JP2719058B2 - Solid-state imaging device - Google Patents

Solid-state imaging device

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JP2719058B2
JP2719058B2 JP3215174A JP21517491A JP2719058B2 JP 2719058 B2 JP2719058 B2 JP 2719058B2 JP 3215174 A JP3215174 A JP 3215174A JP 21517491 A JP21517491 A JP 21517491A JP 2719058 B2 JP2719058 B2 JP 2719058B2
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章雅 田中
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Hamamatsu Photonics KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複数の受光素子で構成
されたアレイを備えている固体撮像装置に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state imaging device having an array composed of a plurality of light receiving elements.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像装置は、走査方式(電荷転送方
式)でCCD(チャージカップルドデバイス)タイプ
と、MOSイメージセンサタイプの2つに大別され、現
在のところ、S/N比が高いなどの利点により前者が主
流である。しかし、画素についてランダムアクセスする
ような場合など、用途によってはMOSイメージセンサ
の方が有利なことがある。MOSイメージセンサの場
合、アレイ上の受光素子の選択に用いられるシフトレジ
スタをデコーダに置き換え、デコーダのアドレスライン
を外部から制御することにより、部分的な読み出しが可
能となる。
2. Description of the Related Art Solid-state imaging devices are roughly classified into two types, a CCD (charge coupled device) type and a MOS image sensor type, in a scanning system (charge transfer system), and have a high S / N ratio at present. The former is the mainstream due to advantages such as. However, a MOS image sensor may be more advantageous in some applications, such as when random access is made to pixels. In the case of a MOS image sensor, partial reading can be performed by replacing a shift register used for selecting a light receiving element on an array with a decoder and externally controlling an address line of the decoder.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のこの種
のMOSイメージセンサは、フォトダイオードに蓄積さ
れた電荷を単にビデオラインに移しかえる方式であるた
め、光に対する感度が小さい。また、フォトダイオード
の電荷は、それぞれ読み出される毎にリセットされ、そ
こから次に読み出されるまでが情報蓄積期間となるた
め、情報蓄積開始の瞬間がフォトダイオード毎に異な
る。積分時間に換算するための手段が必要がある。この
ように、MOSイメージセンサタイプの固体撮像装置
は、フレキシビリティがあるのだが、感度,光電変換タ
イミング,電荷の制御方法など多くの解決すべき課題を
有していた。
However, this type of conventional MOS image sensor has a low sensitivity to light because it is a system in which electric charges accumulated in a photodiode are simply transferred to a video line. In addition, the charge of the photodiode is reset each time it is read, and the time from when the charge is read to the next time is the information accumulation period. Therefore, the moment at which information accumulation starts is different for each photodiode. A means for converting to the integration time is required. As described above, the MOS image sensor type solid-state imaging device has flexibility, but has many problems to be solved, such as sensitivity, photoelectric conversion timing, and charge control method.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明に係る第1の固体
撮像装置は、画素を構成する複数のフォトダイオードを
有する固体撮像装置において、それぞれのフォトダイオ
ードにそれぞれ並列接続された複数の容量素子と、それ
ぞれのフォトダイオードとぞれぞれの容量素子の一端と
の間を流れる電荷をそれぞれ制御する複数のスイッチ素
子からなる第1スイッチ素子群と、容量素子の一端に接
続されたビデオラインと、容量素子の一端とビデオライ
ンとの間にそれぞれ配置された複数のスイッチ素子から
なる第2スイッチ素子群と、第1スイッチ素子群のスイ
ッチ素子を一括して所定期間オン状態とした後、第1ス
イッチ素子群のスイッチ素子を一括してオフ状態とする
とともに、第2スイッチ素子群のスイッチ素子を順次オ
ン状態とするように制御する制御回路と、備えることを
特徴とする。また、本発明に係る第2の固体撮像装置
は、ビデオラインに一方の入力端子が接続され他方の入
力端子が所定の電位に固定された第1オペアンプ、第1
オペアンプの出力端子と一方の入力端子との間に接続さ
れた第1コンデンサ、及び、第1オペアンプの出力端子
と一方の入力端子との間に接続された第1リセット用ス
イッチを有する第1積分器を更に備え、制御回路は、第
2スイッチ素子群のスイッチ素子をオン状態とする前に
第1積分器の第1リセット用スイッチをオン状態とする
ことを特徴とする。また、本発明に係る第3の固体撮像
装置は、ビデオラインに一方の入力端子が接続され他方
の入力端子が所定の電位に固定された第1オペアンプ、
第1オペアンプの出力端子と一方の入力端子との間に接
続された第1コンデンサ、及び、第1オペアンプの出力
端子と一方の入力端子との間に接続された第1リセット
用スイッチを有する第1積分器と、ビデオラインに一方
の入力端子が接続され他方の入力端子が所定の電位に固
定された第2オペアンプ、第2オペアンプの出力端子と
一方の入力端子との間に接続された第2コンデンサ、及
び、第2オペアンプの出力端子と一方の入力端子との間
に接続された第2リセット用スイッチを有する第2積分
器と、第1及び第2積分器の少なくとも入力側にそれぞ
れ設けられた第1及び第2選択スイッチ素子と、を更に
備え、制御回路は、第1スイッチ素子群のスイッチ素子
をオン状態とするとき、第2積分器の第2リセット用ス
イッチをオフ状態としたまま、第1積分器の第1リセッ
ト用スイッチをオン状態とするとともに、第1及び第2
選択スイッチ素子のいずれかをオン状態とし、第1スイ
ッチ素子群のスイッチ素子がオフ状態のとき、第1及び
第2選択スイッチ素子を交互にオン及びオフ状態とする
ことを特徴とする。また、本発明に係る第4の固体撮像
装置は、第1積分器の出力側に接続され、第1積分器の
第1リセット用スイッチがオン状態からオフ状態に変化
する際に第1積分器から出力されるノイズ成分を含む信
号をクランプするとともに、ノイズが除去された信号を
第2スイッチ素子群のスイッチ素子がオン状態のときに
出力する信号後処理回路を更に備えたことを特徴とす
る。
A first solid-state imaging device according to the present invention is a solid-state imaging device having a plurality of photodiodes constituting a pixel, wherein a plurality of capacitance elements respectively connected in parallel to each photodiode are provided. A first switch element group consisting of a plurality of switch elements for controlling electric charges flowing between each photodiode and one end of each capacitance element; and a video line connected to one end of the capacitance element. After the second switch element group including a plurality of switch elements disposed between one end of the capacitive element and the video line and the switch elements of the first switch element group are turned on for a predetermined period, The switch elements of one switch element group are turned off collectively, and the switch elements of the second switch element group are turned on sequentially. A control circuit for controlling, further comprising the features. Further, the second solid-state imaging device according to the present invention includes a first operational amplifier in which one input terminal is connected to a video line and the other input terminal is fixed to a predetermined potential.
A first capacitor having a first capacitor connected between an output terminal of the operational amplifier and one input terminal, and a first reset switch connected between the output terminal of the first operational amplifier and one input terminal; And a control circuit that turns on the first reset switch of the first integrator before turning on the switch elements of the second switch element group. Further, a third solid-state imaging device according to the present invention includes a first operational amplifier in which one input terminal is connected to a video line and the other input terminal is fixed at a predetermined potential.
A first capacitor connected between an output terminal of the first operational amplifier and one input terminal; and a first capacitor having a first reset switch connected between the output terminal of the first operational amplifier and one input terminal. One integrator, a second operational amplifier having one input terminal connected to the video line and the other input terminal fixed at a predetermined potential, and a second operational amplifier connected between an output terminal of the second operational amplifier and one input terminal. Two capacitors, a second integrator having a second reset switch connected between the output terminal of the second operational amplifier and one input terminal, and provided on at least input sides of the first and second integrators, respectively. And the first and second selection switch elements, wherein the control circuit turns off the second reset switch of the second integrator when turning on the switch elements of the first switch element group. While the, with the first reset switch of the first integrator to the ON state, the first and second
One of the selection switch elements is turned on, and when the switch elements of the first switch element group are off, the first and second selection switch elements are turned on and off alternately. Further, the fourth solid-state imaging device according to the present invention is connected to the output side of the first integrator, and operates when the first reset switch of the first integrator changes from the on state to the off state. And a signal post-processing circuit that clamps a signal containing a noise component output from the second switch element and outputs a signal from which noise has been removed when the switch elements of the second switch element group are in an on state. .

