JP2510501B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP2510501B2
JP2510501B2 JP60259892A JP25989285A JP2510501B2 JP 2510501 B2 JP2510501 B2 JP 2510501B2 JP 60259892 A JP60259892 A JP 60259892A JP 25989285 A JP25989285 A JP 25989285A JP 2510501 B2 JP2510501 B2 JP 2510501B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、テレビカメラ等として用いられる固体撮像
素子を用いた固体撮像装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid-state image pickup device using a solid-state image pickup element used as a television camera or the like.

〔発明の背景〕[Background of the Invention]

光電変換素子とスイツチ素子から成る固体撮像素子の
画素アレーと、各画素に蓄積された信号電荷を時系列で
順次取り出す走査回路とから構成したMOS型固体撮像装
置は、画素アレーで形成した画面の一部に強い光が入射
した場合、再生画面上で光点の上下に明るい線を生ずる
ブルーミングおよびスメアと称される偽信号が発生す
る。この様な偽信号、特にスメアを除去するために、特
開昭59−1442778号公報に開示されているように、信号
線に蓄積されるスメア電荷をリセツト操作により排出し
ている。しかし、上記公報には、信号読出し用プリアン
プをMOS型撮像素子においてよく用いられる帰還型とし
た場合のリセツト電圧の与え方については開示されてお
らず、また該リセツト電圧とプリアンプの開放端電圧と
が不一致になると、スメアの排出後に最初に読み出され
る信号波形に不所望な過渡応答波形が混入するという問
題があつた。
A MOS type solid-state image pickup device composed of a pixel array of a solid-state image pickup device composed of a photoelectric conversion element and a switch element and a scanning circuit for sequentially extracting the signal charges accumulated in each pixel in time series is When strong light is incident on a part, false signals called blooming and smear that generate bright lines above and below the light spot on the reproduction screen are generated. In order to remove such a false signal, especially smear, the smear charge accumulated in the signal line is discharged by the reset operation as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-1442778. However, the above publication does not disclose how to apply the reset voltage when the signal readout preamplifier is a feedback type often used in a MOS type image pickup device, and the reset voltage and the open-end voltage of the preamplifier are not disclosed. However, there is a problem that an undesired transient response waveform is mixed in the signal waveform first read after the smear is discharged.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、上記従来技術の問題を解決し、画素
に蓄積された信号電荷を帰還型プリアンプで読み出す際
に、この帰還型プリアンプの開放入力DC電圧とリセツト
電圧とを一致せしめて、スメア排出後に生じる過渡応答
の影響をなくした固体撮像装置を提供するにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and when reading the signal charge accumulated in the pixel by the feedback type preamplifier, the open input DC voltage of the feedback type preamplifier and the reset voltage are made to coincide with each other, and a smear is performed. (EN) It is possible to provide a solid-state imaging device that eliminates the influence of a transient response that occurs after ejection.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

この目的を達成するために、本発明は、画素に蓄積さ
れた信号電荷を読み出す帰還型プリアンプの出力電圧を
信号線のリセツト電圧とした点に特徴がある。
To achieve this object, the present invention is characterized in that the output voltage of the feedback type preamplifier for reading out the signal charge accumulated in the pixel is the reset voltage of the signal line.

