JP2992012B2 - 増幅型固体撮像装置、その駆動方法及び物理量分布検知半導体装置 - Google Patents

増幅型固体撮像装置、その駆動方法及び物理量分布検知半導体装置

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JP2992012B2
JP2992012B2 JP10191361A JP19136198A JP2992012B2 JP 2992012 B2 JP2992012 B2 JP 2992012B2 JP 10191361 A JP10191361 A JP 10191361A JP 19136198 A JP19136198 A JP 19136198A JP 2992012 B2 JP2992012 B2 JP 2992012B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、外部から入力さ
れ、電気信号に変換された物理量分布を電気信号として
読み出す物理量分布検知半導体装置に関し、特に、外部
から入力された入射光を電気信号として読み出す際に該
電気信号の感度成分に起因するばらつきを除去する増幅
型固体撮像装置及びその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、物理量分布を検知する半導体装置
の要望がますます高まってきている。物理量のうち光を
検知する固体撮像素子であって、とりわけ増幅型固体撮
像装置がその低消費電力性及び高集積性から注目される
ようになってきている。
【０００３】以下、従来の増幅型固体撮像装置について
図面を参照しながら説明する。
【０００４】図５は従来の増幅型固体撮像装置の１画素
分の回路を模式的に表わしている。図５において、１０
０はマトリクス状に配置された複数の画素のうちの一の
画素を示している。画素１００は、逆バイアス電圧が印
加されたフォトダイオードよりなり光を信号電荷に変換
する光電変換部１０１と、キャパシタよりなり光電変換
部１０１により変換された信号電荷を蓄積する信号電荷
蓄積部１０２と、電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴ
と略称する。）のゲートよりなる動作制御部を有し信号
電荷蓄積部１０２に蓄積されている信号電荷の電荷量に
応じて駆動電流を制御する駆動トランジスタ１０３と、
複数の画素１００のうち行方向の画素１００を選択する
行選択トランジスタ１０４と、列方向の画素１００を選
択する列選択トランジスタ１０５と、所定のタイミング
で信号電荷蓄積部１０２の電位を読み出した後に、初期
電位ＶDDにリセットするためのリセット用トランジスタ
１０６とから構成されている。ここで、信号電荷蓄積部
１０２を構成するキャパシタは、実際には、光電変換部
１０１と駆動トランジスタ１０３のゲートとからなるキ
ャパシタ成分である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の増幅型固体撮像装置は、各画素１００ごとに増幅用
の駆動トランジスタ１０３を備えており、該駆動トラン
ジスタ１０３はトランジスタごとに電気特性が異なるた
め、増幅された信号電流を用いて画像を生成する場合に
均質な画像を得にくいという問題を有している。
【０００６】トランジスタにおける電気特性のばらつき
に起因し、画像空間に固定した雑音成分（以下、ＦＰＮ
と略称する。）には、以下に示すように２種類が存在す
る。
【０００７】第１は、例えば、ＦＥＴのしきい値電圧Ｖ
t のばらつきに起因するオフセット成分と呼ばれる雑音
成分であり、入力部に均一な光量が入射されたとして
も、出力信号の電流値がばらつくので、画像にむらが生
じることになる。
【０００８】第２は、信号電荷蓄積部１０２の容量のば
らつきや、駆動用トランジスタ１０３をソースフォロワ
として用いる場合のゲインのばらつきに起因する動的な
感度成分と呼ばれる雑音成分である。
【０００９】図６はこれら２種類のＦＰＮを図示したも
のであり、横軸を画素に入射される入射光の光量とし、
縦軸を画素ごとの出力値とし、直線１１１は一の画素の
出力特性を表わし、直線１１２は他の画素の出力特性を
表わしている。図６に示すように、Ｙ切片の差１１３に
相当する電圧差がＦＰＮのオフセット成分であって、該
オフセット成分は、駆動トランジスタ１０３のゲートに
印加される駆動電圧が電源電圧ＶDDとしきい値電圧Ｖt
との差分により得られ、且つ、駆動トランジスタごとの
しきい値電圧Ｖt が異なることから生じる。一方、ＦＰ
Ｎの感度成分は、特性直線ごとの比例係数であって、直
線１１１においては、出力／光量＝ｂ1／ａ0 であり、
