ES2211937T3 - Dispositivo sensor de imagenes de estado solido con linea de salida comun. - Google Patents

Abstract

UN DISPOSITIVO DE ESTADO SOLIDO SENSOR DE IMAGEN TIENE UN AMPLIFICADOR-INVERSOR CONSTRUIDO CON TRANSISTORES MOS (3,6), EL CUAL ESTA PROVISTO DE POTENCIA ELECTRICA A TRAVES DE UNA LINEA DE SALIDA COMUN (7), Y SEÑALES DE ENTRADA Y SALIDA A TRAVES DE LA LINEA DE SALIDA COMUN. CON ESTA CONFIGURACION, UNA LINEA DE SUMINISTRO USADA EXCLUSIVAMENTE PARA SUMINISTRAR ENERGIA ELECTRICA, NO PASA A TRAVES DE UN PIXEL (1) DE UN DISPOSITIVO DE ESTADO SOLIDO SENSOR DE IMAGEN. EL AMPLIFICADOR-INVERSOR DE ESTE DISPOSITIVO DE ESTADO SOLIDO SENSOR DE IMAGEN SE RESETEA A LA MISMA TENSION QUE LA DE LA LINEA DE SALIDA COMUN, Y UNA TENSION DE DESVIACION SE LEE FUERA. DESPUES, LA CARGA ELECTRICA INTRODUCIDA DENTRO DEL AMPLIFICADOR-INVERSOR, DESDE UN CONVERTIDOR FOTOELECTRICO, SE INVIERTE Y AMPLIFICA Y LA SEÑAL RESULTANTE SE LEE FUERA. FINALMENTE, UNA DIFERENCIA ENTRE LA SEÑAL INVERTIDA Y LA SEÑAL AMPLIFICADA, Y LA TENSION DE DESVIACION ES OBTENIDA Y EXTRAIDA COMO UNA SEÑAL DE IMAGEN.

Description

Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido con línea de salida común.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido del tipo amplificador inversor que utiliza transistores MOS.

Un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido, convencional, se utiliza, por ejemplo, como sensor de líneas para un escáner de imágenes y sensor de área para una cámara de vídeo de 8 mm. A medida que los dispositivos de proceso de imágenes mejoran, se demandan dispositivos sensores de imágenes de estado sólido que tengan una celda sensora con una mejor precisión y una mejor sensibilidad. Además, para leer señales eléctricas correspondientes a la intensidad de luz entrante de una forma más precisa, es necesario eliminar ruidos de las señales a medida que las mismas se transmiten.

Un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido convencional está configurado principalmente con una superficie fotosensora construida utilizando grandes cantidades de fotodiodos, un circuito escaneador para escanear una imagen en la superficie fotosensora de manera que se obtienen señales de imágenes, y un conmutador para conectar la superficie fotosensora y el circuito escaneador. En cuanto a un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que utiliza fotodiodos, existen dos tipos, los denominados tipo MOS y tipo CCD. En este caso, el término "MOS" es una abreviatura de "Metal-Oxide-Semiconductor" ("Semiconductor Metal-Óxido"). En realidad ambos tipos de dispositivos sensores de imágenes de estado sólido utilizan transistores MOS, y en concreto el primer tipo es del tipo FET-MOS y el segundo del tipo CCD MOS.

Los fotoelectrones almacenados en un fotodiodo FET-MOS se leen hacia un circuito escaneador utilizando transistores MOS, y a continuación se envían hacia una salida. En IEDM P. 583, en 1993 Eric R. Fossum y otros sugirieron un ejemplo de un aparato sensor de imágenes de estado sólido que tiene una estructura tal que una carga fotoeléctrica se almacenaba en una puerta de un transistor MOS y una señal correspondiente a la carga era leída del transistor MOS, el cual está conectado como seguidor de fuente.

Según Fossum y otros, gracias a que una salida de compensación leída después de reinicializar cada píxel se puede restar de una señal que transporta una señal de imagen, la cual se suma a una puerta de reinicialización, es posible obtener una señal de imagen que no contiene ruido con un patrón fijo, el cual representa una irregularidad en la salida de cada píxel, ni ruido aleatorio, que es un ruido kTC generado durante la reinicialización de cada píxel.

No obstante, según el ejemplo mencionado anteriormente, un píxel individual está configurado con un fotodiodo y cuatro transistores MOS, y una línea de alimentación de energía y una línea de tierra pasan a través del píxel. Por esta razón, existen problemas según los cuales, al fabricar pixels de alta densidad, un área de abertura debe ser extremadamente pequeña para reducir el tamaño de cada píxel, o incluso resulta imposible realizar un píxel de un tamaño extremadamente reducido fabricándolo en procesos de miniaturización. Además, dado que una puerta de un transistor MOS, el cual está conectado como seguidor de fuente, se reinicializa a un voltaje de una fuente de alimentación, el Nivel alto de un impulso utilizado para reinicializar un píxel debe tener un voltaje mayor que el de la fuente de alimentación. Consecuentemente, es necesario un impulso que tenga una diferencia de voltaje grande entre el Nivel alto y el Nivel bajo.

Además, la relación de una señal emitida desde la fuente del seguidor de fuente con respecto a una señal introducida en su puerta no es mayor que 1 y cuando una señal almacenada en un condensador destinado a almacenar una salida de compensación y una señal almacenada en un condensador destinado a almacenar una señal total de una señal de imagen más un voltaje de reinicialización, se transmiten hacia un amplificador diferencial en el que una señal se resta de la otra, los voltajes de las señales caen. Por consiguiente, existe un problema según el cual la relación S/N tiende a caer debido a ruidos en las líneas de salida y el amplificador diferencial. De este modo, un circuito de proceso para diferenciar señales produce ruido. Además, si se utilizan medios de memoria para almacenar una señal de componente de ruido y una señal que incluye un componente de señal de imagen, los medios de memoria también producen ruidos.

La presente invención se ha realizado teniendo en cuenta la situación anterior, y tiene como objetivo proporcionar un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido capaz de dar salida a una señal final de relación S/N grande dando salida a la señal desde un píxel con un amplificador inversor.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido, que tiene una estructura de amplificación con inversión, capaz de eliminar componentes de ruido y dar salida a una señal de imagen con una relación S/N y un método de control del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido.

Un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido del tipo considerado en el presente documento, tal como se conoce a partir de la patente de Estados Unidos US-A-5354980, comprende:

una pluralidad de pixels, cada uno de los cuales incluye:

medios de conversión fotoeléctrica para convertir la luz entrante en una señal eléctrica;

un primer transistor dispuesto para recibir, en un terminal de entrada, la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica y dar salida a una señal amplificada correspondiente a la señal eléctrica recibida; y

un segundo transistor para seleccionar uno de entre dicha pluralidad de pixels a partir del cual se va a dar salida a una señal de dicho primer transistor del mismo; y

una línea de salida dispuesta para recibir y dar salida a señales respectivas de salida desde dichos primeros transistores incluidos en los respectivos de entre una pluralidad de dicha pluralidad de pixels.

El dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de la presente invención está caracterizado porque cada uno de entre dicha pluralidad de pixels incluye además:

un tercer transistor el cual está en derivación con dicho segundo transistor y está conectado entre el terminal de entrada de dicho primer transistor y dicha línea de salida, y está dispuesto para reinicializar el terminal de entrada de dicho primer transistor al potencial de dicha línea de salida cuando dicho tercer transistor se activa,

en el que dicho primer transistor está dispuesto para amplificar en inversión, es decir, de modo inverso, la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica y dar salida a la señal amplificada en inversión hacia dicha línea de salida, y dicho segundo transistor está conectado en serie con dicho primer transistor.

Un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de este tipo se puede utilizar en combinación con una unidad de transferencia y una unidad de celdas de memoria y se puede controlar para dar salida a una señal de imagen mediante cualquiera de los métodos definidos en las reivindicaciones 15 y 16 incluidas en el presente documento.

Se pondrán de manifiesto otras características y ventajas de la presente invención a partir de la siguiente descripción considerada conjuntamente con los dibujos adjuntos, en los cuales los caracteres de referencia iguales designan las mismas partes o partes similares en todas las figuras de los mismos.

Breve descripción de los dibujos

Los dibujos adjuntos, los cuales se incorporan en la memoria descriptiva y constituyen parte de la misma, ilustran realizaciones de la invención y, junto con la descripción, sirven para explicar los principios de la invención.

La figura 1 es un diagrama de un circuito de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según una primera realización de la presente invención;

la figura 2 es un diagrama de temporización para explicar un método de control del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de la presente invención;

la figura 3 es un gráfico que muestra la característica de entrada-salida de un amplificador inversor para explicar un voltaje de reinicialización de un píxel de la presente invención;

la figura 4 es un diagrama de un circuito de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de acuerdo con una segunda realización de la presente invención;

la figura 5 es un diagrama de temporización para mostrar un funcionamiento del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de acuerdo con la segunda realización;

la figura 6 es una vista explicativa que muestra un flujo de señales de acuerdo con la segunda realización de la presente invención;

la figura 7 es un diagrama de un circuito de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según una tercera realización de la presente invención;

la figura 8 es un diagrama de temporización de impulsos que muestra un funcionamiento del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la tercera realización; y

la figura 9 es una vista explicativa que muestra un flujo de señales según la tercera realización de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferentes

Se describirán realizaciones preferentes de la presente invención de forma detallada según los dibujos adjuntos.

Primera realización

La figura 1 es un diagrama de un circuito equivalente de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de una primera realización que incluye un píxel y sus elementos periféricos. En la figura 1, el numeral de referencia (1) indica un píxel unitario; el (2), un fotodiodo; el (3), un transistor MOS el cual recibe carga fotoeléctrica del fotodiodo (2) en la puerta y da salida a una señal desde el drenador; el (4), un transistor MOS para transferir una carga de señal desde el fotodiodo (2) a la puerta del transistor MOS (3); el (5), un transistor MOS utilizado para reinicializar un voltaje en la puerta del transistor MOS (3) al voltaje de una línea (7) de salida; y el (6), un transistor MOS para seleccionar y escanear un píxel al que se va a dar salida. El fotodiodo (2) anteriormente mencionado, los transistores MOS (3), (4), (5) y (6) configuran el píxel (1).

Además, en la figura 1, el numeral de referencia (7) indica una línea de salida vertical (a la que en lo sucesivo se hará referencia como "línea de salida") y el numeral de referencia (8) indica un transistor MOS que forma un amplificador inversor junto con el transistor MOS (3). El drenador y la puerta del transistor MOS (8) están conectados a una fuente de voltaje de alimentación, y la fuente está conectada a la línea (7) de salida.

Además, el numeral de referencia (9) indica un condensador el cual se carga a un voltaje de compensación de un píxel; el (10), un condensador el cual se carga a un voltaje de una componente de señal de imagen (a la que en lo sucesivo se hará referencia como "señal de imagen real"), la cual se corresponde con una carga fotoeléctrica amplificada, más un voltaje de compensación (en lo sucesivo a la señal total se le hace referencia como "señal de imagen") del píxel; el (11), un transistor MOS para transferir la salida de compensación; el (12), un transistor MOS para transferir la señal de imagen; el (13) y (14), transistores MOS para transferir cargas almacenadas en los condensadores (9) y (10) hacia las líneas (15) y (16) de salida horizontal, respectivamente; el (17) un amplificador diferencial para restar la señal de compensación de la señal de imagen; y el (18), un terminal de salida del amplificador diferencial (17). Además, \phiTX, \phiR, \phiS, \phiT1 y \phiT2 indican impulsos de control alimentados a las puertas de los transistores MOS (4), (5), (6), (11) y (12), respectivamente, y \phiH es un impulso de control alimentado a las puertas de los transistores MOS (13) y (14). V_{DD} indica el voltaje de la fuente de alimentación.

El circuito mostrado en la figura 1 es una ilustración simplificada del circuito del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido, y una pluralidad de conjuntos de los elementos indicados por los numerales de referencia (7), (8), (9), (10), (11), (12), (13), (14) están dispuestos en paralelo, y una pluralidad de pixels tales como el píxel (1) se conectan con cada línea de salida en paralelo. De la forma mencionada anteriormente, varios cientos de miles de pixels están dispuestos en las direcciones tanto vertical como horizontal.

La figura 3 es un gráfico que muestra una característica de entrada-salida del amplificador inversor configurado con los transistores MOS (3) y (8). Un voltaje en la puerta del transistor (3) se reinicializa a través del transistor MOS (5), y específicamente, se fija a un voltaje en el que un voltaje de entrada del amplificador inversor es igual al voltaje de salida de él mismo (voltaje de reinicialización).

A continuación se describirá un funcionamiento del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la primera realización. El dispositivo sensor de imágenes de estado sólido mostrado en la figura 1 se acciona con la temporización de impulsos mostrada en la figura 2. En primer lugar, el impulso \phiS de control pasa al nivel Alto y se selecciona un píxel desde el cual se va a dar salida a una señal. A continuación, el impulso \phiR de control pasa al nivel Alto y el transistor MOS (5) entra en estado ON, con lo cual la puerta del transistor MOS (3) se reinicializa al voltaje de la línea (7) de salida. Al mismo tiempo, el impulso \phiT1 de control pasa al nivel Alto y el transistor MOS (11) entra en el estado ON. Después de que el impulso \phiR pase a estado Bajo, el condensador (9) se carga a un voltaje de compensación correspondiente al voltaje de reinicialización aplicado en la puerta del transistor (3) a través de la línea (7) de salida. Seguidamente, el impulso \phiT1 de control pasa al estado Bajo, completando de este modo un proceso de reinicialización.