【0005】また、各フォトダイオードとそれに対応す
る容量素子との間をそれぞれオン−オフする複数の転送
スイッチ素子と、これら転送スイッチ素子を転送期間中
オンさせ、転送期間経過後の読出期間に読出スイッチ素
子を順次オンさせる制御回路と、一端が前記容量素子に
つながれ、他端がビデオラインに共通に接続された複数
の読出スイッチ素子をさらに備えることを特徴としても
良い。
Further, a plurality of transfer switch elements for turning on and off each photodiode and a corresponding capacitive element, and the transfer switch elements are turned on during a transfer period, and read during a read period after the transfer period has elapsed. A control circuit for sequentially turning on the switch elements and a plurality of readout switch elements having one end connected to the capacitive element and the other end commonly connected to a video line may be further provided.

【0006】そして、容量素子の容量よりも小さな容量
の積分コンデンサを有するとともにビデオラインにその
入力がつながれたリセット可能な積分器をさらに備え、
制御回路が、さらに、読出スイッチ素子を順次オンさせ
る前に積分器をリセットすることを特徴としても良い。
A resettable integrator having an integrating capacitor having a capacitance smaller than that of the capacitive element and having an input connected to a video line is further provided.
The control circuit may further be configured to reset the integrator before sequentially turning on the readout switch elements.

【0007】また、積分器が、少なくとも並列に2系統
設けられ、その入出力に選択スイッチ素子を有し、制御
回路が、さらに、選択スイッチ素子を積分器について交
互にオン−オフさせることを特徴としても良い。
[0007] Also, at least two integrators are provided in parallel, the input and output of which have a selection switch element, and the control circuit further turns on and off the selection switch element alternately with respect to the integrator. It is good.

【0008】さらに、積分器の出力と積分器のリセット
時のレベルとの差を増幅する信号後処理回路をさらに備
えたことを特徴ととしても良い。
[0008] Further, a signal post-processing circuit for amplifying the difference between the output of the integrator and the level at the time of resetting the integrator may be further provided.

【0009】[0009]

【作用】各フォトダイオードで光電変換によって生じた
電荷は、対応する容量素子に出力される。これを詳述す
ると、リセットされた段階では、フォトダイオードと容
量素子の接続端子はリセット電位に保たれている。その
後、フォトダイオードへの光の照射強度に応じて発生す
る電荷により、 V6 = 発生電荷量 / (フォトダイオード自体の容量 + 容量素子) 分の電圧だけ、接続端子の電位が下がる。Q=C・Vの
関係により、この場合に於いてリセット電位×容量値が
最大飽和電荷量であるので、容量素子分の電荷量だけ飽
和電荷量を増やすことができることは自明である。
The charge generated by the photoelectric conversion in each photodiode is output to the corresponding capacitance element. More specifically, at the stage of reset, the connection terminal between the photodiode and the capacitor is kept at the reset potential. Thereafter, due to the charges generated according to the intensity of light irradiation on the photodiode, the potential of the connection terminal is reduced by the voltage of V6 = the generated charge amount / (capacity of the photodiode itself + capacitance element). According to the relationship of Q = C · V, in this case, the reset potential × the capacitance value is the maximum saturated charge amount, so it is obvious that the saturated charge amount can be increased by the charge amount of the capacitor element.

【0010】また、転送スイッチ素子などが設けられた
場合、転送期間中各転送スイッチ素子がオンになること
によって電荷が対応する容量素子に出力され、電荷が出
力されるまでの間の各フォトダイオードの光電変換時間
は、等しいものになっている。これら各容量素子に出力
された電荷は、ビデオラインからシーケンシャルに出力
される。
When a transfer switch element or the like is provided, each transfer switch element is turned on during a transfer period to output a charge to a corresponding capacitance element. Have the same photoelectric conversion time. The electric charge output to each of these capacitance elements is sequentially output from a video line.

【0011】積分器をさらに備えた場合、積分コンデン
サに電荷が転送され、およそ「積分コンデンサ/容量素
子」倍の電圧増幅がなされる。積分器が2系統以上の場
合は、選択スイッチ素子で積分器をインターリーブして
動作させ、積分器のリセット時のセトリングタイムがカ
バーされる。
When an integrator is further provided, the electric charge is transferred to the integrating capacitor, and the voltage is amplified by about "integrating capacitor / capacitance element" times. When there are two or more integrators, the integrators are operated by interleaving the selection switch elements, and the settling time at the time of resetting the integrators is covered.

【0012】信号後処理回路をさらに備えた場合、積分
器のリセットノイズはリセット時のレベルに加算されて
おり、積分器の出力とリセット時のレベルとの差を増幅
することでリセットノイズが相殺される。
When a signal post-processing circuit is further provided, the reset noise of the integrator is added to the level at the time of reset, and the reset noise is canceled by amplifying the difference between the output of the integrator and the level at the time of reset. Is done.