〔発明の実施例〕Example of Invention

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明による固体撮像装置の第一の実施例を
示す構成図(a)とその駆動パルスタイミングを示すタ
イムチヤート(b)であつて、1はMOS型固体撮像素
子、2はプリアンプ、3はプリアンプの帰還抵抗、4は
出力端子、10は垂直走査回路、11と12は垂直走査回路出
力線(垂直ゲート線)、20は水平走査回路、21と22は水
平走査回路出力線(水平ゲート線)、31〜34はフオトダ
イオード(光電変換素子)、41〜44は垂直MOSトランジ
スタ、51〜54は水平MOSトランジスタ、61と62はライン
選択MOSトランジスタ、71と72はリセツトMOSトランジス
タ、81と82は水平信号線、91は垂直信号線、101は映像
信号出力端子、102はリセツト端子、103はリセツトパル
ス印加端子である。なお同図においては、フオトダイオ
ード、ゲート線、信号線は実際には多数配置されるが、
同図では説明のため1部のみを示している。
FIG. 1 is a configuration diagram (a) showing a first embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention and a time chart (b) showing the driving pulse timing thereof, where 1 is a MOS type solid-state image pickup element and 2 is a preamplifier. 3 is a feedback resistor of a preamplifier, 4 is an output terminal, 10 is a vertical scanning circuit, 11 and 12 are vertical scanning circuit output lines (vertical gate lines), 20 is a horizontal scanning circuit, and 21 and 22 are horizontal scanning circuit output lines ( Horizontal gate line), 31 to 34 are photodiodes (photoelectric conversion elements), 41 to 44 are vertical MOS transistors, 51 to 54 are horizontal MOS transistors, 61 and 62 are line selection MOS transistors, 71 and 72 are reset MOS transistors, 81 and 82 are horizontal signal lines, 91 is a vertical signal line, 101 is a video signal output terminal, 102 is a reset terminal, and 103 is a reset pulse application terminal. In the figure, although many photodiodes, gate lines, and signal lines are actually arranged,
In the figure, only one part is shown for the sake of explanation.

同図において、リセツトパルス印加端子103にタイム
チヤート(b)に示すタイミングで水平走査パルスに先
立つてリセツトパルスを印加することにより、リセツト
MOSトランジスタ1,72をオンせしめ、水平信号線81,82に
蓄積したスメア電荷をリセツト端子102を介して排出す
ると同時に、水平信号線81,82の電位をリセツト電圧に
リセツトする。次いで、垂直走査回路10から垂直ゲート
線11に垂直ゲートパルスが出力される。これにより、垂
直MOSトランジスタ41,42がオン状態となる。さらに、水
平走査回路20から水平ゲート線21,22に順次水平ゲート
パルスが出力されると、水平MOSトランジスタ51,52が順
次オンして第1行のフオトダイオード31,32に蓄積され
た信号電荷が順次水平信号線81に読み出され、ライン選
択MOSトランジスタ61、垂直信号線91、信号出力端子101
を介して出力される。次の1H(1水平走査期間)におい
ても、まず、H.BLK(水平ブランキング)期間内で再び
リセツトパルスを印加し、前記と同様にしてスメア電荷
を排出して後、次の行のフオトダイオードの信号電荷を
読み出す。以降、、この動作の繰り返しにより、全ての
フオトダイオードの蓄積信号電荷を読み出し、信号出力
端子101に接続した帰還型プリアンプ(プリアンプ2と
帰還抵抗3とより成る)の出力端子4に映像信号を得
る。
In the same figure, the reset pulse is applied to the reset pulse applying terminal 103 at the timing shown in the time chart (b) prior to the horizontal scanning pulse.
The MOS transistors 1 and 72 are turned on and the smear charges accumulated in the horizontal signal lines 81 and 82 are discharged through the reset terminal 102, and at the same time, the potentials of the horizontal signal lines 81 and 82 are reset to the reset voltage. Then, a vertical gate pulse is output from the vertical scanning circuit 10 to the vertical gate line 11. As a result, the vertical MOS transistors 41, 42 are turned on. Furthermore, when horizontal gate pulses are sequentially output from the horizontal scanning circuit 20 to the horizontal gate lines 21 and 22, the horizontal MOS transistors 51 and 52 are sequentially turned on and the signal charges accumulated in the photodiodes 31 and 32 of the first row are stored. Are sequentially read out to the horizontal signal line 81, and the line selection MOS transistor 61, the vertical signal line 91, and the signal output terminal 101.
Is output via. Also in the next 1H (1 horizontal scanning period), first, the reset pulse is applied again within the H.BLK (horizontal blanking) period, the smear charge is discharged in the same manner as described above, and then the photo of the next row is performed. Read out the signal charge of the diode. Thereafter, by repeating this operation, the accumulated signal charges of all the photodiodes are read out, and a video signal is obtained at the output terminal 4 of the feedback type preamplifier (comprising the preamplifier 2 and the feedback resistor 3) connected to the signal output terminal 101. .