Después de esto, el impulso \phiTX de control pasa al estado Alto para hacer que el transistor MOS (4) entre en estado ON, y la carga fotoeléctrica convertida por el fotodiodo (2) es transferida hacia la puerta del transistor MOS (3). Dado que el impulso \phiS de control se mantiene en el nivel Alto, el voltaje en el drenador del transistor MOS (3) cambia dependiendo de la carga fotoeléctrica aplicada a la puerta. Dado que el transistor MOS (8) conectado a la línea (7) de salida y la fuente V_{DD} de voltaje de alimentación configura una fuente de alimentación de arranque ("pull-up"), el transistor MOS (3) se comporta como si amplificara el voltaje de la puerta (nota, la constante proporcional es negativa en el intervalo en el que el voltaje de entrada y el voltaje de salida del transistor MOS (3) tienen una relación proporcional) y da salida a la señal amplificada hacia la línea (7) de salida. Como consecuencia, en la línea (7) de salida aparece un voltaje que representa la suma del voltaje de compensación y el voltaje amplificado de la carga fotoeléctrica aplicada a la puerta (es decir, una señal de imagen). Al mismo tiempo, el impulso \phiT2 de control pasa al nivel Alto para activar el transistor MOS (12), de este modo el condensador (10) se carga al voltaje suma.

Después de esto, el impulso \phiS de control pasa al nivel Bajo, el transistor MOS (6) entra en el estado OFF. A continuación, el impulso \phiH de control pasa al nivel Alto, los transistores MOS (13) y (14) entran en el estado ON, y a la carga almacenada en el condensador (9) según el voltaje de compensación y a la carga almacenada en el condensador (10) según la señal de imagen (voltaje suma) se les da salida a las líneas (15) y (16) de salida horizontal. A continuación, se toma la diferencia entre los voltajes en las líneas (15) y (16) de salida y la misma se amplifica, con lo cual se cancela el voltaje de compensación. Finalmente, a una señal de imagen verdadera, la cual es la carga fotoeléctrica amplificada, se le da salida desde el terminal 18 de salida.

En la primera realización de la presente invención, el cambio del voltaje de salida en el drenador del transistor MOS (3) desde el voltaje de reinicialización al voltaje obtenido después de la carga fotoeléctrica, aplicada a la puerta del transistor MOS (3), es negativo, y la polaridad de la señal de salida es opuesta a la polaridad de la señal de entrada, es decir, la señal de salida es negativa, a diferencia de una salida de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido convencional. No obstante, dado que la ganancia del píxel puede ser mayor que 1, es posible reducir la caída de la relación S/N de la salida de la señal de imagen del transistor MOS a ruidos originados por circuitos, tales como el amplificador diferencial. Además, no es necesario fijar el nivel Alto de los impulsos de accionamiento a valores mayores que el voltaje de la fuente de alimentación. Por esta razón, es posible realizar un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido del tipo de accionamiento por voltaje bajo por medio de una configuración con los transistores MOS que tienen estructuras de accionamiento de voltaje bajo.

Además, dado que la línea de la fuente de alimentación (al voltaje V_{DD}) no pasa a través de un píxel, lo cual es diferente con respecto a un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido convencional, se reduce la dificultad en el diseño de pixels pequeños. Dado que es posible ampliar un área de abertura en comparación con el dispositivo sensor de imágenes de estado sólido convencional, también es posible aumentar la relación S/N con el área de abertura más amplia, obteniendo de este modo una señal de imagen de alta calidad.

En la primera realización según se ha descrito anteriormente, se explica un funcionamiento de un píxel el cual da salida a la carga fotoeléctrica desde un fotodiodo. No obstante, en la práctica, una pluralidad de pixels están dispuestos en línea cuando se configura un sensor de línea, y cada línea de salida vertical de cada píxel se escanea secuencialmente para obtener la señal de imagen de una única línea. Además, cuando se configura un sensor de área, una pluralidad de pixels están dispuestos tanto vertical como horizontalmente, y cada línea horizontal y cada línea vertical se exploran secuencialmente para obtener señales de imagen de una imagen bidimensional.

Según la primera realización de la presente invención, tal como se ha descrito anteriormente, se obtiene una salida de un píxel obtenida a partir del drenador de un transistor MOS el cual configura una parte de un amplificador inversor capaz de dar salida a una señal, la cual se introduce en el drenador del transistor MOS. Por consiguiente, es posible obtener la salida en el nivel de voltaje superior en comparación con el dispositivo sensor de imágenes convencional, con lo cual resulta eficaz para evitar la caída de la relación S/N. Además, dado que la línea de la fuente de alimentación no pasa a través de un píxel y al mismo tiempo el número de transistores MOS utilizados en un píxel se reduce, resulta más sencillo fabricar un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido con pixels más pequeños con una abertura amplia. Como consecuencia, la relación S/N aumenta.

Segunda realización

En la segunda realización, se describen un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que tiene un amplificador inversor, tal como el explicado en la primera realización, y un método de control del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido capaz de eliminar ruidos, tal como el ruido de un amplificador diferencial, y dar salida a una señal de imagen verdadera, correspondiente a una carga fotoeléctrica, que contiene menos ruidos.

La figura 4 es un diagrama de un circuito equivalente de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido de acuerdo con una segunda realización, y la figura 5 es un diagrama de temporización que muestra la temporización para hacer funcionar el dispositivo sensor de imágenes de estado sólido. Obsérvese que la figura 4 muestra un ejemplo que tiene una unidad de celda sensora, una unidad de transferencia y una unidad de celda de memoria, aunque se pueden proporcionar una pluralidad de cada una de estas unidades. Además, en aras de una mayor simplicidad, en la figura 4 se muestra solamente una línea de salida común.

Haciendo referencia a la figura 4, una unidad de celda sensora incluye un fotodiodo D y transistores MOS M_{11} a M_{13} de canal n, y da salida a una señal invertida (la ganancia es -1). Un transistor MOS M_{14} de canal n destinado a aplicar un voltaje predeterminado a la unidad de celda sensora y un transistor de MOS M_{15} de canal n destinado a aplicar un voltaje V_{RS} de reinicialización están conectados a la línea L de salida común. Los transistores M_{11}, M_{12}, M_{14}, M_{15} entran en estado ON y OFF según, respectivamente, los impulsos \phiPS1, \phiSL1, \phiL1 y \phiRS de control.

En la unidad de celda sensora, en primer lugar el transistor MOS M_{11} y el transistor MOS M_{15} entran en estado ON, y las cargas que quedan en el fotodiodo D y la puerta del transistor MOS M_{13} se reinicializan. A continuación, el transistor MOS M_{11} y el transistor MOS M_{15} entran en estado OFF, y el transistor MOS M_{12} y el transistor MOS M_{14} entran en estado ON, y se lee ruido (voltaje de compensación). A continuación, la carga fotoeléctrica se almacena en el fotodiodo D y la puerta del transistor MOS M_{13}, después de lo cual, fluye una corriente correspondiente a la carga almacenada en la puerta del transistor MOS M_{13} y se lee una señal de imagen.