【0013】[0013]

【実施例】本発明の一実施例を図1乃至図5を用いて説
明する。図1には、本発明の固体撮像装置の基板レイア
ウトの概要が示されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 shows an outline of a substrate layout of the solid-state imaging device of the present invention.

【0014】受光素子であるフォトダイオード10A〜
10Fは、一直線状に並べられ、それぞれで画素を構成
している。この隣には、転送スイッチ素子であるMOS
スイッチ11A〜11F,蓄積用容量素子13A〜13
F,読出スイッチ素子であるMOSスイッチ12A〜1
2Fが近接配置されている。MOSスイッチ12A〜1
2Fの隣には、ビデオライン15が設けられ、積分器部
20につながれている。MOSスイッチ11A〜11F
は、フォトダイオード10A〜10Fと蓄積用容量素子
13A〜13Fとの電気的接続の制御するもので制御信
号dataによって制御されている。MOSスイッチ1
2A〜12Fは、蓄積用容量素子13A〜13Fとビデ
オライン15との電気的接続の制御するもので制御信号
selA〜selFによって制御されている。積分器部
20は、蓄積用容量素子13A〜13Fそれぞれの電圧
を電圧増幅して信号後処理回路21に出力するものであ
る。信号後処理回路21は、積分器の出力とリセット時
のレベルとの差を増幅することでリセットノイズを相殺
して出力する。制御回路18は、制御信号selA〜s
elFを出力するシフトレジスタ16と、制御信号da
ta,積分器部20及び信号後処理回路21への制御信
号を出力するタイミングジェネレータ17を有し、この
装置全体の動作を制御するものである。
Photodiodes 10A to 10C which are light receiving elements
10F are arranged in a straight line, and each constitutes a pixel. Next to this is a MOS which is a transfer switch element.
Switches 11A to 11F, storage capacitors 13A to 13
F, MOS switches 12A-1 which are read switch elements
2F is arranged in proximity. MOS switches 12A-1
A video line 15 is provided next to 2F, and is connected to an integrator unit 20. MOS switches 11A to 11F
Controls the electrical connection between the photodiodes 10A to 10F and the storage capacitance elements 13A to 13F, and is controlled by a control signal data. MOS switch 1
2A to 12F control the electrical connection between the storage capacitance elements 13A to 13F and the video line 15, and are controlled by control signals selA to selF. The integrator section 20 amplifies the voltage of each of the storage capacitors 13A to 13F and outputs the amplified voltage to the signal post-processing circuit 21. The signal post-processing circuit 21 amplifies the difference between the output of the integrator and the level at the time of reset, thereby canceling and outputting reset noise. The control circuit 18 controls the control signals selA to s
eF, a shift register 16 for outputting the control signal da
ta, a timing generator 17 for outputting a control signal to the integrator section 20 and the signal post-processing circuit 21, and controls the operation of the entire apparatus.

【0015】図2には、この装置の光検出信号処理にか
かる回路図が示されている。フォトダイオード10A〜
10F,MOSスイッチ11A〜11F,蓄積用容量素
子13A〜13F,MOSスイッチ12A〜12Fにつ
いては、図面のスペースの関係上その一部に限って掲載
している。また、制御回路18からは、図3若しくは図
4に示すような制御信号が与えられている。図3,図4
もまたスペースの関係上MOSスイッチ11A〜11
F,MOSスイッチ12A〜12Fにかかる制御信号に
ついてはその一部に限られている。図2を用いて積分器
部20及び信号後処理回路21について説明を追加す
る。
FIG. 2 shows a circuit diagram relating to the light detection signal processing of this device. Photodiode 10A ~
10F, MOS switches 11A to 11F, storage capacitance elements 13A to 13F, and MOS switches 12A to 12F are shown only in part because of space in the drawing. Further, a control signal as shown in FIG. 3 or FIG. 4 is given from the control circuit 18. Figures 3 and 4
MOS switches 11A to 11
Control signals applied to the F and MOS switches 12A to 12F are limited to a part thereof. The integrator unit 20 and the signal post-processing circuit 21 will be further described with reference to FIG.

【0016】積分器部20は、2系統の積分器20A,
20Bを有する。これらの積分器20A,20Bに設け
られた選択スイッチMS1,MS2は、制御信号S1
A,S2A,S1B,S2Bによってオン−オフされて
積分器20A,20Bの入力及び出力を制御するもので
ある。リセットスイッチMQ3は、制御信号reset
A,resetBがハイのとき、積分コンデンサCfを
ショートして積分器をリセットし、オペアンプA1,A
2の出力を基準電圧Vref1にする。制御回路18から図
3の制御信号がくる場合は、1系統の積分器で動作し、
図4の制御信号がくる場合は、2系統の積分器で動作す
る。
The integrator section 20 has two integrators 20A,
20B. The selection switches MS1 and MS2 provided in these integrators 20A and 20B are connected to a control signal S1.
The input and output of the integrators 20A and 20B are controlled by being turned on and off by A, S2A, S1B and S2B. The reset switch MQ3 outputs the control signal reset
When A and resetB are high, the integration capacitor Cf is short-circuited to reset the integrator, and the operational amplifiers A1 and A
2 is set to the reference voltage Vref1 . When the control signal shown in FIG. 3 comes from the control circuit 18, the control circuit 18 operates with one integrator,
When the control signal shown in FIG. 4 is received, the operation is performed by two integrators.

【0017】信号後処理回路21は、制御信号clam
p,holdで制御される。制御信号clampがハイ
のときトランジスタMQ4,5が導通して積分器20A
又は20Bのリセット時のレベルと基準レベルVref2
の差をコンデンサCS1に保持し、制御信号holdがハ
イのときトランジスタMQ6が導通してその時のレベル
をコンデンサCS2に保持する。これによって、積分器2
0A又は20Bの出力とリセット時のレベルとの差を出
力している。この動作については後述する。
The signal post-processing circuit 21 controls the control signal clam.
It is controlled by p and hold. When the control signal clamp is high, the transistors MQ4 and MQ5 are turned on and the integrator 20A
Alternatively, the difference between the reset level of 20B and the reference level V ref2 is held in the capacitor C S1 , and when the control signal hold is high, the transistor MQ6 conducts and the level at that time is held in the capacitor C S2 . Thereby, the integrator 2
The difference between the output of 0A or 20B and the level at the time of reset is output. This operation will be described later.