直線１１２においては、出力／光量＝ｂ2 ／ａ0 であ
る。この場合は、図からも明らかなように、直線１１２
における比例係数ｂ2 ／ａ0 の絶対値が、直線１１１に
おける比例係数ｂ1 ／ａ0 の絶対値よりも大きくなって
いる。
【００１０】オフセット成分１１３に対して講じられる
解決手段としては、既に特開平８−１８１９２０号公報
にも開示されている。
【００１１】しかしながら、ＦＰＮの感度成分に対して
は、その対策に前例がなく、高画質を追求するに連れて
画質に与える影響度がますます大きくなると考えられ
る。
【００１２】本発明は、前記従来の問題を解決し、ＦＰ
Ｎのうち、各画素ごとに備えられた増幅用の駆動トラン
ジスタのばらつきに起因する感度成分を除去できるよう
にすることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、光電変換部が入力光を受けて駆動トラン
ジスタから出力される出力信号を、該駆動トランジスタ
が基準となる所定電気信号を印加されて出力する基準電
気信号で除した値を画素ごとの出力信号とするものであ
る。
【００１４】具体的に、本発明に係る第１の増幅型固体
撮像装置は、入射光に対応する信号電荷に変換する複数
の光電変換手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる
信号電荷を増幅し、増幅された各増幅信号を出力する複
数の増幅手段と、光電変換手段又は増幅手段に外部から
所定信号を入力することにより、所定の入射光が光電変
換手段に入射した場合と対応する基準信号を各増幅手段
から出力させる基準信号生成手段と、複数の増幅手段ご
とに出力される増幅信号及び基準信号からそれぞれ補正
信号を生成して出力するキャリブレーション手段とを備
え、キャリブレーション手段は、増幅信号の信号成分の
うちの入射光量に比例する信号成分を基準信号の信号成
分のうちの入射光量に比例する信号成分で除し、除され
た結果を補正信号として出力する除算手段を有してい
る。
【００１５】第１の増幅型固体撮像装置によると、光電
変換手段又は増幅手段に外部から所定信号を入力するこ
とにより、所定の入射光が光電変換手段に入射した場合
と対応する基準信号を各増幅手段から出力させる基準信
号生成手段と、複数の増幅手段ごとに出力される増幅信
号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出力す
るキャリブレーション手段とを備え、キャリブレーショ
ン手段が、増幅信号の信号成分のうちの入射光量に比例
する信号成分を基準信号の信号成分のうちの入射光量に
比例する信号成分で除し、除された結果を補正信号とし
て出力する除算手段を有しているため、複数の光電変換
手段が入射光を受けることにより生じる動的な電気特性
のばらつきが光電変換手段又は増幅手段ごとに生じたと
しても、所定入射光がいずれの光電変換手段にも一様に
入力されたとみなすことができる。
【００１６】なお、所定入射光が複数の光電変換手段の
いずれにも一様に入力されたとみなせる原理は後述す
る。
【００１７】本発明に係る第２の増幅型固体撮像装置
は、入射光に対応する信号電荷に変換する複数の光電変
換手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる信号電荷
を増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅
手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる信号電荷を
リセットすることにより、各増幅手段からオフセット信
号を出力させるリセット手段と、光電変換手段又は増幅
手段に外部から所定信号を入力することにより、所定の
入射光が光電変換手段に入射した場合と対応する基準信
号を各増幅手段から出力させる基準信号生成手段と、複
数の増幅手段ごとに出力される原信号、オフセット信号
及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出力する
キャリブレーション手段とを備え、キャリブレーション
手段は、原信号からオフセット信号を減じてなる補正原
信号を、基準信号からオフセット信号を減じてなる補正
基準信号で除し、除された結果を補正信号として出力す
る除算手段を有している。
【００１８】第２の増幅型固定撮像装置によると、第１
の増幅型固定撮像装置の構成に、複数の光電変換手段ご
とに得られる信号電荷をリセットして各増幅手段からオ
フセット信号を出力させるリセット手段をさらに備え、
キャリブレーション手段が、原信号からオフセット信号
を減じてなる補正原信号を、基準信号からオフセット信