La unidad de transferencia tiene el transistor MOS (24) de canal n, el cual realiza un control de manera que hace que un condensador C_{T} conectado a la línea L de salida común (en lo sucesivo a un terminal del condensador C_{T} conectado a la línea L de salida común se le denomina "terminal A") entre en conducción o no con la línea L de salida común, un transistor MOS M_{23} de canal p conectado al terminal del condensador C_{T} que no es el terminal A (en lo sucesivo este terminal se denomina "terminal B"), los transistores MOS M_{21} y M_{22} de canal n como amplificador (un seguidor de fuente de tipo MOS en la tercera realización) para dar salida a una señal en respuesta al voltaje en el terminal B del condensador C_{T}, y un transistor M_{25} de canal n para controlar la transferencia de señal hacia la unidad de celda de memoria. Un voltaje fijo V_{G} se aplica al transistor MOS M_{22} de canal n, y los transistores MOS M_{23}, M_{24} y M_{25} entran en estado ON y OFF en respuesta a los impulsos de control \phiGR, \phiFB, y \phiFT, respectivamente. En la unidad de transferencia, los voltajes en los terminales A y B del condensador C_{T} se controlan para realizar operaciones tales como una operación de inversión y adición, sobre una señal de entrada.

La configuración de la unidad de celda de memoria es la misma que la de la unidad de celda sensora excepto por el fotodiodo D en la unidad de celda sensora, el cual se sustituye con un condensador C_{S} en la celda de memoria. Más específicamente, la unidad de celda de memoria tiene el condensador C_{S}, los transistores MOS M_{31}, M_{32} y M_{33} de canal n, y da salida a una señal invertida (la ganancia es -1). Además, en la línea L de salida común se dispone un transistor MOS M_{34} de canal n para aplicar un voltaje predeterminado a la unidad de celda de memoria. Los transistores MOS M_{31}, M_{32} y M_{34} entran en estado ON y OFF en respuesta a impulsos de control \phiPS2, \phiSL2, y \phiL2, respectivamente. La unidad de celda de memoria lee una señal almacenada y se reinicializa de la misma manera que funciona la unidad de celda sensora. Una señal de imagen leída de la unidad de celda de memoria es seleccionada por un registro de desplazamiento o un descodificador, y a la misma se le da salida hacia una línea de salida.

A continuación se describirá brevemente el flujo de una señal al accionar el dispositivo sensor de imágenes de estado sólido mencionado anteriormente haciendo referencia a la figura 6. Obsérvese que los periodos a los que se hace referencia con (S1) a (S6) en el diagrama de temporización de la figura 5 se corresponden con las siguientes operaciones a las que se hace referencia con (S1) a (S6).

(S1) El ruido N_{S} de la unidad de celda sensora (al que en lo sucesivo se hará referencia como "ruido de la celda sensora") se lee justo después de reinicializar la celda sensora, y se transfiere a la unidad de transferencia.

(S2) El ruido N_{S} de la celda sensora se invierte en la unidad de transferencia, a continuación el ruido N_{T} de la unidad de transferencia (al que en lo sucesivo se hace referencia como "ruido de transferencia") se suma y el ruido total, (-N_{S} + N_{T}), y se introduce en la unidad de celda de memoria.

(S3) Después de almacenar la carga fotoeléctrica convertida, una señal invertida (señal sensora), -S, a la que se da salida en correspondencia con la carga almacenada, se suma al ruido N_{S} de la celda sensora, y a continuación a una señal (-S + N_{S}) se le da salida hacia la unidad de transferencia. En la unidad de transferencia, la señal de entrada se invierte a (S - N_{S}) y se almacena.

(S4) El ruido (-N_{S} + N_{T}) introducido en la unidad de celda de memoria se invierte a (N_{S} - N_{T}), y se suma el ruido de la unidad de celda de memoria (al que en lo sucesivo se hace referencia como "ruido de la celda de memoria"), y a continuación al ruido total (N_{S} - N_{T} + N_{M}) se le da salida hacia la unidad de transferencia. En la unidad de transferencia, el ruido (N_{S} - N_{T} + N_{M}) se suma a la señal (S - N_{S}), con lo cual la señal total resulta (S - N_{T} + N_{M}).

(S5) El ruido N_{T} de transferencia se suma a la señal (S - N_{T} + N_{M}), y a continuación la señal resultante (S + N_{M}) se introduce en la celda de memoria.

(S6) El ruido N_{M} de la celda de memoria se suma al inverso de la señal (S + N_{M}) de entrada, a saber, (-S - N_{M}). Como consecuencia, se da salida a la señal sensora -S.

Seguidamente, se explican más detalladamente las operaciones mencionadas (S1) a (S6) haciendo referencia a las figuras 4 y 5.

En primer lugar, los impulsos \phiRS y \phiPS1 pasan al nivel Alto para reinicializar la unidad de celda sensora.

Seguidamente, después de que el impulso \phiPS1 de control pase al nivel Bajo, los impulsos \phiGR, \phiFT y \phiPS2 de control pasan al nivel Alto. En este momento, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} se fija a V_{RS}, y el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} se fija a V_{GR}. A continuación, después de que el impulso \phiRS de control pase al nivel Bajo, los impulsos \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Alto, de este modo se da salida al ruido N_{S} de la celda sensora después de la operación de reinicialización desde la unidad de celda sensora hacia la línea L de salida común (el ruido de la celda sensora se lee como N_{S}, con lo cual, en este caso, el voltaje de la línea L de salida común resulta V_{RS} + N_{S}). Después de esto, el impulso \phiGR de control pasa al nivel bajo, para hacer que el terminal B del condensador C_{T} sea flotante. A continuación, el impulso \phiRS de control pasa al nivel Alto, y el voltaje de la línea L de salida común cambia a V_{RS}. Dado que el cambio del voltaje en el terminal A del condensador C_{T} es -N_{S}, el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} también cambia desde V_{GR} en -N_{S}. Como consecuencia, un ruido invertido -N_{S} de la celda sensora se transfiere a la unidad de celda de memoria. No obstante, dado que el ruido N_{T} de transferencia se suma al ruido invertido -N_{S} de la celda sensora, como consecuencia en la unidad de celda de memoria se introduce el ruido total (-N_{S} + N_{T}). La operación anterior se corresponde con (S1) y (S2).

Después de almacenar la carga fotoeléctrica en la unidad de la celda sensora (en este momento la línea L de salida común se reinicializa al voltaje V_{RS}), el impulso \phiGR de control pasa al nivel Alto, y el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} pasa a V_{GR}. Cuando los impulsos \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Alto, desde la unidad de celda sensora se lee una señal (-S + N_{S}), la cual es la señal sensora -S sumada con un ruido N_{S} de la celda sensora. De este modo, el voltaje de la línea de salida común cambia de V_{Rs} a V_{RS} + (-S + N_{S}). Además, el impulso \phiGR de control pasa al nivel Bajo para hacer que el terminal B del condensador C_{T} sea flotante.

Seguidamente, el impulso \phiRS de control pasa al nivel Alto. Por consiguiente, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} de la unidad de transferencia resulta V_{RS}, y cambia en -(-S + N_{S}). Como consecuencia, el voltaje en el terminal B cambia en la misma cantidad -(-S + N_{S}), con lo cual el voltaje resulta V_{GR} -(-S + N_{S}). Después de esto, el impulso \phiRS de control pasa al nivel Bajo. La operación anterior se corresponde con (S3).