【0018】つぎに、積分器を1系統とした場合のこの
装置の動作について、光信号蓄積動作時(図3のt1
3 ),その信号の読み出し動作時(図3のt4
15)に分けて説明する。
Next, the operation of this device when one integrator is used will be described during the optical signal accumulation operation (from t 1 to FIG. 3).
t 3 ), at the time of the signal reading operation (t 4 to t 4 in FIG. 3 ).
divided into t 15) it will be explained.

【0019】光信号蓄積動作の最初に、図3の左側に示
すように、蓄積用容量素子13A〜13Fのリセットが
行われる。この際、MOSスイッチ11A〜11F,M
OSスイッチ12A〜12Fがオンとなり、フォトダイ
オード10A〜10F,蓄積用容量素子13A〜13
F,ビデオライン15がつながる。また、制御信号re
setAによってオペアンプA1の出力と反転入力がつ
ながり、積分器がリセットされ、出力が基準電圧Vref1
になる。この基準電圧Vref1が、ビデオライン15を介
して、蓄積用容量素子13A〜13Fに印加され、充電
されてリセットが完了する(図3のt1 〜t2 )。
At the beginning of the optical signal storage operation, the storage capacitors 13A to 13F are reset as shown on the left side of FIG. At this time, the MOS switches 11A to 11F, M
The OS switches 12A to 12F are turned on, and the photodiodes 10A to 10F and the storage capacitors 13A to 13F are turned on.
F, the video line 15 is connected. Also, the control signal re
The output of the operational amplifier A1 and the inverting input are connected by setA, the integrator is reset, and the output becomes the reference voltage Vref1.
become. The reference voltage V ref1, via the video line 15 is applied to the storage capacitor 13A~13F, (t 1 ~t 2 in FIG. 3) is charged reset is completed.

【0020】このリセット完了後、制御信号selA〜
selFがローになり、蓄積用容量素子13A〜13F
がビデオライン15と切り離され、蓄積動作になる。フ
ォトダイオード10A〜10Fと蓄積用容量素子13A
〜13Fとはつながれており、初期状態において、基準
電圧Vref1に応じた電荷が充電されている。各フォトダ
イオード10A〜10Fには、入射した光強度に応じた
光電流が流れ、充電されている電荷が減少する。即ち、
蓄積用容量素子13A〜13Fの両端電圧は、フォトダ
イオード10A〜10Fに流れた電流の分だけ減少す
る。一定の時間後、制御信号dataがローとなること
によってMOSスイッチ11A〜11Fは一斉にオフと
なる。蓄積用容量素子13A〜13Fがフォトダイオー
ド10A〜10Fと切り離され、電荷即ちそれらの各端
子電圧が保持され(図3のt2 〜t3 )、光信号蓄積動
作(積分動作)が完了する。
After completion of the reset, the control signals selA to
selF becomes low, and the storage capacitors 13A to 13F
Is disconnected from the video line 15 and the operation becomes an accumulation operation. Photodiodes 10A to 10F and storage capacitor 13A
The ~13F are connected, in the initial state, the charge corresponding to the reference voltage V ref1 is charged. A photocurrent according to the incident light intensity flows through each of the photodiodes 10A to 10F, and the charged charge decreases. That is,
The voltage between both ends of the storage capacitors 13A to 13F decreases by the amount of current flowing through the photodiodes 10A to 10F. After a certain time, the MOS switches 11A to 11F are turned off all at once by the control signal data going low. Storage capacitor 13A~13F is disconnected from the photodiode 1OA - 1OF, charge ie they each terminal voltage is held in the (t 2 ~t 3 in FIG. 3), the optical signal accumulating operation (integration operation) is completed.

【0021】信号の読み出し動作は、つぎに示すよう
に、蓄積用容量素子13A〜13Fに蓄えられた電荷を
順次読み出すことによって行われる。この場合、制御信
号S1A,S2Aは常にハイであり、制御信号S1B,
S2Bは常にローになっていて、積分器20AのMOS
スイッチMS1,MS2は常にオン、積分器20Bの選
択スイッチMS1,MS2は常にオフになっている。
The signal reading operation is performed by sequentially reading out the charges stored in the storage capacitors 13A to 13F as shown below. In this case, the control signals S1A, S2A are always high, and the control signals S1B, S1B,
S2B is always low, and the MOS of the integrator 20A is
The switches MS1 and MS2 are always on, and the selection switches MS1 and MS2 of the integrator 20B are always off.

【0022】蓄積用容量素子13Aの電荷を読みだす前
に、制御信号resetAがハイとなって積分コンデン
サCfが短絡され、積分器20Aがリセットされる。ビ
デオライン15は、選択スイッチMS1を介して基準電
圧Vref1が出力され、この基準電圧Vref1の電位にな
る。また、制御信号holdがローに、制御信号cla
mpがハイになって信号後処理回路21がリセットされ
る。積分器20Aのリセット時のレベルが選択スイッチ
MS2を介して信号後処理回路21に出力される。続い
て、制御信号resetAがローとなると、積分器20
Aの出力にリセットスイッチMQ3のスイッチングノイ
ズが重畳された出力があらわれる。制御信号holdが
ハイに、制御信号clampがローになって、この積分
器20Aの出力がコンデンサCs1 に保持される。(図
3のt4 〜t7 )。
Before the electric charge of the storage capacitor 13A is read, the control signal resetA goes high, the integration capacitor Cf is short-circuited, and the integrator 20A is reset. The video line 15 outputs the reference voltage V ref1 via the selection switch MS1, and becomes the potential of the reference voltage V ref1 . Also, the control signal hold becomes low and the control signal cla
mp goes high and the signal post-processing circuit 21 is reset. The reset level of the integrator 20A is output to the signal post-processing circuit 21 via the selection switch MS2. Subsequently, when the control signal resetA goes low, the integrator 20
The output in which the switching noise of the reset switch MQ3 is superimposed on the output of A appears. The control signal hold is high, the control signal clamp becomes low, the output of the integrator 20A is held in the capacitor Cs 1. (T 4 ~t 7 in FIG. 3).