ところで、帰還型プリアンプは、高入力インピーダン
スで高利得の極性反転形電圧増幅器に帰還抵抗を設けた
ものであるが、この回路は入力が直流的に開放されてい
る時においては、入出力の直流電圧が一致するように帰
還がかかり、ある電圧Viで平衡がとれる。この電圧Viが
帰還型プリアンプの開放入力DC電圧である。第1図
(a)におけるリセツト端子102に印加する電圧をVR
する時、スメア電荷を排出した後の水平信号線の電位は
VRにリセツトされている。リセツトされた後、ライン選
択MOSトランジスタがオンとなるまでの間は、該水平信
号線はどこにもつながつていないから、その信号線はコ
ンデンサCH(すなわち静電容量、図示せず)として作用
し、前記リセツトされたときの電圧VRを保持する。ライ
ン選択MOSトランジスタがオンすると、電圧VRに充電さ
れたコンデンサCHが帰還型プリアンプの入力に接続され
たと等価な過渡電流が流れる。この過渡電流の大きさ
は、リセツト電圧VRとプリアンプの開放入力DC電圧Viと
の差(VR−Vi)と水平信号線の静電容量値CHの積で表わ
される移動電荷量QTで評価できる。これをフオトダイオ
ード1個に最大限蓄積できる信号電荷量QSと比較してみ
る。コンデンサCHの容量値は約3pF、フオトダイオード
の容量値は約0.03pF、フオトダイオードのバイアス電圧
は約1Vであるから、VRとViの差が0.1Vの場合を例にとる
と次のようになる。
By the way, the feedback preamplifier is a polarity reversal type voltage amplifier having a high input impedance and a high gain provided with a feedback resistor.However, this circuit has a DC input / output when the input is open to DC. Feedback is applied so that the voltages match and balanced at a certain voltage Vi. This voltage Vi is the open input DC voltage of the feedback preamplifier. When the voltage applied to the reset terminal 102 in FIG. 1 (a) is V R , the potential of the horizontal signal line after discharging the smear charge is
It is reset to V R. After resetting, until the line selection MOS transistor is turned on, the horizontal signal line is not connected to anything, so that the signal line acts as a capacitor C H (that is, capacitance, not shown). Then, the voltage V R at the time of the reset is held. When the line selection MOS transistor is turned on, a transient current equivalent to that when the capacitor C H charged to the voltage V R is connected to the input of the feedback type preamplifier flows. The magnitude of the transient current, reset voltage V difference between the open input DC voltage Vi of R and a preamplifier (V R -Vi) and mobile charge amount Q T represented by the product of the capacitance value C H of the horizontal signal line Can be evaluated with. Compare this with the amount of signal charge Q S that can be stored to the maximum in one photodiode. The capacitance value of the capacitor C H is about 3 pF, the capacitance value of the photodiode is about 0.03 pF, and the bias voltage of the photodiode is about 1 V. Therefore, taking the case where the difference between V R and Vi is 0.1 V as follows, Like

QT=0.1V×3pF=0.3pq(ピコクーロン) QS=1V×0.03pF=0.03pq これより、最大の信号よりも10倍程度に大きな過渡電
流が流れることがわかる。この過渡電流は水平走査によ
る映像期間の始まりの部分(再生画面の左端部分)のみ
で流れるものであるが、そのピーク値が大きい為に、応
答の尾引きにより画像に妨害を与える。特に、当該部分
をオプチカルブラツクと称する黒レベルの基準にするカ
メラにおいては、画面全体の黒レベルにエラーを生じる
という問題を起こす。これらのことから、前記電圧Viと
電圧VRを可能な限り一致せしめることの必要性が説明さ
れる。
Q T = 0.1V × 3pF = 0.3pq (pico coulomb) Q S = 1V × 0.03pF = 0.03pq From this, it can be seen that a transient current about 10 times larger than the maximum signal flows. This transient current flows only in the beginning portion of the video period (the left end portion of the reproduced screen) by horizontal scanning, but its peak value is large, so that the tailing of the response disturbs the image. In particular, in a camera that uses the black level as a reference, which is called an optical black, there is a problem that an error occurs in the black level of the entire screen. For these reasons, the need for it allowed to coincide as much as possible the voltage Vi and the voltage V R will be described.

