、当該シフトレジスタにおいて誤動作が発生するおそれがある。
【００３５】
そこで、本発明の目的は、シフトレジスタの初段に入力されるスタートパルス信号のロー電圧の上昇により発生するシフトレジスタの誤動作を防止するシフトレジスタ、固体撮像装置およびカメラを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
上記の課題を解決するため、本発明のシフトレジスタは、複数段の単位回路を有し、パルス信号を順次転送するシフトレジスタであって、初段の前記単位回路は、スタートパルス信号が入力されるゲートと、転送クロック信号が入力されるドレインと、次段の単位回路に信号を出力するソースとを有する第１のトランジスタと、前記第１のトランジスタのゲートとソースとの間に接続されるコンデンサと、制御信号に応じて、前記第１のトランジスタのゲートに前記第１のトランジスタの閾値電圧よりも低い電圧を印加する第２のトランジスタと、前記スタートパルス信号を反転し、反転した信号を前記制御信号として前記第２のトランジスタのゲートに出力するインバータとを有する。
【００３７】
この構成によれば、第２トランジスタは、スタートパルス信号を反転している間、第１のトランジスタのゲートに前記第１のトランジスタの閾値電圧よりも低い電圧を印加するので、スタートパルスが印加された後に第１のトランジスタのゲート電圧が浮いてしまうことを防止することがきる。その結果、当該ゲート電圧の不安定な上昇に起因する初段のシフトレジスタが異常発振を防止し、ひいては、当該シフトレジスタにおいて誤動作を防止することができる。また、スタートパルス信号のみを用いてシフトレジスタの発振に関する制御を行うため、制御信号として新たなパルスの生成を必要としない、つまり、追加回路が少ない。
【００３８】
ここで、前記転送クロック信号は、奇数段の単位回路に入力される第１クロック信号と、偶数段の単位回路に入力され、第１クロック信号と交互にパルスを出力する第２クロック信号からなり、前記初段の単位回路は、さらに、前記第１のトランジスタのゲートと、前記第２トランジスタとの間に接続され、第２クロック信号のパルスによりオンする第３のトランジスタを有する構成としてもよい。
【００３９】
この構成によれば、第１クロック信号のパルスが第１のトランジスタのドレインに印加されるときには、第１のトランジスタのゲートには第３のトランジスタを介して前記閾値電圧よりも低い電圧が印加されることになる。
【００４０】
ここで、前記シフトレジスタは、さらに、スタートパルス信号が入力されるダイオードを有し、前記スタートパルス信号は、前記ダイオードを介して初段の単位回路に入力される構成としてもよい。前記ダイオードは、ダイオード接続されたトランジスタであってもよい。また、前記閾値電圧よりも低い電圧は、ＧＮＤ電圧としてもよい。前記複数の単位回路の各トランジスタは、Ｎ型ＭＯＳトランジスタで構成してもよい。
【００４１】
また、本発明の固体撮像装置およびカメラについても上記と同様の手段を有する。
【発明の効果】
【００４２】
本発明のシフトレジスタによれば、シフトレジスタのトランジスタ６がオフ状態であるべき最中において、導通状態に切り替わる誤動作が防止される。すなわちスタートパルス信号のロー電圧の変動に起因するシフトレジスタの異常発振を防止して、外部からのノイズの影響を受けにくくし、シフトレジスタの安定した動作を実現することができる。
【００４３】
また、本発明では、単一のスタートパルスの信号のみを用いてシフトレジスタの発振に関する制御信号を生成しているため、制御信号の生成に新たなパルスを必要としない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下に、本発明の実施形態におけるシフトレジスタについて図面を参照しながら説明を行う。本発明のシフトレジスタは、複数段の単位回路を有し、パルス信号を順次転送する。
【００４５】
図１は、本実施形態におけるシフトレジスタ中の初段の単位回路部分（単位回路とそれに付加された回路）の構成を示した図である。
【００４６】