Seguidamente, los impulsos \phiFB, \phiSL2 y \phiL2 de control pasan al nivel Alto, y el ruido (-N_{S} + N_{T}) almacenado en la unidad de celda de memoria se invierte a la señal (N_{S} - N_{T}), a continuación el ruido N_{M} de la celda de memoria se suma a la misma, y al ruido total (N_{S} - N_{T} + N_{M}) se le da salida desde la unidad de celda de memoria hacia el terminal A del condensador C_{T} de la unidad de transferencia. Al transferir la señal (N_{S} - N_{T} + N_{M}), el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} de la unidad de transferencia cambia en (N_{S} - N_{T} + N_{M}), con lo cual el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} también cambia en la misma cantidad. Como consecuencia, el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} resulta V_{GR} - (-S + N_{S}) + (N_{S} - N_{T} + N_{M}) = V_{GR} + S - N_{T} + N_{M}. Ésta es la operación (S4) anteriormente mencionada.

Seguidamente, los impulsos \phiFT y \phiPS2 de control pasan al nivel Alto, y la señal (S - N_{T} + N_{M}) se transmite desde la unidad de transferencia a la unidad de celda de memoria. Al transferir la señal (S - N_{T} + N_{M}), dado que el ruido N_{T} de transferencia se suma a la señal, una señal (S + N_{M}) se introduce en la unidad de celda de memoria. Ésta es la operación (S5).

Después de esto, los impulsos \phiSL2 y \phiL2 de control pasan al nivel Alto, y el inverso de la señal (S + N_{M}) de entrada es leído desde la unidad de celda de memoria. Al leer la señal, el ruido N_{M} de la celda de memoria se suma a la señal invertida (-S - N_{M}) de la señal (S + N_{M}) de entrada. Consecuentemente, se da salida a la señal sensora -S sin componentes de ruido. Ésta es la operación (S6).

De acuerdo con la segunda realización tal como se ha descrito anteriormente, se pueden eliminar no solamente ruidos de patrón fijo de un sensor, sino también ruidos aleatorios los cuales cambian en cada operación de reinicialización del sensor, dando salida de este modo a una señal con una relación S/N alta.

Tercera realización

La tercera realización proporciona un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que tiene un amplificador inversor, tal como el explicado en la segunda realización, y también un método capaz de eliminar componentes de ruido de una señal de imagen obtenida a la salida de celdas de memoria y una señal obtenida a la salida de celdas sensoras durante un periodo de almacenamiento de carga, el cual se utiliza para controlar el periodo de almacenamiento de carga.

La figura 7 es un diagrama de un circuito equivalente de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la tercera realización, y la figura 8 es un diagrama de temporización que muestra la temporización del funcionamiento del dispositivo sensor de imágenes de estado sólido. Obsérvese que la figura 7 muestra un ejemplo que tiene una unidad de celda sensora, una unidad de transferencia y una unidad de celda de memoria, aunque se puede proporcionar una pluralidad de cada una de estas unidades. Además, en aras de una mayor simplicidad en la figura 7 se muestra solamente una línea de salida común.

Tal como se muestra en la figura 7, una configuración de un circuito de la cuarta realización es que a la unidad de transferencia mostrada en la figura 4 se le suman un transistor MOS M_{26} de canal n para controlar la transmisión de señales hacia la unidad de celda sensora y un transistor MOS M_{27} de canal n para controlar la transmisión de señales desde la unidad de celda sensora hacia el condensador C_{T}. Las configuraciones de las otras partes de la unidad de transferencia, la unidad de celda sensora y la unidad de celda de memoria son las mismas que las correspondientes al dispositivo sensor de imágenes de estado sólido mostrado en la figura 4. Obsérvese que los transistores MOS M_{24}, M_{25}, M_{26} y M_{27} de canal n entran en estado ON y OFF en respuesta, respectivamente, a impulsos \phiFB2, \phiFT2, \phiFT1 y \phiFB1 de control.

A continuación, se describirá brevemente, haciendo referencia a la figura 9, un flujo de una señal al accionar el dispositivo sensor de imágenes de estado sólido mencionado anteriormente. Obsérvese que los periodos a los que se hace referencia con (S11) a (S110) en el diagrama de temporización de la figura 8 se corresponden con las siguientes operaciones a las que se hace referencia con (S11) a (S110).

(S11) Se lee el ruido N_{S} de la unidad de celda sensora (ruido de la celda sensora), y el mismo se envía hacia la unidad de transferencia.

(S12) El ruido N_{T} de la unidad de transferencia (ruido de transferencia) se suma y el ruido total (N_{S} + N_{T}) se introduce en la unidad de celda sensora.

(S13) En la unidad de celda sensora, el ruido N_{S} de la celda sensora se suma a un inverso de la señal de entrada, -(N_{S} + N_{T}), a continuación el ruido -N_{T} se envía hacia la unidad de transferencia.

(S14) En la unidad de transferencia, la señal -N_{T} de entrada se invierte, y el ruido N_{T} de transferencia se suma a la misma, y a continuación la suma de los ruidos, 2N_{T}, se envía a la unidad de celda de memoria.

(S15) A continuación la unidad de celda sensora se sitúa en el periodo de almacenamiento de carga fotoeléctrica (el ruido N_{S} + N_{T} sigue todavía en la unidad de celda sensora), y se lee una señal invertida, -S_{1}, correspondiente a la carga almacenada en la unidad de celda sensora (primera señal sensora), en mitad del periodo de almacenamiento de carga fotoeléctrica. La primera señal sensora -S_{1} y el inversor del ruido restante (N_{S} + N_{T}) y el ruido N_{S} de la celda sensora se suman. Consecuentemente, la señal (-S_{1} - N_{T}) se envía a la unidad de transferencia.

(S16) En la unidad de transferencia, el ruido N_{T} se suma a la señal (-S_{1} - N_{T}) de entrada y la señal resultante es -S_{1}, y a esta señal -S_{1} se le da salida como una señal de imagen obtenida durante la operación de almacenamiento de carga fotoeléctrica. Esta señal se puede utilizar para determinar un periodo de almacenamiento de carga para una celda, por ejemplo, en un sensor de foco automático.

(S17) En la unidad de celda sensora, la carga fotoeléctrica se almacena adicionalmente, y una señal invertida, -S_{2}, (segunda señal sensora) correspondiente a la carga almacenada en la unidad de celda sensora, es leída después del periodo de almacenamiento de carga fotoeléctrica. La segunda señal sensora -S_{2} y el inverso del ruido restante (N_{S} + N_{T}) y el ruido N_{S} de la celda sensora se suman, y se envían hacia la unidad de transferencia. En este caso la señal de salida es (-S_{2} - N_{T}).

(S18) El ruido N_{M} de la unidad de celda de memoria (ruido de la celda de memoria) se suma al inverso de la señal -2N_{T} de entrada, y a continuación el ruido total (-2N_{T} + N_{M}) se transfiere a la unidad de transferencia.