この点に関し、本発明の第1の実施例においては、第
1図に示したごとく、帰還型プリアンプの出力電圧をリ
セツト電圧としてリセツト端子102に供給することによ
り、上記要求を満たしている。
In this regard, in the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the output voltage of the feedback type preamplifier is supplied to the reset terminal 102 as the reset voltage to satisfy the above requirement.

前記した如く、帰還型プリアンプは、その入力端が開
放のときにおいては、入出力電圧が一致するものであ
り、しかも、第1図(b)に示したタイムチヤートから
わかるように、リセツトMOSトランジスタ71,72がオンし
てリセツト電圧が実際に水平信号線に加わるタイミング
においては、丁度ライン選択MOSトランジスタはオフし
ており、帰還型プリアンプの入力端が実質的に開放状態
にあるから、このときのプリアンプ出力電圧をリセツト
電圧としてリセツト端子に印加することは即ち、前記電
圧VR−Viを一致せしめることに他ならない。なお、電圧
VRとViを一致させることだけならば、プリアンプ入力電
圧を直接または電圧ホロワ等のバツフアを介してリセツ
ト電圧として用いればよいが、MOS型撮像素子と帰還型
プリアンプを用いる対象となるカメラにおいては、プリ
アンプの入力端に余分な回路を付加することが雑音を著
しく増大することにつながるため、この方法は適当でな
い。
As described above, the feedback preamplifier has the same input / output voltage when the input terminal is open, and, as can be seen from the time chart shown in FIG. 1 (b), the reset MOS transistor. At the timing when 71 and 72 are turned on and the reset voltage is actually applied to the horizontal signal line, the line selection MOS transistor is just turned off and the input terminal of the feedback type preamplifier is practically open. The application of the preamplifier output voltage as the reset voltage to the reset terminal is nothing but the matching of the voltages V R -Vi. The voltage
If only V R and Vi are to be matched, the preamplifier input voltage may be used as the reset voltage directly or via a buffer such as a voltage follower, but in the camera that uses the MOS image sensor and the feedback preamplifier, This method is not suitable because adding an extra circuit to the input terminal of the preamplifier significantly increases noise.

第2図は本発明のよる固体撮像装置の第二の実施例を
示す構成図であつて、第1図と同一符号は同一部分を示
し、5は電圧フオロア、6は抵抗、7はコンデンサで、
抵抗6とコンデンサ7でローパスフイルタを構成する。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the solid-state image pickup device according to the present invention, in which the same symbols as in FIG. 1 indicate the same parts, 5 is a voltage follower, 6 is a resistor, and 7 is a capacitor. ,
A resistor 6 and a capacitor 7 form a low pass filter.

同図において、プリアンプ2の出力電圧をローパスフ
イルタに通して高周波雑音を除去した後、リセツト電圧
としてMOS型撮像素子1のリセツト端子102に印加する。
この構成によれば、リセツト電圧がスパイク雑音や高周
波ランダム雑音の影響を受けにくいという効果がある。
In the figure, the output voltage of the preamplifier 2 is passed through a low-pass filter to remove high frequency noise, and then applied as a reset voltage to the reset terminal 102 of the MOS type image sensor 1.
According to this structure, the reset voltage is less likely to be affected by spike noise or high frequency random noise.

第3図は本発明による固体撮像装置の第三の実施例を
示す構成図であつて、第1図と同一符号は同一部分を示
し、5は電圧フオロア、7はコンデンサ、8はMOSトラ
ンジスタ、9はサンプリングパルス印加端子で、コンデ
ンサ7とMOSトランジスタでサンプルホールド回路を構
成する。
FIG. 3 is a block diagram showing a third embodiment of the solid-state image pickup device according to the present invention, in which the same symbols as in FIG. 1 indicate the same parts, 5 is a voltage follower, 7 is a capacitor, 8 is a MOS transistor, Reference numeral 9 denotes a sampling pulse application terminal, which constitutes a sample hold circuit with the capacitor 7 and a MOS transistor.