号を減じてなる補正基準信号で除し、除された結果を補
正信号として出力する除算手段を有しているため、ＦＰ
Ｎの感度成分に加え、リセット時の無信号出力成分であ
るオフセット成分をも除去できる。
【００１９】本発明に係る第３の増幅型固体撮像装置
は、入射光に対応する信号電荷に変換する光電変換手段
及び該光電変換手段により得られる信号電荷を蓄積する
信号電荷蓄積手段よりなる単位画素が複数配列されてな
る撮像領域と、複数の単位画素ごとに得られる信号電荷
を増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅
手段と、信号電荷蓄積手段にリセット電圧を印加して、
信号電荷蓄積手段に蓄積されている信号電荷をリセット
することにより、各増幅手段からオフセット信号を出力
させるリセット手段と、光電変換手段、信号電荷蓄積手
段又は増幅手段ごとに外部からリセット電圧よりも小さ
い所定電圧を印加することにより、各増幅手段から基準
信号を出力させる基準信号生成手段と、複数の増幅手段
ごとに出力される原信号、オフセット信号及び基準信号
からそれぞれ補正信号を生成して出力するキャリブレー
ション手段とを備え、キャリブレーション手段は、原信
号からオフセット信号を減じてなる補正原信号を記憶す
る補正原信号記憶手段と、基準信号からオフセット信号
を減じてなる補正基準信号を記憶する補正基準信号記憶
手段と、補正原信号を補正基準信号で除し、除された結
果を補正信号として出力する除算手段を有している。
【００２０】第３の増幅型固体撮像装置によると、複数
の増幅手段ごとに出力される原信号、オフセット信号及
び基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出力するキ
ャリブレーション手段が、原信号からオフセット信号を
減じてなる補正原信号を記憶する補正原信号記憶手段
と、基準信号からオフセット信号を減じてなる補正基準
信号を記憶する補正基準信号記憶手段とをさらに有して
いるため、撮像領域の単位画素ごとに、該単位画素が入
射光を受けることにより生じる動的な電気特性のばらつ
きが生じたとしても、補正原信号を補正基準信号で除す
る除算処理を確実に行なえる。
【００２１】第３の増幅型固体撮像装置において、補正
原信号記憶手段は、原信号とオフセット信号とを入力し
て原信号とオフセット信号との差分をとり該差分を補正
原信号として出力する第１の差分生成手段と、第１の差
分生成手段から出力される補正原信号を保持する第１の
キャパシタとを含み、補正基準信号記憶手段は、基準信
号とオフセット信号とを入力して基準信号とオフセット
信号との差分をとり該差分を補正基準信号として出力す
る第２の差分生成手段と、第２の差分生成手段から出力
される補正基準信号を保持する第２のキャパシタとを含
み、除算手段は、被除算側の入力端子が第１のキャパシ
タと接続され、除算側の入力端子が第２のキャパシタと
接続され、出力端子から補正信号を出力することが好ま
しい。
【００２２】本発明の第１の増幅型固体撮像装置の駆動
方法は、入射光に対応する信号電荷に変換する複数の光
電変換手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる信号
電荷を増幅し、増幅された各増幅信号を出力する複数の
増幅手段と、光電変換手段又は増幅手段に外部から所定
信号を入力することにより、所定の入射光が光電変換手
段に入射した場合と対応する基準信号を各増幅手段から
出力させる基準信号生成手段と、複数の増幅手段ごとに
出力される増幅信号及び基準信号からそれぞれ補正信号
を生成して出力するキャリブレーション手段とを備えた
増幅型固体撮像装置の駆動方法を対象とし、複数の増幅
手段ごとに出力される増幅信号及び基準信号をキャリブ
レーション手段に入力した後、増幅信号の信号成分のう
ちの入射光量に比例する信号成分を、基準信号の信号成
分のうちの入射光量に比例する信号成分で除し、除され
た結果を補正信号としてキャリブレーション手段に出力
させる。
【００２３】第１の増幅型固体撮像装置の駆動方法によ
ると、光電変換手段又は増幅手段に外部から所定信号を
入力することにより、所定の入射光が光電変換手段に入
射した場合と対応する基準信号を各増幅手段から出力さ
せる基準信号生成手段と、複数の増幅手段ごとに出力さ
れる増幅信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成
して出力するキャリブレーション手段とを備えており、
複数の増幅手段ごとに出力される増幅信号及び基準信号
をキャリブレーション手段に入力し、その後、増幅信号
の信号成分のうちの入射光量に比例する信号成分を、基
準信号の信号成分のうちの入射光量に比例する信号成分