図１に示す初段の単位回路部分において、単位回路Ｔ１はトランジスタ３、トランジスタ４、コンデンサ５、トランジスタ６、およびトランジスタ７を備える。また、単位回路Ｔ１の入力側にはトランジスタ６のゲート部にトランジスタ４を介して、ダイオード接続されたトランジスタ１が備えられている。また、単位回路Ｔ１の入力側にはトランジスタ３のゲート部に接続されるインバータ回路２が備えられている。当該シフトレジスタは、一定の周期を持つ２つのクロック信号Ｃｌｋ１およびＣｌｋ２に基づいてデータを一方向（図１の左から右へ）に転送する。クロック信号Ｃｌｋ１は奇数段の単位回路に入力され、クロック信号Ｃｌｋ２は偶数段の単位回路に入力される。クロック信号Ｃｌｋ１とクロック信号Ｃｌｋ２とは、等しい周期でパルス波が生じる信号である。ただし、クロック信号Ｃｌｋ１とクロック信号Ｃｌｋ２とは、交互にパルス波が発生する関係を有する。
【００４７】
また、２段目以降の単位回路Ｔｎ（ｎは２以上）は、単位回路Ｔ１と同様の内部回路を有し、データの転送方向に対して下流側の隣に位置する段（以下、後段と称す）の単位回路Ｔｎ＋１に対してデータである出力信号Ｎｅｘｔを出力する際に、出力信号Ｏｕｔを出力する。当該出力信号Ｏｕｔは、データを出力した単位回路１の、データの転送方向に対して上流側の隣に位置する段（以下、前段と称す）に接続された単位回路Ｔｎ−１に記憶されたデータを消去するためのリセット信号ＲＳの役割を果たす。また、出力信号Ｎｅｘｔは、後段の単位回路における入力信号Ｉｎとなる。各単位回路Ｔｎ内のトランジスタ３のゲートには、単位回路Ｔｎ＋１からの出力信号Ｏｕｔが入力される。
【００４８】
次に、ダイオード接続されたトランジスタ１とインバータ回路２と初段の単位回路Ｔ１について説明する。
【００４９】
まず、図１に示す初段のシフトレジスタ単位回路Ｔ１の回路構成について説明する。トランジスタ４のゲートはクロック信号Ｃｌｋ２の信号線に接続され、当該クロック信号Ｃｌｋ２が入力される。トランジスタ６のドレインは、クロック信号Ｃｌｋ１の信号線に接続され、当該クロック信号Ｃｌｋ１が入力される。また、トランジスタ４のソースには、スタートパルスである入力信号がトランジスタ１のダイオード回路を通して接続され、当該スタートパルス信号Ｃｌｋ２が入力される。
【００５０】
コンデンサ５は、データの転送方向に対して上流側に位置する単位回路から出力されるデータを記憶する。トランジスタ６はドレインにクロック信号Ｃｌｋ１が印加され、コンデンサ５がデータを蓄積している場合にのみ導通状態に制御されて、クロック信号Ｃｌｋ１のパルス波をソースから出力する。
【００５１】
トランジスタ６のソース出力に、トランジスタ７のゲートとドレインとが接続され、トランジスタ６から出力されてくるクロック信号Ｃｌｋ１のパルス波がトランジスタ７のゲートおよびドレインに入力したときにのみ導通状態に制御されて、データの転送方向に対して下流側に位置する単位回路の入力に対して、トランジスタ７のソースからデータを出力する。また、トランジスタ３は、トランジスタ７が遮断状態に制御されている間において、トランジスタ６の制御電極の電位を、トランジスタ６のトランジスタが遮断状態に制御される電位に制御する。
【００５２】
なお、本実施形態では、トランジスタがＮｃｈトランジスタであるとして説明されているが、トランジスタがＰｃｈトランジスタで構成される場合には、入力側の拡散層（ドレイン）と出力側の拡散層（ソース）との関係が入れ替わる。
【００５３】
また、本実施形態におけるダイオード接続回路とインバータ接続回路は、ＭＯＳ型固体撮像装置に適用されるのが望ましい。
【００５４】
以下に、図面を参照しながら、本実施形態におけるシフトレジスタの動作ついての説明を行う。
【００５５】
図２はクロック信号Ｃｌｋ１と、クロック信号Ｃｌｋ２と、スタートパルス信号Ｉｎ１を図示するタイミングで印加した場合の、トランジスタ６のゲート電圧と、後段のシフトレジスタの出力信号Ｎｅｘｔ１＝Ｉｎ２と、出力信号Ｏｕｔの電圧変化を示したものである。
【００５６】