同図において、MOS型撮像素子1内のライン選択MOSト
ランジスタのいずれもオンしていない適当な期間に発生
するサンプリングパルスを端子9に印加することによ
り、プリアンプ2の開放入力DC電圧に等しい電圧をサン
プルホールドし、これを電圧ホロア5を介してリセツト
端子102に印加する。この構成によれば、リセツト時に
必ずしもライン選択MOSトランジスタがオフしている必
要はないので、回路設計の自由度が増すという効果があ
る。
In the figure, a voltage equal to the open input DC voltage of the preamplifier 2 is applied by applying to the terminal 9 a sampling pulse generated in an appropriate period when none of the line selection MOS transistors in the MOS type image sensor 1 is turned on. The sample is held and applied to the reset terminal 102 via the voltage follower 5. According to this configuration, since the line selection MOS transistor does not necessarily have to be turned off at the time of reset, there is an effect that the degree of freedom in circuit design is increased.

第4図は本発明の固体撮像装置の第四の実施例を示す
構成図であつて、第1図、第3図と同一符号は同一部分
を示し、200はコンパレータ、Eは固定電圧である。
FIG. 4 is a block diagram showing a fourth embodiment of the solid-state image pickup device of the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 3 denote the same parts, 200 is a comparator, and E is a fixed voltage. .

同図において、コンデンサ7とMOSトランジスタ8か
ら成るサンプルホールド回路は第3図に示した実施例と
同様のタイミングでプリアンプの開放入力DC電圧Viに等
しい電圧をサンプルホールドする。リセツト端子102に
は固定電圧Eを印加し、サンプルホールドした電圧Viと
リセツト電圧の差をコンパレータ200で検出し、これが
最小となるようにプリアンプ2のバイアス回路を自動制
御する。
In the figure, the sample hold circuit composed of the capacitor 7 and the MOS transistor 8 samples and holds a voltage equal to the open input DC voltage Vi of the preamplifier at the same timing as that of the embodiment shown in FIG. A fixed voltage E is applied to the reset terminal 102, the difference between the sampled and held voltage Vi and the reset voltage is detected by the comparator 200, and the bias circuit of the preamplifier 2 is automatically controlled so as to minimize the difference.

第5図は本発明による固体撮像装置の第五の実施例を
示す構成図であつて、第1図、第4図と同一符号は同一
部分を示し、77は第2のコンデンサ、88は第2のMOSト
ランジスタ、99は第2のサンプリングパルス印加端子
で、第2のコンデンサ77と第2のMOSトランジスタ88に
より第2のサンプルホールド回路を構成する。
FIG. 5 is a block diagram showing a fifth embodiment of the solid-state image pickup device according to the present invention. The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 4 denote the same parts, 77 is a second capacitor, and 88 is a second capacitor. The second MOS transistor 99 is a second sampling pulse applying terminal, and the second capacitor 77 and the second MOS transistor 88 form a second sample and hold circuit.

同図において、第2のサンプルホールド回路はライン
選択MOSトランジスタ(第1図)がオンした直後のタイ
ミングで端子99にサンプリングパルスを印加してプリア
ンプ2の出力電圧をサンプルホールドする。これによ
り、望ましくない過渡応答波形のほぼピークの電圧を検
出する。コンデンサ7とMOSトランジスタ8から成るサ
ンプルホールド回路は第3の実施例と同様に、プリアン
プ2の開放入力DC電圧に実効的に等しい電圧を検出する
か、あるいはオプチカルブラツクに対応した黒レベル信
号を検出する。コンパレータ200は両者の電圧差を最小
ならしめるようにリセツト電圧を自動制御する。即ち、
本発明において問題としている過渡応答を最小ならしめ
る。
In the figure, the second sample-hold circuit applies a sampling pulse to the terminal 99 at a timing immediately after the line selection MOS transistor (FIG. 1) is turned on to sample-hold the output voltage of the preamplifier 2. As a result, the voltage at the peak of the undesirable transient response waveform is detected. Similar to the third embodiment, the sample and hold circuit composed of the capacitor 7 and the MOS transistor 8 detects a voltage which is effectively equal to the open input DC voltage of the preamplifier 2 or a black level signal corresponding to the optical black. To do. The comparator 200 automatically controls the reset voltage so as to minimize the voltage difference between the two. That is,
The transient response which is a problem in the present invention is minimized.