で除し、除された結果をキャリブレーション手段により
補正信号として出力されるため、複数の光電変換手段が
入射光を受けることにより生じる動的な電気特性のばら
つきが光電変換手段や増幅手段ごとに生じたとしても、
所定入射光がいずれの光電変換手段にも一様に入力され
たとみなすことができる。
【００２４】本発明に係る第２の増幅型固体撮像装置の
駆動方法は、入射光に対応する信号電荷に変換する複数
の光電変換手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる
信号電荷を増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複
数の増幅手段と、複数の光電変換手段ごとに得られる信
号電荷をリセットすることにより、各増幅手段からオフ
セット信号を出力させるリセット手段と、光電変換手段
又は増幅手段に外部から所定信号を入力することによ
り、所定の入射光が光電変換手段に入射した場合と対応
する基準信号を各増幅手段から出力させる基準信号生成
手段と、複数の増幅手段ごとに出力される原信号、オフ
セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
て出力するキャリブレーション手段とを備えた増幅型固
体撮像装置の駆動方法を対象とし、複数の増幅手段から
該増幅手段ごとに、キャリブレーション手段に対して原
信号、オフセット信号及び基準信号を入力し、その後、
原信号からオフセット信号を減ずることにより得られる
補正原信号を、基準信号からオフセット信号を減ずるこ
とにより得られる補正基準信号で除し、除された結果を
補正信号としてキャリブレーション手段に出力させる。
【００２５】第２の増幅型固体撮像装置の駆動方法によ
ると、第１の増幅型固定撮像装置の駆動方法が対象とす
る装置構成に、複数の光電変換手段ごとに得られる信号
電荷をリセットして各増幅手段からオフセット信号を出
力させるリセット手段をさらに備えているため、原信号
からオフセット信号を減じてなる補正原信号を、基準信
号からオフセット信号を減じてなる補正基準信号で除
し、除された結果がキャリブレーション手段により補正
信号として出力されるので、ＦＰＮの感度成分に加え、
リセット時の無信号出力成分であるオフセット成分をも
除去できる。
【００２６】本発明に係る第３の増幅型固体撮像装置の
駆動方法は、入射光に対応する信号電荷に変換する光電
変換手段及び該光電変換手段により得られる信号電荷を
蓄積する信号電荷蓄積手段よりなる単位画素が複数配列
されてなる撮像領域と、単位画素ごとに得られる信号電
荷を増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増
幅手段と、信号電荷蓄積手段にリセット電圧を印加し
て、信号電荷蓄積手段に蓄積されている信号電荷をリセ
ットすることにより、各増幅手段からオフセット信号を
出力させるリセット手段と、光電変換手段、信号電荷蓄
積手段又は増幅手段ごとに外部からリセット電圧よりも
小さい所定電圧を印加することにより各増幅手段から基
準信号を出力させる基準信号生成手段と、複数の増幅手
段ごとに出力される原信号、オフセット信号及び基準信
号からそれぞれ補正信号を生成して出力するキャリブレ
ーション手段とを備えた増幅型固体撮像装置の駆動方法
を対象とし、複数の増幅手段から該増幅手段ごとに、キ
ャリブレーション手段に対して原信号、オフセット信号
及び基準信号を入力し、その後、原信号からオフセット
信号を減ずることにより得られる補正原信号を、基準信
号からオフセット信号を減ずることにより得られる補正
基準信号で除し、除された結果を補正信号としてキャリ
ブレーション手段に出力させる。
【００２７】第３の増幅型固体撮像装置の駆動方法によ
ると、入射光に対応する信号電荷に変換する光電変換手
段及び該光電変換手段により得られる信号電荷を蓄積す
る信号電荷蓄積手段よりなる単位画素が複数配列されて
なる撮像領域を備える構成であっても、第２の増幅型固
定撮像装置の駆動方法と同様に、原信号からオフセット
信号を減じてなる補正原信号を、基準信号からオフセッ
ト信号を減じてなる補正基準信号で除し、除された結果
がキャリブレーション手段により補正信号として出力さ
れるため、ＦＰＮの感度成分に加え、リセット時の無信
号出力成分であるオフセット成分をも除去できる。
【００２８】本発明に係る第１の物理量分布検知半導体
装置は、それぞれが外部から入力される物理量を検知
し、検知した物理量を該物理量に対応する電荷量を持つ
信号電荷に変換する複数の物理量検知変換手段と、複数
の物理量検知変換手段ごとに得られる信号電荷を増幅