本発明の実施形態におけるシフトレジスタはスタートパルス信号のハイ電圧の印加によって、初段の単位回路Ｔ１が動作し、後段のシフトレジスタへと順次動作していく。ここでは、まずスタートパルス入力信号がロー電圧の場合の初段の単位回路Ｔ１の動作について説明する。スタートパルス入力信号がロー電圧の場合は、ダイオード接続されたトランジスタ１はオフするので、スタートパルス入力信号のロー電圧は伝達されない。このとき、インバータ回路２により、トランジスタ３のゲートにハイ電圧が印加されるので、トランジスタ３はオン状態となり、トランジスタ３のドレイン側が接地されることにより、トランジスタ６のゲート電圧はコンデンサ５でトランジスタ６のゲート電圧が昇圧されたとしてもトランジスタ６は完全にオフした状態を維持し、異常発振することはない。
【００５７】
次にスタートパルス入力信号がハイ電圧の場合の初段の単位回路Ｔ１の動作について説明する。図２に示されるようにクロック信号Ｃｌｋ１がロー電圧、クロック信号Ｃｌｋ２がハイ電圧のタイミングでスタートパルスのハイ電圧を入力すると、インバータ回路部２によりトランジスタ３はオフされ、また、トランジスタ１がオンするため、トランジスタ６のゲートにスタートパルスのハイ電圧が伝達され、トランジスタ６をオンさせる。この状態において、トランジスタ６のドレインに接続されるＣｌｋ１の信号がソースに伝達され、シフトレジスタ出力信号Ｏｕｔから出力される。
【００５８】
以上説明したように、本実施の形態におけるシフトレジスタによれば、初段単位回路Ｔ１内のトランジスタ６のゲートは、スタートパルス入力信号がロー電圧の期間では、トランジスタ６のゲートがその閾値電圧よりも低い電圧になるように当該ゲート電圧の制御を行い、シフトレジスタの誤動作に起因する初段シフトレジスタの異常発振を防ぐことができる。しかも、スタートパルス入力信号のみによって制御するので付加回路を小規模にすることができる。
【００５９】
なお、本実施例では各単位回路が図１に示されるようにトランジスタ４を有する構成について説明したが、従来例の図４で示したように各単位回路がトランジスタ４を有しない構成であっても同様の効果が得ることができる。
【００６０】
また、本実施例ではスタートパルス信号をインバータ回路２に通してトランジスタ３を制御することで、トランジスタ６を完全にオフするようにしたが、この構成に限らず、スタートパルス信号がロー状態においてトランジスタ６が完全にオフ状態になるよう当該トランジスタのゲートに所定電位を強制的に与えるものであれば構わない。
【００６１】
また、図１のトランジスタ１、インバータ２、トランジスタ３は、初段の単位回路だけでなく、一部あるいは全部の単位回路に設けるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明におけるシフトレジスタはフトレジスタに入力されるスタートパルス信号の電圧によりシフトレジスタの異常発振に起因する誤動作を防止できる効果を有し、複数段の単位回路からなり、一定の周期でパルス波が出現するクロック信号に基づいて、データを一方向に転送するシフトレジスタを有するＭＯＳ型の固体撮像装置、およびこれを備えたカメラに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施の形態における初段シフトレジスタの回路構成を示した図である。
【図２】本発明の実施の形態における初段シフトレジスタがデータを転送する際における各信号のレベルの様子および各トランジスタの状態を示した図である。
【図３】従来のシフトレジスタの構成を示した図である。
【図４】従来のシフトレジスタの単位回路の構成を示した図である。
【図５】従来のシフトレジスタがデータを転送する際における各信号のレベルを示した図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  トランジスタ
２  インバータ
３  トランジスタ
４  トランジスタ
５  コンデンサ
６  トランジスタ
７  トランジスタ
Ｔ１〜Ｔ４  単位回路
【図１】
2006197228.tif 000003
【図２】
2006197228.tif 000004
【図３】
2006197228.tif 000005
【図４】
2006197228.tif 000006
【図５】
2006197228.tif 000007