【0023】制御信号selAがハイになって、蓄積用
容量素子13Aがビデオライン15を介して積分器20
Aに接続され、蓄積用容量素子13Aに蓄えられた電荷
が積分コンデンサCfに移し変えられる。このとき、オ
ペアンプA1の増幅作用により、この動作は非常に高速
なものになっている。蓄積用容量素子13Aの電圧は、
リセット状態の基準電圧Vref1になる。また、積分器の
出力電圧VO は、 VO =Vref1+Ish・Δt/Cf (ただし、Ishは光電流、Δtは積分時間(t2 〜t
3 )である。)信号後処理回路21の出力Vout は、電
荷保存則を用いてつぎの式であらわせる。 (Voff +Vref2−Vreset −ΔVn )×CS1 +(Voff +Vref2−Vref2)×CS2 =(Voff +Vref2−Vo −ΔVn )×CS1 +(Voff +Vref2−Vout )×CS2 ここで、Vreset :オペアンプA1のリセット時の出力 Voff :オペアンプA1のオフセット電圧 ΔVn :リセットスイッチMQ3のスイッチングノイズ この左辺はリセット時のコンデンサCS1,CS2の状態、
右辺は蓄積用容量素子から電荷が読み出された時の状態
を示している。
When the control signal selA goes high, the storage capacitor 13A is connected to the integrator 20 via the video line 15.
A, and the electric charge stored in the storage capacitor 13A is transferred to the integration capacitor Cf. At this time, the operation is very fast due to the amplification effect of the operational amplifier A1. The voltage of the storage capacitor 13A is
It becomes the reference voltage Vref1 in the reset state. Further, the output voltage V O of the integrator is: V O = V ref1 + Ish · Δt / Cf (where Ish is the photocurrent and Δt is the integration time (t 2 to t
3 ). ) The output V out of the signal post-processing circuit 21 is expressed by the following equation using the law of conservation of charge. (V off + V ref2 −V reset −ΔV n ) × C S1 + (V off + V ref2 −V ref2 ) × C S2 = (V off + V ref2 −V o −ΔV n ) × C S1 + (V off + V ref2) −V out ) × C S2 where, V reset : output at the time of resetting of the operational amplifier A1 V off : offset voltage of the operational amplifier A1 ΔV n : switching noise of the reset switch MQ3 The left side of the capacitors C S1 and C S2 at the time of resetting Status,
The right side shows the state when the charge is read from the storage capacitor.

【0024】Vreset は基準電圧Vref1に等しいので、 Vout =−(CS1/CS2)・(Ish・Δt/Cf)+Vref2 となる。さらに、CS1=CS2とすると、 Vout =Vref2−Ish・Δt/Cf となり、オペアンプ回路A1のオフセット電圧や、リセ
ットスイッチMQ3のスイッチングノイズ等の要素に影
響されずに、正確に基準電圧Vref2に対する光信号情報
即ち光の強度に応じた信号が信号後処理回路21から出
力される(図3のt8 〜t9 )。
Since V reset is equal to the reference voltage V ref1 , V out = − (C S1 / C S2 ) · (Ish · Δt / Cf) + V ref2 . Further, if C S1 = C S2 , V out = V ref2 −Ish · Δt / Cf, and the reference voltage is accurately determined without being affected by the offset voltage of the operational amplifier circuit A1 or the switching noise of the reset switch MQ3. signal corresponding to the intensity of the optical signal information or light for V ref2 is output from the signal post-processing circuit 21 (t 8 ~t 9 in FIG. 3).

【0025】蓄積用容量素子13B以降についても、同
様の動作で蓄えられた電荷が順に読みだされ、光の強度
に応じた信号が出力される(図3のt14〜t19)。
[0025] The storage capacitor 13B and later also read out stored charge in turn in a similar operation, the signal corresponding to the intensity of the light is output (t 14 ~t 19 in FIG. 3).

【0026】積分器20Aのリセットの際(図3のt5
〜t6 )に、オペアンプA1の出力にリンギングが発生
しやすく、制御信号resetAがハイとなっている期
間を十分長いものにする必要があり、高速動作の妨げと
なる場合がある。この場合、積分器を2系統以上とし、
これらの積分器を切り替えることによってこの問題は解
決される。
When the integrator 20A is reset (t 5 in FIG. 3).
~t 6), easily produce ringing at the output of the operational amplifier A1, the control signal resetA is should be sufficiently long period at the high, which may hinder high-speed operation. In this case, there are two or more integrators,
Switching these integrators solves this problem.

【0027】図4は、積分器を2系統とした場合の制御
信号のタイミングチャートである。光信号蓄積動作時
(図4のt1 〜t3 )では、前述の図3と同じ動作で蓄
積用容量素子13A〜13Fに電荷が蓄積されている。
信号の読み出し動作時(図4の右側)には、制御信号S
1A及びS2AとS1B及びS2Bとで積分器20A,
20Bを切り替えている。また、片方の積分器が蓄積用
容量素子の電荷を入力しているときに、もう片方の積分
器をリセットしている。そのため、制御信号reset
A,Bがハイとなっている期間(図4のt28〜t29,t
38〜t39)が十分長いものになり、オペアンプA1のリ
ンギングがあらわれても、それが出力されるのを防止し
ている。
FIG. 4 is a timing chart of control signals when two integrators are used. In time of light signal accumulating operation (t 1 ~t 3 in FIG. 4), the charge on the storage capacitor 13A~13F is accumulated in the same operation as FIG. 3 described above.
During the signal read operation (right side in FIG. 4), the control signal S
1A and S2A and S1B and S2B, an integrator 20A,
20B is switched. Further, when one of the integrators is inputting the charge of the storage capacitor, the other integrator is reset. Therefore, the control signal reset
A, t 28 ~t 29 periods (Fig. 4 B is at high, t
38 to t 39 ) becomes sufficiently long, and even if ringing of the operational amplifier A1 appears, it is prevented from being output.