し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅手段
と、複数の物理量検知変換手段ごとに得られる信号電荷
をリセットすることにより各増幅手段からオフセット信
号を出力させるリセット手段と、物理量検知変換手段又
は増幅手段に外部から所定信号を入力することにより、
所定の物理量が物理量検知変換手段に入力した場合と対
応する基準信号を各増幅手段から出力させる基準信号生
成手段と、複数の増幅手段ごとに出力される原信号、オ
フセット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成
して出力するキャリブレーション手段とを備え、キャリ
ブレーション手段は、原信号からオフセット信号を減じ
てなる補正原信号を記憶する補正原信号記憶手段と、基
準信号からオフセット信号を減じてなる補正基準信号を
記憶する補正基準信号記憶手段と、補正原信号を補正基
準信号で除し、除された結果を補正信号として出力する
除算手段を有している。
【００２９】第１の物理量分布検知半導体装置による
と、複数の物理量検知変換手段ごとに得られる信号電荷
をリセットすることにより各増幅手段にオフセット信号
を出力させるリセット手段と、物理量検知変換手段又は
増幅手段に外部から所定信号を入力することにより、所
定の物理量が物理量検知変換手段に入力した場合と対応
する基準信号を各増幅手段から出力させる基準信号生成
手段と、複数の増幅手段ごとに出力される原信号、オフ
セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
て出力するキャリブレーション手段とを備え、キャリブ
レーション手段における除算手段が、補正原信号記憶手
段に記憶されている補正原信号を、補正基準信号記憶手
段に記憶されている補正基準信号で除し、除された結果
を補正信号として出力するため、所定物理量がいずれの
物理量検知変換手段にも一様に入力されたとみなすこと
ができる。
【００３０】本発明に係る第２の物理量分布検知半導体
装置は、外部から入力される物理量を検知し、検知した
物理量を該物理量に対応する電荷量を持つ信号電荷に変
換する物理量検知変換手段及び該物理量検知変換手段に
より得られる信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積手段より
なる単位検知部が複数配列されてなる物理量分布検知領
域と、複数の単位検知部ごとに得られる信号電荷を増幅
し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅手段
と、信号電荷蓄積手段にリセット電圧を印加して、信号
電荷蓄積手段に蓄積されている信号電荷をリセットする
ことにより、各増幅手段からオフセット信号を出力させ
るリセット手段と、物理量検知変換手段、信号電荷蓄積
手段又は増幅手段ごとに外部からリセット電圧よりも小
さい所定電圧を印加することにより、各増幅手段から基
準信号を出力させる基準信号生成手段と、複数の増幅手
段ごとに出力される原信号、オフセット信号及び基準信
号からそれぞれ補正信号を生成して出力するキャリブレ
ーション手段とを備え、キャリブレーション手段は、原
信号からオフセット信号を減じてなる補正原信号を記憶
する補正原信号記憶手段と、基準信号からオフセット信
号を減じてなる補正基準信号を記憶する補正基準信号記
憶手段と、補正原信号を補正基準信号で除し、除された
結果を補正信号として出力する除算手段を有している。
【００３１】第２の物理量分布検知半導体装置による
と、外部から入力される物理量に対応する信号電荷に変
換する物理量検知変換手段及び該物理量検知変換手段に
より得られる信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積手段より
なる単位検知部が複数配列されてなる物理量分布検知領
域を備える構成であっても、第２の物理量分布検知半導
体装置と同様に、原信号からオフセット信号を減じてな
る補正原信号を、基準信号からオフセット信号を減じて
なる補正基準信号で除し、除された結果がキャリブレー
ション手段により補正信号として出力されるため、ＦＰ
Ｎの感度成分に加え、リセット時の無信号出力成分であ
るオフセット成分をも除去できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図面
を参照しながら説明する。
【００３３】図１は本発明の一実施形態に係る物理量分
布検知半導体装置としての増幅型固体撮像装置の駆動方
法であって、ＦＰＮの感度成分を除去する調整方法を概
念的に表わしている。図１において、横軸を画素に入射