(S19) En la unidad de transferencia, la señal (-S_{2} - N_{T}) se resta del ruido total (-2N_{T} + N_{M}), y el ruido N_{T} de transferencia se suma a la diferencia. Por consiguiente, la señal resultante (S_{2} + N_{M}) se introduce en la unidad de celda de memoria.

(S110) El ruido N_{M} de la celda de memoria se suma al inverso de la señal (S_{2} + N_{M}) de entrada, es decir, (-S_{2} - N_{M}). Como consecuencia se da salida a la segunda señal sensora - S_{2}. Esta señal es una señal de imagen.

Seguidamente, se explican más detalladamente las anteriores operaciones (S11) a (S110) haciendo referencia a las figuras 8 y 9.

En primer lugar, los impulsos \phiRS y \phiPS1 de control pasan al nivel Alto para reinicializar la unidad de celda sensora.

Seguidamente, después de que el impulso \phiPS1 de control pase al nivel Bajo, el impulso \phiGR de control pasa al nivel Alto. Llegado este momento, \phiFB1 y \phiPB2 se mantienen en nivel Alto. En esta condición, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} se fija a V_{RS}, y el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} se fija a V_{GR}.

A continuación, después de que los impulsos \phiGR y \phiRS de control pasen al nivel Bajo, los impulsos \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Alto, con lo cual al ruido de la celda sensora después de la operación de reinicialización se le da salida desde la unidad de celda sensora hacia la línea L de salida común (En este caso el ruido de la celda sensora es leído como N_{S}). La operación anterior se corresponde con (S11).

Dado que el voltaje de la línea L de salida común cambia en N_{S}, el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} también cambia en N_{S} cuando se hace flotante. Después de esto, los impulsos \phiFB1, \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Bajo, el impulso \phiFT1 de control pasa al nivel Alto, y a continuación el impulso \phiPS1 de control pasa al nivel Alto, y el ruido N_{S} de la celda sensora se transfiere desde la unidad de transferencia hacia la unidad de celda sensora. Al transferir el ruido N_{S} de la celda sensora, el ruido N_{T} de transferencia se suma al mismo, con lo cual como consecuencia el ruido total (N_{S} + N_{T}) se introduce en la unidad de celda sensora. La operación anterior se corresponde con (S12).

Seguidamente, los impulsos \phiFB1 y \phiFT2 de control pasan al nivel Alto, a continuación los impulsos \phiGR, \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Alto, se da salida al inverso de la señal (N_{S} + N_{T}) de ruido total, es decir -(N_{S} + N_{T}), desde la celda sensora hacia la unidad de transferencia. Al dar salida al ruido total, el ruido N_{S} de celda sensora de la celda sensora se suma, y de este modo el ruido -N_{T} se introduce efectivamente en la unidad de transferencia. En esta condición, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} en la unidad de transferencia cambia en -N_{T}, mientras que el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} se fija a V_{GR}. Además, el impulso \phiGR de control pasa al nivel Bajo para hacer que el terminal B del condensador C_{T} quede flotante. La operación anterior se corresponde con (S13).

Seguidamente, el impulso \phiGR de control pasa al nivel bajo para hacer que el terminal B del condensador C_{T} quede flotante y los impulsos \phiRS y \phiPS2 de control pasan al nivel Alto, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} resulta V_{RS}, es decir el voltaje cambia en N_{T}. Por consiguiente, el terminal B del condensador C_{T} también cambia en N_{T}, con lo cual la señal N_{T} se transmite hacia la unidad de celda de memoria. No obstante, dado que el ruido N_{T} de transferencia se suma a la misma, el ruido total 2N_{T} se introduce efectivamente en la unidad de celda de memoria. Esta operación se corresponde con (S14).

Después de esto, la unidad de celda sensora comienza a almacenar carga fotoeléctrica, y a una señal correspondiente a la carga fotoeléctrica almacenada en la unidad de celda sensora se le da salida de la siguiente manera durante la operación de almacenamiento de carga fotoeléctrica.

En primer lugar, el impulso \phiGR de control pasa al nivel Alto (en este momento, el impulso \phiRS de control se mantiene en el nivel Alto), el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} resulta V_{RS} y el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} resulta V_{GR}. Después de esto, el impulso \phiGR de control pasa al nivel Bajo para hacer que el terminal B del condensador C_{T} quede flotante. A continuación, cuando los impulsos \phiSL1 y \phiL1 de control pasan al nivel Alto, una señal (-S_{1} - N_{T}), la cual es una primera señal sensora -S_{1} más el ruido restante invertido (N_{s} + N_{T}) más el ruido N_{S} de la celda sensora, se envía desde la unidad de la celda sensora hacia la unidad de transferencia. Esta operación se corresponde con (S15).

Dado que el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} de la unidad de transferencia cambia en (-S_{1} - N_{T}), el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} también cambia en la misma cantidad y resulta V_{GR} + (-S_{1} - N_{T}). Cuando esta señal se transfiere desde la unidad de transferencia, el ruido N_{T} de transferencia se suma a la misma, con lo cual se da salida a la primera señal sensora -S_{1} desde un terminal OUT2 de la unidad de transferencia. Esta operación se corresponde con (S16).

Seguidamente, la unidad de celda sensora almacena adicionalmente carga fotoeléctrica. Cuando los impulsos \phiSL1, \phiL1, \phiGR y \phiFB2 de control pasan al nivel Alto después de completar la operación de almacenamiento de carga fotoeléctrica, el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} se fija a V_{GR}, y el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} cambia en (-S_{2} - N_{T}) desde V_{RS}. Obsérvese que la señal (-S_{2} - N_{T}) es una segunda señal sensora -S_{2} más el ruido restante invertido (N_{S} + N_{T}) más el ruido N_{S} de la celda sensora. Esto se corresponde con (S17).

Cuando los impulsos \phiSL2 y \phiL2 de control pasan al nivel Alto, una señal (-2N_{T} + N_{M}), la cual es un ruido invertido -2N_{T} más el ruido N_{M} de la celda de memoria, se envía hacia el terminal A del condensador C_{T} de la unidad de transferencia (en este momento, el terminal B del condensador C_{T} de la unidad de transferencia queda flotante). Esta operación se corresponde con (S18).

Por consiguiente, el voltaje en el terminal A del condensador C_{T} resulta -(-S_{2} - N_{T}) + (-2N_{T} + N_{M}) = S_{2} - N_{T} + N_{M}. Como consecuencia, el voltaje en el terminal B del condensador C_{T} también cambia en (S_{2} - N_{T} + N_{M}). Cuando los impulsos \phiFT2 y \phiPS2 de control pasan al nivel Alto, esta señal (S_{2} - N_{T} + N_{M}) se transfiere desde la unidad de transferencia hacia la unidad de celda de memoria. En este momento, el ruido N_{T} de transferencia se suma a la misma, con lo cual una señal (S_{2} + N_{M}) se introduce efectivamente en la unidad de celda de memoria. Esta operación se corresponde con (S19).

