Wikiに載っているCMOSセンサの画素回路は（ちょっと手を加えて）こんなカンジだ
この内、C1はフォトダイオードD1のP層・ｎ層を電極とし、挟まれた空乏層を誘電体層とする
フォトダイオードの寄生容量であって、D1と別に作りこまれるものではない。
C2はQ2のドレイン領域と基板との間で構成される容量で、多分実物のチップを観察しても
特別にC2が作りこまれているようには見えないだろう。
人によっては、この部分をフローティング・ドレインと言ったりもする。
Q1・Q2・Q4のトランジスタの役割は単なるON/OFFスイッチで
アナログ的なアンプの役割をしているのはQ3だけだ。
特に、赤丸で囲んだQ2とC2はQ3のVthバラツキ等の影響をキャンセル処理させるための
もので、CMOSセンサの光検出動作には本質的には関係ない。
・・・で、Q2とC2を外してしまうと・・・
・・・こうなる。
で、動作のナガレは・・・
- ResetラインをONさせてQ1のIdsを流す
- Idsは行き先のD1で逆バイアス電流となり、D1をほとんど通過せず
寄生容量のC1を瞬時に充電する - C1が充電したところでResetラインをOFFさせてQ1のIdsを遮断する
この状態で、Q1のソース電位＝Q3のゲート電位はC1の充電電圧によって
GND電位から上に支えられている状態になる
もちろんD1はC1の充電電圧で逆バイアスを維持している - カメラのシャッタを開いてフォトダイオードD1に露光を開始する
- D1の空乏層内で吸収された光子の数に応じた電子・正孔対が生じ
これがD1内を光電流になり、ダイオードの逆バイアス電流として流れ、
充電されたC1を次第に放電して行く
光が皆無ならば、逆バイアスのダイオードのリーク電流、つまり暗電流で
ゆっくりとC1を放電して行く - 一定時間経過後にカメラのシャッタを閉じてD1への露光を終了させ、
ReadOutラインをONさせてQ4のドレイン-ソース間を導通させる
一定時間はC1が放電しきらない範囲の時間であるのはトーゼンだが
Q3がn-MOSなら、そのVthを超える電圧がさらにC1に残っていなければならない - DataOutのラインは画素マトリックスの外で負荷抵抗
（実際のセンサICでは電流制限するようにゲート電圧を抑えたMOSトランジスタ）
につながっており、コレとQ3とがドレイン接地増幅器（ソースフォロワ）を形成しており
コレによってC1の残留電圧をQ3のVth分だけシフトした電圧値が
Q4と負荷抵抗との間のノードに取り出される
上記で ５ の動作をワタシは光電流による寄生容量の放電と表現したが、
「寄生容量に蓄積」と表現する方が世間では多い。
言葉のイメージだけの問題だが、個人的には好きではない。
付け加えると、ソースフォロワをアンプとか増幅器と言うのも違和感がつきまとう・・・