される入射光の光量とし、縦軸を画素ごとの出力値と
し、直線１は一の画素の出力特性を表わし、直線２は一
の画素とは感度が異なる他の画素の出力特性を表わして
いる。説明を簡単にするためにＦＰＮのオフセット成分
は除去されているとする。各直線１，２を表わす式を以
下に示す。
【００３４】 ｙ1 ＝ａ1 ｘ …（１） ｙ2 ＝ａ2 ｘ …（２） （但し、比例係数ａ1 及びａ2 は非零で且つａ1 ≠ａ2
の定数である。）図１に示すように、調整用の基準とな
る所定光量ｘ0 を有する基準光が各画素に一様に入射さ
れたとすると、各直線１，２に対応する画素の基準とな
る基準出力値は、 ｙ1 0＝ａ1 ｘ0 …（３） ｙ2 0＝ａ2 ｘ0 …（４） となる。
【００３５】式（１）と式（３）とを用いて直線１に対
する任意の光量ｘ1 を求めると、 ｘ1 ＝（ｙ1 ／ｙ1 0）ｘ0 …（５） が得られ、同様に、式（２）と式（４）とを用いて直線
２に対する任意の光量ｘ1 を求めると、 ｘ1 ＝（ｙ2 ／ｙ2 0）ｘ0 …（６） が得られる。
【００３６】式（５）及び式（６）から分かるように、
各画素に基準光が入射されたときの各画素の基準出力値
で該画素ごとの出力値を除すると、感度が異なっていて
も、一の光量ｘ1 を有する入射光が一の画素及び他の画
素に一様に入射されたとみなすことができる。このた
め、実質的にＦＰＮの感度成分が除去されたことにな
る。
【００３７】以下、本発明の一実施形態に係る増幅型固
体撮像装置について図面を参照しながら説明する。
【００３８】図２は本発明の一実施形態に係る増幅型固
体撮像装置のブロック構成を示している。図２に示すよ
うに、例えば、単位検知部としての画素１０がｎ行×ｍ
列（但し、ｎ及びｍは整数である。）の行列状に配設さ
れてなる物理量分布検知蓄積領域としての撮像領域１１
と、撮像領域１１における行方向（行番号が増減する方
向）に配設された画素１０に対して一方向に順次アクセ
スを許可状態とする信号読み出し部としての行選択シフ
トレジスタ２０と、撮像領域１１と行選択シフトレジス
タ２０との間で行選択線３３及び画素リセット電圧供給
線３４に接続され、選択された行の画素１０に蓄積され
た電位を読み出し可能にする信号読み出し部としての選
択行駆動部３０と、撮像領域１１における列方向（列番
号が増減する方向）に配設された画素１０に対して一方
向に順次アクセスを許可状態とする信号読み出し部とし
ての列選択シフトレジスタ４０と、撮像領域１１と列選
択シフトレジスタ４０との間で垂直信号線６２に接続さ
れ、各画素１０からの出力信号のＦＰＮの感度成分を調
整するキャリブレート部５０と、撮像領域１１とキャリ
ブレート部５０との間に接続され、選択された列の画素
１０に蓄積された電位を読み出し可能にする信号読み出
し部としての選択列駆動部６０とを備えている。
【００３９】画素１０は、各画素１０ごとに、フォトダ
イオードよりなる光電変換蓄積部１２を有し、該光電変
換蓄積部１２は、フォトダイオードのアノードが接地さ
れ、リセット時にはフォトダイオードのカソードに電源
電圧Ｖddが印加され、外部からの入射光の光量に応じて
カソードの電位が低下する物理量検知変換手段及び信号
電荷蓄積手段として機能する。
【００４０】さらに、各画素１０は、ゲートが光電変換
蓄積部１２に接続され、ドレインに電源電圧Ｖddが印加
された駆動トランジスタ１３と、ゲートが行選択線３３
に接続され、ドレインが駆動トランジスタ１３のソース
に接続され、ソースが垂直信号線６２に接続された行選
択トランジスタ１４と、ゲートが画素リセット電圧供給
線３４に接続され、ドレインに、リセット時には電源電
圧Ｖddとなりキャリブレート時にはキャリブレート電圧
Ｖdcとなるリセット電圧Ｖdxが印加され、ソースが光電
変換蓄積部１２のカソードに接続された画素リセットト
ランジスタ１５とを有している。
【００４１】選択行駆動部３０は、ゲートが行選択シフ
トレジスタ２０により制御され、ドレインに選択行駆動
電圧Ｖlsが印加され、ソースが行選択線３３に接続され
た行数分の選択行駆動トランジスタ３１と、ゲートが行
選択シフトレジスタ２０により制御され、ドレインにリ
セットパルスφR が印加され、ソースが画素リセット電
圧供給線３４に接続された行数分の選択行リセット駆動
トランジスタ３２とを有している。
【００４２】キャリブレート部５０は、それぞれ入力部
が垂直信号線６２に接続され出力部が選択列駆動部６０
に接続されたキャリブレーション回路５１を列数分、す
なわちｍ個有している。
【００４３】選択列駆動部６０は、ゲートが列選択シフ
トレジスタ４０により制御され、ドレインがキャリブレ
ート部５０におけるキャリブレーション回路５１に接続
され、ソースが水平信号線６３に接続された列数分の選