Después de esto, los impulsos \phiSL2 y \phiL2 de control pasan al nivel Alto, y a continuación una señal es leída de la unidad de celda de memoria. Al leer la señal, el ruido N_{M} de la celda de memoria se suma a la señal (-S_{2} - N_{M}) de entrada invertida. Consecuentemente, se da salida a la segunda señal sensora -S_{2} sin componentes de ruido. Ésta es la operación (S110).

Según la tercera realización tal como se ha descrito anteriormente, en la operación (S19) se elimina el ruido aleatorio el cual se suma en la operación de reinicialización, con lo cual es posible dar salida a una señal -S_{2} con una relación S/N alta que no tiene ruido aleatorio del sensor.

Según la tercera realización tal como se ha descrito anteriormente, es posible eliminar componentes de ruido generadas en la unidad de celda sensora, la unidad de celda de memoria y la unidad de transferencia, dando salida de este modo a una señal -S_{2} con una relación S/N.

Además, de acuerdo con la segunda y la tercera realizaciones, un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido se puede configurar con transistores, con lo cual es posible proporcionar un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido, económico, fabricado utilizando un proceso de fabricación sencillo.

Tal como se pueden realizar muchas realizaciones de la presente invención aparentemente muy diferentes sin desviarse del ámbito de la misma, se debe entender que la invención no se limita a las realizaciones específicas de la misma, excepto según lo definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (17)

1. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que comprende:

una pluralidad de pixels (1), cada uno de los cuales incluye:

medios (2, D) de conversión fotoeléctrica, para convertir la luz entrante en una señal eléctrica;

un primer transistor (3, M_{13}) dispuesto para recibir, en un terminal de entrada, la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica y dar salida a una señal amplificada correspondiente a la señal eléctrica recibida; y

un segundo transistor (6, M_{12}) para seleccionar uno de entre dicha pluralidad de pixels a partir del cual se va a dar salida a una señal de dicho primer transistor del mismo, y

una línea (7, L) de salida dispuesta para recibir y dar salida a señales respectivas de salida desde los respectivos de dichos primeros transistores incluidos en los respectivos de entre una pluralidad de dicha pluralidad de pixels,

caracterizado porque cada uno de entre dicha pluralidad de pixels incluye además:

un tercer transistor (5, M_{11}) el cual está en derivación con dicho segundo transistor y está conectado entre el terminal de entrada de dicho primer transistor y dicha línea de salida, y está dispuesto para reinicializar el terminal de entrada de dicho primer transistor al potencial de dicha línea de salida cuando dicho tercer transistor se activa,

en el que dicho primer transistor está dispuesto para amplificar en inversión la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica y dar salida a la señal amplificada en inversión hacia dicha línea de salida, y dicho segundo transistor está conectado en serie con dicho primer transistor.

2. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 1, que comprende además un cuarto transistor (8, M_{14}) el cual forma unos medios de amplificación con inversión junto con dicho primer transistor y actúa como carga de dichos medios de amplificación con inversión,

en el que dicho cuarto transistor se proporciona normalmente para todos los primeros transistores incluidos en dicha pluralidad de pixels que están conectados a dicha línea de salida.

3. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que dicho tercer transistor (5, M_{11}) está dispuesto para aplicar un nivel de reinicialización en el terminal de entrada de dicho primer transistor,

y que comprende además medios (9, 10, 17, M_{21} a M_{25}, C_{T}, M_{31} a M_{34}, C_{s}) de eliminación de ruido para eliminar una componente de ruido incluida en una señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica a la que se da salida a través de dicho primer transistor utilizando una señal obtenida a la salida de dicho primer transistor cuando se aplica el nivel de reinicialización.

4. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 3, que incluye medios de control para controlar dichos segundo y tercer transistores, en el que dichos medios de control están dispuestos para provocar la reinicialización del terminal de entrada de dicho primer transistor al nivel de reinicialización antes de realizar la amplificación con inversión sobre la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica.

5. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 3, en el que dichos medios de eliminación de ruido incluyen:

unos primeros medios (9) de almacenamiento para almacenar una señal obtenida a la salida de dicho primer transistor cuando el terminal de entrada de dicho primer transistor se reinicializa al nivel de reinicialización;

unos segundos medios (10) de almacenamiento para almacenar la señal amplificada con inversión, obtenida a la salida de dicho primer transistor, correspondiente a la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica; y

unos medios diferenciales (17) para dar salida a una diferencia entre la señal almacenada en dichos primeros medios de almacenamiento y la señal almacenada en dichos segundos medios de almacenamiento.

6. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 3, en el que dichos medios de eliminación de ruido incluyen:

medios de memoria que tienen:

un condensador (C_{S}) para acumular una señal; y

un quinto transistor (M_{33}) para amplificar con inversión la señal acumulada y dar salida a una señal amplificada con inversión hacia dicha línea de salida; y

medios (M_{21} a M_{25}, C_{T}) de proceso para procesar las señales de dicha pluralidad de pixels y dichos medios de memoria, y dar salida a las señales hacia dicha línea de salida,

en el que dichos medios de eliminación de ruido están dispuestos de manera que eliminan una componente de ruido de la señal amplificada, obtenida a la salida de dicho primer transistor, correspondiente a la señal eléctrica de dichos medios de conversión fotoeléctrica utilizando dichos medios de memoria y dichos medios de proceso.

7. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 6 dependiente de la reivindicación 2, en el que dichos medios (M_{13}, M_{14}) de amplificación con inversión, dichos medios de memoria (M_{31} a M_{33}, C_{S}) y dichos medios (M_{21} a M_{27}, C_{T}) de proceso comprenden transistores MOS.

8. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según cualquiera de las reivindicaciones 6 ó 7, en el que dichos medios (M_{31} a M_{33}, C_{S} ) de memoria están dispuestos de manera que invierten una señal obtenida a la salida de dichos medios (M_{21} a M_{27}, C_{T}) de proceso, suman una componente (N_{M}) de compensación de dicho quinto transistor, a continuación dan salida a la señal sumada como una señal (-S) de imagen de la cual se eliminan una componente (N_{S}) de compensación de dicho primer transistor, la componente de compensación de dicho quinto transistor y una componente (N_{T}) de compensación de dichos medios de proceso.

9. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dichos medios de proceso incluyen un condensador (C_{T}), y están dispuestos de manera que accionan una señal de entrada cambiando voltajes en ambos terminales del condensador.

10. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 8, dependiente de la reivindicación 2, que comprende además unos medios (M_{14}, M_{15}) de conmutación, conectados entre el condensador (C_{T}) y dichos medios (M_{13}, M_{14}) de amplificación con inversión, para controlar un terminal del condensador de manera que esté en un estado flotante o presente un voltaje fijo.

11. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, dependiente de la reivindicación 2, en el que dichos medios de proceso comprenden:

unos primeros medios de transferencia para invertir la polaridad de una señal de entrada de dichos medios (M_{13}, M_{14}) de amplificación con inversión y darle salida después de sumar el componente de compensación de dichos medios de proceso, y

unos segundos medios de transferencia para invertir una señal de entrada de dichos medios de amplificación con inversión, sumar la señal invertida a una señal introducida desde dichos medios (M_{31} a M_{33}, C_{S}) de memoria, y dar salida a la señal sumada después de sumar la componente de compensación de dichos medios de proceso.

12. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10, en el que dichos medios de proceso comprenden:

unos primeros medios de transferencia para dar salida a una señal introducida desde dichos medios (M_{13}, M_{14}) de amplificación con inversión después de sumar la componente de compensación de dichos medios de proceso;

unos segundos medios de transferencia para invertir la polaridad de una señal introducida desde dichos medios de amplificación con inversión y dar salida a una señal obtenida al sumar la componente de compensación de dichos medios de proceso a la señal de entrada;

y

unos terceros medios de transferencia para invertir una señal de entrada de dichos medios de amplificación con inversión, sumar la señal invertida a una señal introducida desde dichos medios (M_{31} a M_{33}, C_{S}) de memoria, y dar salida a la señal sumada después de sumar la componente de compensación de dichos medios de proceso.

13. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 12, en el que dichos primeros medios de transferencia están dispuestos de manera que dan salida a la señal sumada como una señal (-S_{1}) de imagen de la cual se eliminan la componente de compensación de dicho primer transistor, la componente de compensación de dicho quinto transistor, y la componente de compensación de dichos medios de proceso, y dichos medios (M_{31} a M_{33}, C_{S}) de memoria están dispuestos de manera que invierten una señal introducida desde dichos terceros medios de transferencia, suman la componente de compensación de dicho quinto transistor a la señal de entrada, y dan salida a la señal sumada como una señal (-S_{2}) de imagen de la cual se eliminan la componente de compensación de dicho primer transistor, la componente de compensación de dicho quinto transistor, y la componente de compensación de dichos medios de proceso.

14. Dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 13, en el que la señal (-S_{1}) de imagen obtenida a la salida de dichos primeros medios (M_{21} a M_{27}, C_{T}) de transferencia se corresponde con una señal fotoeléctrica obtenida en medio de la operación de almacenamiento por dichos medios (D) de conversión fotoeléctrica, y la señal (-S_{2}) de imagen obtenida a la salida de dichos medios (M_{31} a M_{33}, C_{S}) de memoria se corresponde con la señal fotoeléctrica obtenida después de completar la operación de almacenamiento por dichos medios de conversión fotoeléctrica.

15. Método que controla un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que tiene una unidad de celda sensora, una unidad de transferencia, una unidad de celda de memoria y que da salida a una señal de imagen después de eliminar un primer ruido (N_{S}) el cual es una componente de compensación de la unidad de celda sensora, un segundo ruido (N_{T}) el cual es una componente de compensación de la unidad de transferencia, y un tercer ruido (N_{M}) el cual es una componente de compensación de la celda memoria, comprendiendo dicho método

una primera etapa (S1) de salida para dar salida al primer ruido de la unidad de celda sensora hacia la unidad de transferencia;

una segunda etapa (S2) de salida para invertir el primer ruido obtenido a la salida de dicha primera etapa de salida y dar salida a una señal hacia la unidad de celda de memoria después de sumar el segundo ruido al primer ruido invertido;

una etapa de conversión fotoeléctrica para convertir fotoeléctricamente luz entrante en carga eléctrica;

una tercera etapa (S3) de salida para invertir y amplificar la carga eléctrica obtenida en dicha etapa de conversión fotoeléctrica, sumar el primer ruido, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una cuarta etapa (S4) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha segunda etapa de salida, sumar el tercer ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una quinta etapa (S5) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha tercera etapa de salida, sumar la señal obtenida a la salida en dicha cuarta etapa de salida a la señal obtenida a la salida en dicha tercera etapa de salida y el segundo ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de celda de memoria; y

una sexta etapa (S6) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha quinta etapa de salida, sumar el tercer ruido, y dar salida a la señal resultante.

16. Método de control de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido que tiene una unidad de celda sensora, una unidad de transferencia, una unidad de celda de memoria y que da salida a una señal de imagen después de eliminar un primer ruido (N_{S}) el cual es una componente de compensación de la unidad de celda sensora, un segundo ruido (N_{T}) el cual es una componente de compensación de la unidad de transferencia, y un tercer ruido (N_{M}) el cual es una componente de compensación de la celda memoria, comprendiendo dicho método:

una primera etapa (S11) de salida para dar salida al primer ruido de la celda sensora hacia la unidad de transferencia;

una segunda etapa (S12) de salida para sumar el segundo ruido al primer ruido obtenido a la salida en dicha primera etapa de salida y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de celda sensora;

una tercera etapa (S13) de salida para almacenar la señal obtenida a la salida en dicha segunda etapa, invertir la señal, sumar el primer ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una cuarta etapa (S14) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha tercera etapa de salida, sumar el segundo ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de celda de memoria;

una primera etapa de conversión fotoeléctrica para convertir fotoeléctricamente luz entrante en carga eléctrica en la unidad de celda sensora;

una quinta etapa (S15) de salida para invertir y amplificar la carga eléctrica obtenida en dicha primera etapa de conversión fotoeléctrica en la unidad de celda sensora, sumar la señal almacenada obtenida a la salida en dicha segunda etapa de salida y el primer ruido a la señal invertida y amplificada, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una sexta etapa (S16) de salida para sumar el segundo ruido a la señal obtenida a la salida en dicha quinta etapa de salida, y dar salida a la señal resultante como una señal de imagen;

una segunda etapa de conversión fotoeléctrica para convertir fotoeléctricamente luz entrante en carga eléctrica en la unidad de celda sensora;

una séptima etapa (S17) de salida para invertir y amplificar la carga obtenida en dicha segunda etapa de conversión fotoeléctrica en la unidad de celda sensora, sumar la señal almacenada obtenida a la salida en dicha segunda etapa de salida y el primer ruido a la señal invertida y amplificada, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una octava etapa (S18) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha cuarta etapa de salida, sumar el tercer ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de transferencia;

una novena etapa (S19) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha séptima etapa de salida, sumar la señal obtenida a la salida en dicha octava etapa de salida y el segundo ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante hacia la unidad de celda de memoria; y

una décima etapa (S110) de salida para invertir la señal obtenida a la salida en dicha novena etapa de salida, sumar el tercer ruido a la señal invertida, y dar salida a la señal resultante como una señal de imagen.

17. Método de control de un dispositivo sensor de imágenes de estado sólido según la reivindicación 16, en el que la señal obtenida a la salida en dicha sexta etapa (S16) de salida es una señal de imagen correspondiente a la carga eléctrica obtenida en medio de la operación de almacenamiento de carga fotoeléctrica por medios de conversión fotoeléctrica y la señal obtenida a la salida en dicha décima etapa (S110) de salida es una señal de imagen correspondiente a la carga eléctrica obtenida después de completar la operación de almacenamiento de carga fotoeléctrica por los medios de conversión fotoeléctrica.