【0028】前述の固体撮像装置をカラー化することが
可能である。図5には、カラー化した場合の基板レイア
ウトの概要が示されている。赤色フォトダイオード列4
10R,緑色フォトダイオード列410G,青色フォト
ダイオード列410Bは、図1のフォトダイオード10
A〜Fと同等のもので、互いに隣接して配置されてい
る。これらに対応する蓄積用容量素子,MOSスイッチ
などは、符号412R,412G,412Bで示される
部分に設けられている。各蓄積用容量素子の電荷は、そ
れぞれ赤色用ビデオライン415R,緑色用ビデオライ
ン415G,青色用ビデオライン415Bに出力され、
赤色用積分器420R,緑色用積分器420G,青色用
積分器420B及び赤色用信号後処理回路421R,緑
色用信号後処理回路421G,青色用信号後処理回路4
21Bで増幅され、出力される。図6には赤色フォトダ
イオード列410R,緑色フォトダイオード列410
G,青色フォトダイオード列410Bの配置されている
領域の拡大図が示されている。各フォトダイオード列4
10R,410G,410Bを構成する赤色用フォトダ
イオード610R,緑色用フォトダイオード610G,
青色用フォトダイオード610Bが近接配置され,アル
ミ配線パターン611R,611G,611BでMOS
スイッチを介して各蓄積用容量素子につながれている。
The above-mentioned solid-state imaging device can be colored. FIG. 5 shows an outline of a board layout in the case of colorization. Red photodiode row 4
10R, the green photodiode array 410G, and the blue photodiode array 410B correspond to the photodiode 10 of FIG.
They are equivalent to AF and are arranged adjacent to each other. Corresponding storage capacitors, MOS switches, and the like are provided in portions indicated by reference numerals 412R, 412G, and 412B. The charge of each storage capacitor is output to a red video line 415R, a green video line 415G, and a blue video line 415B, respectively.
Red integrator 420R, green integrator 420G, blue integrator 420B, red signal post-processing circuit 421R, green signal post-processing circuit 421G, blue signal post-processing circuit 4
The signal is amplified and output at 21B. FIG. 6 shows a red photodiode row 410R and a green photodiode row 410.
The enlarged view of the area where the G and blue photodiode arrays 410B are arranged is shown. Each photodiode row 4
10R, 410G, 410B, a red photodiode 610R, a green photodiode 610G,
A blue photodiode 610B is arranged close to the blue photodiode 611R, 611G, and 611B.
Each of the storage capacitors is connected via a switch.

【0029】以上説明したように、上記実施例の固体撮
像装置は、画素を構成する複数のフォトダイオード10
A〜10Cを有する固体撮像装置において、それぞれの
フォトダイオード10A〜10Cにそれぞれ並列接続さ
れた複数の容量素子13A〜13Cと、それぞれのフォ
トダイオード10A〜10Cとそれぞれの容量素子13
A〜13Cの一端との間を流れる電荷をそれぞれ制御す
る複数のスイッチ素子からなる第1スイッチ素子群11
A〜11Cと、容量素子13A〜13Cの一端に接続さ
れたビデオライン15と、容量素子13A〜13Cの一
端とビデオライン15との間にそれぞれ配置された複数
のスイッチ素子からなる第2スイッチ素子群12A〜1
2Cと、第1スイッチ素子群のスイッチ素子11A〜1
1Cを一括して所定期間t1〜t3オン状態とした後、
第1スイッチ素子群11A〜11Cのスイッチ素子を一
括してオフ状態とするとともに、第2スイッチ素子12
A〜12Cを順次オン状態とするように制御する制御回
路と備える。また、上記実施例の固体撮像装置は、ビデ
オライン15に一方の入力端子が接続され他方の入力端
子が所定の電位に固定された第1オペアンプA1、第1
オペアンプA1の出力端子と一方の入力端子との間に接
続された第1コンデンサCf、及び、第1オペアンプA
1の出力端子と一方の入力端子との間に接続された第1
リセット用スイッチMQ3を有する第1積分器20Aを
更に備え、制御回路は、第2スイッチ素子群のスイッチ
素子12A〜12Cをオン状態とする前に第1積分器2
0Aの第1リセット用スイッチMQ3をオン状態とす
る。また、上記実施例の固体撮像装置は、ビデオライン
15に一方の入力端子が接続され他方の入力端子が所定
の電位に固定された第1オペアンプA1、第1オペアン
プA1の出力端子と一方の入力端子との間に接続された
第1コンデンサCf、及び、第1オペアンプA1の出力
端子と一方の入力端子との間に接続された第1リセット
用スイッチMQ3を有する第1積分器20Aと、ビデオ
ライン15に一方の入力端子が接続され他方の入力端子
が所定の電位に固定された第2オペアンプA1、第2オ
ペアンプA1の出力端子と一方の入力端子との間に接続
された第2コンデンサCf、及び、第2オペアンプA1
の出力端子と一方の入力端子との間に接続された第2リ
セット用スイッチMQ3を有する第2積分器20Bと、
第1及び第2積分器20A,20Bの少なくとも入力側
にそれぞれ設けられた第1及び第2選択スイッチ素子M
S1,MS1と、を更に備え、制御回路は、第1スイッ
チ素子群のスイッチ素子11A〜11Cをオン状態とす
るとき、第2積分器20Bの第2リセット用スイッチM
Q3をオフ状態としたまま、第1積分器20Aの第1リ
セット用スイッチMQ3をオン状態とするとともに、第
1及び第2選択スイッチ素子MS1,MS1のいずれか
をオン状態とし、第1スイッチ素子群のスイッチ素子1
1A〜11Cがオフ状態のとき、第1及び第2選択スイ
ッチ素子MS1,MS1を交互にオン及びオフ状態とす
る。また、上記実施例の固体撮像装置は、第1積分器2
0Aの出力側に接続され、第1積分器20Aの第1リセ
ット用スイッチMQ3がオン状態からオフ状態に変化す
る際に第1積分器20Aから出力されるノイズ成分を含
む信号をクランプするとともに、ノイズが除去された信
号を第2スイッチ素子のスイッチ素子12A〜12Cが
オン状態のときに出力する信号後処理回路21を更に備
える。本発明は、前述の実施例に限らず、様々な変形が
可能である。
As described above, the solid-state imaging device according to the above-described embodiment includes a plurality of photodiodes 10 constituting pixels.
In a solid-state imaging device having A to 10C, a plurality of capacitance elements 13A to 13C connected in parallel to the respective photodiodes 10A to 10C, the respective photodiodes 10A to 10C and the respective capacitance elements 13
A first switch element group 11 composed of a plurality of switch elements for controlling electric charges flowing between one ends of A to 13C, respectively.
A to 11C, a video line 15 connected to one end of each of the capacitance elements 13A to 13C, and a second switch element including a plurality of switch elements respectively arranged between one end of each of the capacitance elements 13A to 13C and the video line 15. Groups 12A-1
2C and the switch elements 11A to 11A of the first switch element group.
After 1C is turned on for a predetermined period of time from t1 to t3,
The switch elements of the first switch element groups 11A to 11C are turned off collectively, and the second switch elements 12A to 11C are turned off.
A control circuit is provided for controlling A to 12C to be sequentially turned on. Further, the solid-state imaging device according to the above-described embodiment includes a first operational amplifier A1 having a first input terminal connected to the video line 15 and the other input terminal fixed to a predetermined potential.
A first capacitor Cf connected between the output terminal of the operational amplifier A1 and one of the input terminals, and a first operational amplifier A
A first terminal connected between the first output terminal and one input terminal
The control circuit further includes a first integrator 20A having a reset switch MQ3, and the control circuit controls the first integrator 2 before turning on the switch elements 12A to 12C of the second switch element group.
The 0A first reset switch MQ3 is turned on. Further, in the solid-state imaging device of the above embodiment, the first operational amplifier A1 in which one input terminal is connected to the video line 15 and the other input terminal is fixed to a predetermined potential, the output terminal of the first operational amplifier A1 and one input terminal A first capacitor Cf connected between the first terminal C and a first integrator 20A having a first reset switch MQ3 connected between the output terminal of the first operational amplifier A1 and one input terminal; A second operational amplifier A1 having one input terminal connected to the line 15 and the other input terminal fixed at a predetermined potential; a second capacitor Cf connected between an output terminal of the second operational amplifier A1 and one input terminal; And the second operational amplifier A1
A second integrator 20B having a second reset switch MQ3 connected between the output terminal and one input terminal of the second integrator 20B;
First and second selection switch elements M provided on at least input sides of the first and second integrators 20A and 20B, respectively.
S1, MS1, and the control circuit, when the switch elements 11A to 11C of the first switch element group are turned on, the second reset switch M of the second integrator 20B.
While Q3 is kept off, the first reset switch MQ3 of the first integrator 20A is turned on, and one of the first and second selection switch elements MS1 and MS1 is turned on, and the first switch element is turned on. Group switch element 1
When 1A to 11C are off, the first and second selection switch elements MS1 and MS1 are alternately turned on and off. The solid-state imaging device according to the above-described embodiment includes a first integrator 2
0A, and clamps a signal containing a noise component output from the first integrator 20A when the first reset switch MQ3 of the first integrator 20A changes from the on state to the off state, It further includes a signal post-processing circuit 21 that outputs a signal from which noise has been removed when the switch elements 12A to 12C of the second switch elements are in an ON state. The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.