択列駆動トランジスタ６１を有している。
【００４４】また、撮像領域１１とキャリブレート部５
０との間には、ゲートにロードトランジスタ制御電圧Ｖ
l が印加され、ドレインが垂直信号線６２に接続され、
ソースが接地電圧Ｖssに印加され、負荷となるロードト
ランジスタ７２が設けられており、画素１０における駆
動トランジスタ１３とロードトランジスタ７２とよりな
るソースフォロワ回路が形成されている。ソースフォロ
ワ回路からの出力信号は、選択列駆動部６０における水
平信号線６３を介してインピーダンス変換部７０に入力
され、該出力信号のインピーダンスが所定インピーダン
スに変換された後、外部に出力される。
【００４５】図３に本実施形態に係るキャリブレート部
５０におけるキャリブレーション回路５１の回路構成を
示す。図３に示すように、図２における画素１０の出力
信号が垂直信号線６２を介して入力され、入力された信
号は無信号出力電圧用スイッチトランジスタＳＷ1 、原
信号用スイッチトランジスタＳＷ2 及び基準信号用スイ
ッチトランジスタＳＷ3 の共通ドレインに入力される。
無信号出力電圧用スイッチトランジスタＳＷ1 は、ゲー
トに無信号出力電圧用キャリブレーションパルスφs1が
印加され、ソースが第１の減算器５２及び第２の減算器
５３の逆相入力端子にそれぞれ接続され、原信号用スイ
ッチトランジスタＳＷ2 は、ゲートに原信号用キャリブ
レーションパルスφs2が印加され、ソースが第１の減算
器５２の正相入力端子に接続され、基準信号用スイッチ
トランジスタＳＷ3 は、ゲートに基準信号用キャリブレ
ーションパルスφs3が印加され、ソースが第２の減算器
５３の正相入力端子に接続されている。
【００４６】第１の減算器５２は、正相入力端子側に原
信号記憶手段としての原信号保持用キャパシタＣ1 が並
列に接続され、逆相入力端子側に第１の無信号出力電圧
保持用キャパシタＣ2 が並列に接続され、出力端子が除
算手段としての除算器５４の被除算側入力端子及び補正
原信号保持用キャパシタＣ3 に並列に接続されている。
第２の減算器５３は、正相入力端子側に基準信号記憶手
段としての基準信号保持用キャパシタＣ4 が並列に接続
され、逆相入力端子側に第２の無信号出力電圧保持用キ
ャパシタＣ5 が並列に接続され、出力端子が除算器５４
の除算側入力端子及び補正基準信号保持用キャパシタＣ
6 に並列に接続されている。除算器５４からの出力信号
は図２に示す選択列駆動部６０における各選択列駆動ト
ランジスタ６１のドレインに出力される。
【００４７】以下、前記のように構成された増幅型固体
撮像装置の動作をＦＰＮのオフセット成分及び感度成分
の除去方法と共に図面を参照しながら説明する。
【００４８】図４は本発明の一実施形態に係る増幅型固
体撮像装置の動作を説明するタイミングチャートを示し
ている。
【００４９】図２における撮像領域１１には外部からの
入射光が入射されているとする。図４に示すように、例
えば、各画素１０ごとの出力信号におけるＦＰＮを除去
する水平帰線期間と、１行ごとに該ＦＰＮが除去された
出力信号を外部に出力する水平出力期間とに区分する。
【００５０】まず、水平帰線期間において、選択行駆動
電圧Ｖlsをオンとし、その後、原信号用キャリブレーシ
ョンパルスφs2をオンにする。これにより、図３に示す
原信号用スイッチトランジスタＳＷ2 が導通するため、
第１の減算器５２の正相入力端子側に接続されている原
信号保持用キャパシタＣ1 には、画素１０からのソース
フォロワの出力信号が電荷の形でその電圧値を原信号出
力電圧Ｖs0として保持される。
【００５１】次に、リセットパルスφR をオンにするこ
とにより、画素１０における画素リセットトランジスタ
１５が導通して光電変換蓄積部１２にはリセット電圧Ｖ
dxとして用いられる電源電圧Ｖddが印加される。これに
より、画素１０は入射光により発生した電位を初期状態
に戻すことができる。
【００５２】次に、無信号出力電圧用キャリブレーショ
ンパルスφs1をオンにすることにより、図３に示す無信
号出力電圧用スイッチトランジスタＳＷ1 が導通するた
め、第１の減算器５２の逆相入力端子側に接続されてい
る第１の無信号出力電圧保持用キャパシタＣ2 に画素１
０からの初期状態の信号が無信号出力電圧Ｖr として保
持されると共に、第１の減算器５２により出力され、原
信号出力電圧Ｖs0と無信号出力電圧Ｖr との減算結果で
ある補正原信号出力電圧Ｖs1が補正原信号保持用キャパ
シタＣ3 に保持される。また、第２の減算器５３の逆相
入力端子側に接続されている第２の無信号出力電圧保持
用キャパシタＣ5 に画素１０からのリセット状態の信号
が無信号出力電圧Ｖr として保持される。
【００５３】次に、リセット電圧Ｖdxの電位を電源電圧