以上説明したように、本発明は各実施例において明ら
かなように、リセツト電圧とプリアンプの開放入力DC電
圧を一致せしめることにより、前記本発明の目的を達成
するのである。
As described above, the present invention achieves the above-mentioned object of the present invention by making the reset voltage and the open input DC voltage of the preamplifier coincide with each other, as is apparent from each embodiment.

なお、以上の説明では、固体撮像素子は1行ずつ走査
するタイプのものについて述べたが、本発明はこれに限
られるものでなく、前記従来例として挙げた公報に記載
されているような2行同時走査するタイプのものにも適
用できることは明らかである。
In the above description, the solid-state image pickup device is of a type that scans one line at a time, but the present invention is not limited to this, and the solid-state image pickup device described in the publication cited as the conventional example is not limited to this. It is obvious that the present invention can also be applied to the type of scanning rows simultaneously.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、固体撮像素子
のリセツト電圧と映像信号読み出し用のプリアンプの開
放入力DC電圧を自動的に一致もしくは両者の差を最小に
することにより、スメアの排出後に最初に読み出される
信号波形に生ずる不所望な過渡応答波形を微小になるよ
うに抑制することができ、上記従来技術の欠点を除いて
優れた機能の固体撮像装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the reset voltage of the solid-state image sensor and the open input DC voltage of the preamplifier for reading the video signal are automatically matched or the difference between the two is minimized, so that after smear discharge. An undesired transient response waveform generated in the signal waveform read first can be suppressed to a minute level, and a solid-state imaging device having an excellent function can be provided excluding the above-mentioned drawbacks of the related art.