【0030】例えば、蓄積用容量素子のリセット時の充
電電圧を基準電圧Vref1としたが、別個に充電用電源
と、この電源とビデオラインとの間にスイッチを設け
て、この電源から蓄積用容量素子へ充電しても良い。こ
の場合、電源を可変にすることができ、レベル調節が可
能となる。また、光強度の高いときは、積分器に代えて
FETによるバッファアンプにすることができる。さら
に、シフトレジスタをデコーダに置き換え、任意のフォ
トダイオードから読み出すようにしても良い。
For example, the charging voltage at the time of resetting the storage capacitor is set to the reference voltage Vref1 , but a separate switch is provided between the charging power supply and the power supply and the video line, and the charging The capacitor may be charged. In this case, the power supply can be made variable, and the level can be adjusted. When the light intensity is high, a buffer amplifier using an FET can be used instead of the integrator. Further, the shift register may be replaced with a decoder, and data may be read from an arbitrary photodiode.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の固体撮像
装置によれば、同じ期間中各転送スイッチ素子がオンに
なるため各フォトダイオードでの光電変換時間は等しい
ものになり、出力信号の条件が等しくなり、外部でのレ
ベル補正が不要である。また、容量素子をフォトダイオ
ード毎に備えており、しかも画素情報である容量素子の
端子電圧を読出スイッチ素子から順次読み出し、積分器
で電圧増幅するので、高い感度の画素情報を得ることが
できる。さらに、積分器を2系統にすると高速動作にす
ることができる。また、装置内に内蔵された信号後処理
回路を介して電流増幅手段の出力を取り出すので、S/
N比の高い信号を取り出すことができ、かつ、外部に複
雑な信号処理回路が不要となるので、使い勝手がよい。
As described above, according to the solid-state imaging device of the present invention, since each transfer switch element is turned on during the same period, the photoelectric conversion time of each photodiode is equal, and the output signal The conditions are equal, and no external level correction is required. In addition, since a capacitance element is provided for each photodiode, and the terminal voltage of the capacitance element, which is pixel information, is sequentially read from the readout switch element and the voltage is amplified by an integrator, pixel information with high sensitivity can be obtained. Further, when two integrators are used, high-speed operation can be achieved. Further, since the output of the current amplifying means is taken out via a signal post-processing circuit built in the device,
Since a signal having a high N ratio can be taken out and a complicated signal processing circuit is not required outside, it is easy to use.

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

【図1】本発明の一実施例のレイアウトの概略図。FIG. 1 is a schematic diagram of a layout according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention.

【図3】本実施例の積分器が1系統の動作を示すタイミ
ングチャート。
FIG. 3 is a timing chart showing an operation of one system of the integrator of the embodiment.

【図4】本実施例の積分器が2系統の動作を示すタイミ
ングチャート。
FIG. 4 is a timing chart showing the operation of two systems of the integrator of the present embodiment.

【図5】カラー化した時の本発明の一実施例のレイアウ
トの概略図。
FIG. 5 is a schematic diagram of a layout of one embodiment of the present invention when colorized.

【図6】フォトダイオード列の配置されている領域の拡
大図。
FIG. 6 is an enlarged view of a region where a photodiode array is arranged.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10A〜10F…フォトダイオード 11A〜11F,12A〜12F…MOSスイッチ 13A〜13F…蓄積用容量素子 15…ビデオライン 18…制御回路 20A,20B…積分器 21…信号後処理回路 MS1,MS2…選択スイッチ 415R,415G,415B…ビデオライン 420R,420G,420B…積分器部 421R,421G,421B…信号後処理回路 610R,610G,610B…フォトダイオード 10A to 10F Photodiodes 11A to 11F, 12A to 12F MOS switches 13A to 13F Storage capacitors 15 Video lines 18 Control circuits 20A and 20B Integrators 21 Signal post-processing circuits MS1, MS2 Selection switches 415R, 415G, 415B ... Video line 420R, 420G, 420B ... Integrator section 421R, 421G, 421B ... Signal post-processing circuit 610R, 610G, 610B ... Photodiode

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 31/10 H01L 31/10 A H04N 5/335 G (56)参考文献 特開 平1−248881(JP,A) 特開 平1−109975(JP,A) 特開 昭61−56572(JP,A)──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical indication location H01L 31/10 H01L 31/10 A H04N 5/335 G (56) References JP-A 1-248888 (JP, A) JP-A-1-109975 (JP, A) JP-A-61-56572 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画素を構成する複数のフォトダイオード
を有する固体撮像装置において、 それぞれの前記フォトダイオードにそれぞれ並列接続さ
れた複数の容量素子と、 それぞれの前記フォトダイオードとぞれぞれの前記容量
素子の一端との間を流れる電荷をそれぞれ制御する複数
のスイッチ素子からなる第1スイッチ素子群と、 前記容量素子の前記一端に接続されたビデオラインと、 前記容量素子の前記一端と前記ビデオラインとの間にそ
れぞれ配置された複数のスイッチ素子からなる第2スイ
ッチ素子群と、 前記第1スイッチ素子群のスイッチ素子を一括して所定
期間オン状態とした後、前記第1スイッチ素子群のスイ
ッチ素子を一括してオフ状態とするとともに、前記第2
スイッチ素子群のスイッチ素子を順次オン状態とするよ
うに制御する制御回路と、 備えることを特徴とする固体撮像装置。
1. A solid-state imaging device having a plurality of photodiodes constituting a pixel, wherein a plurality of capacitance elements respectively connected in parallel to each of the photodiodes; and each of the photodiodes and the respective capacitances A first switch element group including a plurality of switch elements that respectively control electric charges flowing between one end of the element, a video line connected to the one end of the capacitive element, the one end of the capacitive element, and the video line And a second switch element group including a plurality of switch elements respectively disposed between the first switch element group and the first switch element group. The devices are simultaneously turned off and the second
A solid-state imaging device, comprising: a control circuit that controls the switch elements of the switch element group to be sequentially turned on.
【請求項2】 前記ビデオラインに一方の入力端子が接
続され他方の入力端子が所定の電位に固定された第1オ
ペアンプ、前記第1オペアンプの出力端子と前記一方の
入力端子との間に接続された第1コンデンサ、及び、前
記第1オペアンプの前記出力端子と前記一方の入力端子
との間に接続された第1リセット用スイッチを有する第
1積分器を更に備え、 前記制御回路は、前記第2スイッチ素子群のスイッチ素
子をオン状態とする前に前記第1積分器の前記第1リセ
ット用スイッチをオン状態とすることを特徴とする請求
項1に記載の固体撮像装置。
2. A first operational amplifier having one input terminal connected to the video line and the other input terminal fixed at a predetermined potential, and connected between an output terminal of the first operational amplifier and the one input terminal. And a first integrator having a first reset switch connected between the output terminal and the one input terminal of the first operational amplifier. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the first reset switch of the first integrator is turned on before the switch elements of the second switch element group are turned on. 3.
【請求項3】 前記ビデオラインに一方の入力端子が接
続され他方の入力端子が所定の電位に固定された第1オ
ペアンプ、前記第1オペアンプの出力端子と前記一方の
入力端子との間に接続された第1コンデンサ、及び、前
記第1オペアンプの前記出力端子と前記一方の入力端子
との間に接続された第1リセット用スイッチを有する第
1積分器と、 前記ビデオラインに一方の入力端子が接続され他方の入
力端子が所定の電位に固定された第2オペアンプ、前記
第2オペアンプの出力端子と前記一方の入力端子との間
に接続された第2コンデンサ、及び、前記第2オペアン
プの前記出力端子と前記一方の入力端子との間に接続さ
れた第2リセット用スイッチを有する第2積分器と、 前記第1及び第2積分器の少なくとも入力側にそれぞれ
設けられた第1及び第2選択スイッチ素子と、 を更に備え、 前記制御回路は、前記第1スイッチ素子群のスイッチ素
子をオン状態とするとき、前記第2積分器の前記第2リ
セット用スイッチをオフ状態としたまま、前記第1積分
器の前記第1リセット用スイッチをオン状態とするとと
もに、前記第1及び第2選択スイッチ素子のいずれかを
オン状態とし、前記第1スイッチ素子群のスイッチ素子
がオフ状態のとき、前記第1及び第2選択スイッチ素子
を交互にオン及びオフ状態とすることを特徴とする請求
項1に記載の固体撮像装置。
3. A first operational amplifier having one input terminal connected to the video line and the other input terminal fixed at a predetermined potential, and connected between an output terminal of the first operational amplifier and the one input terminal. A first capacitor, a first integrator having a first reset switch connected between the output terminal of the first operational amplifier and the one input terminal, and one input terminal connected to the video line. Is connected, the other input terminal is fixed at a predetermined potential, a second operational amplifier, a second capacitor connected between the output terminal of the second operational amplifier and the one input terminal, and a second operational amplifier. A second integrator having a second reset switch connected between the output terminal and the one input terminal; and a second integrator provided on at least input sides of the first and second integrators. And a first and a second selection switch element, wherein the control circuit turns off the second reset switch of the second integrator when the switch elements of the first switch element group are turned on. While keeping the state, the first reset switch of the first integrator is turned on, and one of the first and second selection switch elements is turned on, and the switch element of the first switch element group is turned on. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein when the switch is off, the first and second selection switch elements are turned on and off alternately. 3.
【請求項4】 前記第1積分器の出力側に接続され、前
記第1積分器の前記第1リセット用スイッチがオン状態
からオフ状態に変化する際に前記第1積分器から出力さ
れるノイズ成分を含む信号をクランプするとともに、前
記ノイズが除去された信号を前記第2スイッチ素子群の
スイッチ素子がオン状態のときに出力する信号後処理回
路を更に備えたことを特徴とする請求項3に記載の固体
撮像装置。
4. A noise connected to an output side of the first integrator and output from the first integrator when the first reset switch of the first integrator changes from an on state to an off state. 4. A signal post-processing circuit for clamping a signal including a component and outputting a signal from which the noise has been removed when a switch element of the second switch element group is in an ON state. 3. The solid-state imaging device according to item 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8654416B2 (en) 2009-07-16 2014-02-18 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Image reader
JP5489114B2 (en) 2009-11-12 2014-05-14 株式会社ジャパンディスプレイ Display device with imaging function, driving method, and electronic apparatus
JP6063642B2 (en) * 2012-05-18 2017-01-18 オリンパス株式会社 Photodetector
JP6238686B2 (en) * 2013-11-08 2017-11-29 オリンパス株式会社 Photodetection circuit and microscope system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6156572A (en) * 1984-08-28 1986-03-22 Fujitsu Ltd Image sensor drive circuit
JPS63167573A (en) * 1986-12-29 1988-07-11 Toshiba Corp Picture reader
JP2589747B2 (en) * 1988-03-30 1997-03-12 浜松ホトニクス株式会社 Solid-state imaging device and driving method thereof
JPH03149955A (en) * 1989-11-06 1991-06-26 Hitachi Ltd Line sensor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3319310A4 (en) * 2015-06-30 2018-12-05 Hamamatsu Photonics K.K. Solid-state imaging device
US10212368B2 (en) 2015-06-30 2019-02-19 Hamamatsu Photonics K.K. Solid-state imaging device

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