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

第1図は本発明による固体撮像装置の第一の実施例を示
す構成図(a)とその駆動パルスタイミングを示すタイ
ムチヤート、第2図〜第5図は本発明による固体撮像装
置の第二〜第五の実施例を示す構成図である。 1……MOS型固体撮像素子、2……プリアンプ、4……
出力端子、10……垂直走査回路、20……水平走査回路、
31〜34……フオトダイオード、41〜44……垂直MOSトラ
ンジスタ、51〜54……水平MOSトランジスタ、61,62……
ライン選択MOSトランジスタ、71,72……リセツトMOSト
ランジスタ、81,82……水平信号線、91……垂直信号
線、101……映像信号出力端子、102……リセツト端子、
103……リセツトパルス印加端子。
FIG. 1 is a configuration diagram (a) showing a first embodiment of a solid-state image pickup device according to the present invention and a time chart showing its drive pulse timing, and FIGS. 2 to 5 are second diagrams of the solid-state image pickup device according to the present invention. 5 is a configuration diagram showing a fifth embodiment. FIG. 1 ... MOS solid-state image sensor, 2 ... preamplifier, 4 ...
Output terminal, 10 ... vertical scanning circuit, 20 ... horizontal scanning circuit,
31-34 …… Photodiode, 41-44 …… Vertical MOS transistor, 51-54 …… Horizontal MOS transistor, 61, 62 ……
Line selection MOS transistor, 71,72 ... Reset MOS transistor, 81,82 ... Horizontal signal line, 91 ... Vertical signal line, 101 ... Video signal output terminal, 102 ... Reset terminal,
103 ...... Reset pulse application terminal.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衣笠 敏郎 横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社 日立製作所家電研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−132162(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Toshiro Kinugasa, 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi Home Appliance Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (56) Reference JP-A-59-132162 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】マトリックス状に配列された複数の光電変
換素子から成る画素アレーと、該画素アレーの該光電変
換素子の配列の各行毎に垂直ゲート線を有し、該垂直ゲ
ート線に順に1水平走査期間ずつ垂直ゲートパルスを出
力する垂直走査回路と、該画素アレーの該光電変換素子
の配列の各列毎に水平ゲート線を有し、各水平走査期間
該水平ゲート線に順に水平ゲートパルスを出力する水平
走査回路と、該画素アレーの該光電変換素子の配列の各
行毎の信号線とを有し、 かつ、該光電変換素子夫々には、該垂直走査回路から該
垂直ゲート線に出力される垂直ゲートパルスによって駆
動されてオンする第1のスイッチ素子が接続され、該第
1のスイッチ素子は該水平走査回路から該水平ゲート線
に出力される該水平ゲートパルスによって駆動されてオ
ンする第2のスイッチ素子を介して該当する行の該信号
線に接続され、 かつ、該信号線毎に設けられ、該垂直走査回路から該垂
直ゲート線に出力される垂直ゲートパルスによって駆動
されてオンし該信号線を単一の信号出力端子に接続する
ライン選択スイッチ素子と、該信号線毎に設けられ、該
信号線を単一のリセット端子に接続するリセットスイッ
チ素子と、該信号出力端子に接続された帰還型プリアン
プとを有する固体撮像装置において、 前記帰還型プリアンプの出力電圧を前記リセット端子に
供給する手段を設け、 前記ライン選択スイツチがオフしている期間内に前記リ
セットスイッチ素子が駆動されることにより、前記信号
線を前記帰還型プリアンプの開放入力端電圧に等しい電
圧にリセットすることを特徴とする固体撮像装置。
1. A pixel array composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix, and a vertical gate line for each row of the arrangement of the photoelectric conversion elements of the pixel array, and one vertical gate line is provided in order. A vertical scanning circuit that outputs a vertical gate pulse for each horizontal scanning period, and a horizontal gate line for each column of the array of the photoelectric conversion elements of the pixel array, and a horizontal gate pulse is sequentially applied to the horizontal gate line for each horizontal scanning period. And a signal line for each row of the array of photoelectric conversion elements of the pixel array, and each photoelectric conversion element outputs from the vertical scanning circuit to the vertical gate line. A first switch element which is driven by a vertical gate pulse to be turned on and is turned on is connected, and the first switch element is driven by the horizontal gate pulse output from the horizontal scanning circuit to the horizontal gate line. By a vertical gate pulse which is connected to the signal line of the corresponding row via the second switch element which is turned on and is provided for each signal line, and which is output from the vertical scanning circuit to the vertical gate line. A line selection switch element that is driven to turn on and connects the signal line to a single signal output terminal; a reset switch element that is provided for each signal line and that connects the signal line to a single reset terminal; In a solid-state imaging device having a feedback preamplifier connected to a signal output terminal, means for supplying an output voltage of the feedback preamplifier to the reset terminal is provided, and the reset is performed within a period in which the line selection switch is off. The solid-state imaging device characterized in that the signal line is reset to a voltage equal to the open input voltage of the feedback preamplifier by driving the switch element. Location.
【請求項2】特許請求の範囲第(1)項記載の固体撮像
装置において、 前記手段は、前記帰還型プリアンプの出力電圧を前記リ
セット端子に直接供給することを特徴とする固体撮像装
置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the means directly supplies the output voltage of the feedback preamplifier to the reset terminal.
【請求項3】特許請求の範囲第(1)項記載の固体撮像
装置において、 前記手段は、前記帰還型プリアンプの出力電圧を平滑す
るローパスフィルタから成ることを特徴とする固体撮像
装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the means comprises a low-pass filter that smoothes an output voltage of the feedback preamplifier.
【請求項4】特許請求の範囲第(1)項記載の固体撮像
装置において、 前記手段は、サンプルホールド回路から成ることを特徴
とする固体撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the means comprises a sample hold circuit.
【請求項5】マトリックス状に配列された複数の光電変
換素子から成る画素アレーと、該画素アレーの該光電変
換素子の配列の各行毎に垂直ゲート線を有し、該垂直ゲ
ート線に順に1水平走査期間ずつ垂直ゲートパルスを出
力する垂直走査回路と、該画素アレーの該光電変換素子
の配列の各列毎に水平ゲート線を有し、各水平走査期間
該水平ゲート線に順に水平ゲートパルスを出力する水平
走査回路と、該画素アレーの該光電変換素子の配列の各
行毎の信号線とを有し、 かつ、該光電変換素子夫々には、該垂直走査回路から該
垂直ゲート線に出力される垂直ゲートパルスによって駆
動されてオンする第1のスイッチ素子が接続され、該第
1のスイッチ素子は該水平走査回路から該水平ゲート線
に出力される該水平ゲートパルスによって駆動されてオ
ンする第2のスイッチ素子を介して該当する行の該信号
線に接続され、 かつ、該信号線毎に設けられ、該垂直走査回路から該垂
直ゲート線に出力される垂直ゲートパルスによって駆動
されてオンし該信号線を単一の信号出力端子に接続する
ライン選択スイッチ素子と、該信号線毎に設けられ、該
信号線を単一のリセット端子に接続するリセットスイッ
チ素子と、該信号出力端子に接続された帰還型プリアン
プとを有する固体撮像装置において、 一定の電圧を前記リセット端子に供給する手段と、 前記ライン選択スイツチ素子がオフしている期間内のタ
イミングで前記帰還型プリアンプの開放入力端電圧に等
しい前記帰還型プリアンプの出力電圧をサンプルホール
ドするサンプルホールド回路と、 該一定の電圧と該サンプルホールド回路の出力電圧との
差電圧を検出し、該差電圧に応じて前記帰還型プリアン
プの開放入力端電圧を制御する電圧比較器と を設け、 前記ライン選択スイツチがオフしている期間内に前記リ
セットスイッチ素子がオンすることにより、前記信号線
を該一定の電圧にリセットするとともに、前記帰還型プ
リアンプの開放入力端電圧を該一定の電圧に等しく設定
することを特徴とする固体撮像装置。
5. A pixel array composed of a plurality of photoelectric conversion elements arranged in a matrix, and a vertical gate line for each row of the arrangement of the photoelectric conversion elements of the pixel array, and the vertical gate lines are sequentially provided with 1 A vertical scanning circuit that outputs a vertical gate pulse for each horizontal scanning period, and a horizontal gate line for each column of the array of the photoelectric conversion elements of the pixel array, and a horizontal gate pulse is sequentially applied to the horizontal gate line for each horizontal scanning period. And a signal line for each row of the array of photoelectric conversion elements of the pixel array, and each photoelectric conversion element outputs from the vertical scanning circuit to the vertical gate line. A first switch element which is driven by a vertical gate pulse to be turned on and is turned on is connected, and the first switch element is driven by the horizontal gate pulse output from the horizontal scanning circuit to the horizontal gate line. By a vertical gate pulse which is connected to the signal line of the corresponding row via the second switch element which is turned on and is provided for each signal line, and which is output from the vertical scanning circuit to the vertical gate line. A line selection switch element that is driven to turn on and connects the signal line to a single signal output terminal; a reset switch element that is provided for each signal line and that connects the signal line to a single reset terminal; In a solid-state imaging device having a feedback preamplifier connected to a signal output terminal, means for supplying a constant voltage to the reset terminal and the feedback preamplifier at a timing within a period in which the line selection switch element is off. A sample and hold circuit that samples and holds the output voltage of the feedback preamplifier that is equal to the open input terminal voltage of the A voltage comparator that detects a difference voltage from the output voltage of the line and controls the open input terminal voltage of the feedback type preamplifier according to the difference voltage. A solid-state image pickup device, characterized in that when the reset switch element is turned on, the signal line is reset to the constant voltage and the open input terminal voltage of the feedback preamplifier is set equal to the constant voltage.
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