Ｖddから該電源電圧Ｖddよりも小さいキャリブレート電
圧Ｖdcに設定すると共にリセットパルスφR をオンにす
る。このリセットパルスφR が活性化している間に、基
準信号用キャリブレーションパルスφs3をオンにするこ
とにより、図３に示す基準信号用スイッチトランジスタ
ＳＷ3 が導通するため、第２の減算器５３の正相入力端
子側に接続されている基準信号保持用キャパシタＣ4 に
画素１０からの出力電圧が基準信号出力電圧Ｖc0として
保持されると共に、第２の減算器５３により出力され、
基準信号出力電圧Ｖc0と無信号出力電圧Ｖr との減算結
果である補正基準信号出力電圧Ｖc1が補正基準信号保持
用キャパシタＣ6 に保持される。さらに、除算器５４に
よって、補正原信号保持用キャパシタＣ3 に保持されて
いる補正原信号出力電圧Ｖs1が、補正基準信号保持用キ
ャパシタＣ6 に保持されている補正基準信号出力電圧Ｖ
c1で除算され、該除算結果である補正信号出力電圧Ｖs2
が除算器５４から出力される。
【００５４】ここで、キャリブレート電圧Ｖdcは、撮像
領域１１に一様な所定光量を有する入射光が入射された
場合に各画素１０における光電変換蓄積部１２に蓄積さ
れる信号電荷を生成するために用いている。前述したよ
うに、画素１０は光電変換蓄積部１２の容量のばらつき
等により基準信号出力電圧Ｖc0が異なるため、補正原信
号出力電圧Ｖs1を補正基準信号出力電圧Ｖc1を用いて除
算すれば、前述した式（５）又は式（６）を演算したこ
とになる。
【００５５】次に、図４に示す水平出力期間において、
図２における列選択シフトレジスタ４０の制御電圧が順
次活性化されることにより、各キャリブレーション回路
５１により生成された補正信号出力電圧Ｖs2が、インピ
ーダンス変化部７０を通って外部に出力される。
【００５６】なお、原信号用キャリブレーションパルス
φs2をオンとして原信号出力電圧Ｖs0を読み出した直後
に基準信号出力電圧Ｖc0を読み出し、その後、リセット
して無信号出力電圧Ｖr を読み出してもよい。
【００５７】また、画素１０の構成によっては、リセッ
トし且つ無信号出力電圧Ｖr を読み出した後に、原信号
出力電圧Ｖs0を読み出す場合もあり得る。
【００５８】本実施形態によると、撮像領域１１と選択
列駆動部６０との間に設けられたキャリブレーション回
路５１により、補正基準信号出力電圧Ｖc1を用いて補正
原信号出力電圧Ｖs1におけるＦＰＮの感度成分を除去し
ているため、高画質化に対応することができる。
【００５９】なお、あらかじめ、原信号出力電圧Ｖs0及
び基準信号出力電圧Ｖc0から、入射光のない状態である
無信号出力電圧Ｖr を減ずることにより、ＦＰＮのオフ
セット成分を除去する構成としたが、例えば、ＦＰＮの
オフセット成分が実質的に無視できる装置の場合には、
ＦＰＮの感度成分のみを除去する構成とすればよい。す
なわち、原信号用スイッチトランジスタＳＷ2 からの原
信号出力電圧Ｖs0を除算器５４の被除算側入力端子に入
力すると共に、基準信号用スイッチトランジスタＳＷ3
からの基準信号出力電圧Ｖc0を除算器５４の除算側入力
端子に入力する構成とすればよい。
【００６０】また、本実施形態においては、画素１０の
光電変換蓄積部１２を、光を信号電荷に変換する光電変
換部と該光電変換部により変換された信号電荷を蓄積す
る信号電荷蓄積部とを兼ねる構成としたが、これに限ら
ず、光電変換部と信号電荷蓄積部とが分離された構成で
あってもよい。
【００６１】また、信号電荷蓄積部と信号電荷検知部と
を別々に有する、いわゆるフローティング・ディフュー
ジョン型の構成であってもよい。
【００６２】また、物理量分布検知半導体装置として、
光量分布を検知する増幅型固体撮像装置を例に挙げた
が、これに限らず、例えば、Ｘ線、赤外線、温度、磁場
又は圧力等の物理量を検知する検知部を設け、受けた物
理量によって変化する電位を駆動トランジスタ１３のゲ
ートに伝達すれば、光以外の物理量分布検知半導体装置
に有効であることはいうまでもない。
【００６３】
【発明の効果】本発明の第１の増幅型固体撮像装置及び
その駆動方法によると、複数の光電変換手段からの信号
電荷を増幅手段により増幅して増幅信号を出力する際
に、各増幅手段から出力される増幅信号ごとに該増幅信
号ごとの感度のばらつきに起因するＦＰＮの感度成分を
除去することができるため、検知した入射光を高品位に
再生して出力することができる。
【００６４】本発明の第２及び第３の増幅型固体撮像装
置及びその駆動方法によると、前記第１の増幅型固定撮
像装置の効果と同様の効果を得られる上に、複数の光電
変換手段ごとに得られる信号電荷をリセットして各増幅
手段からオフセット信号を出力させるリセット手段を備
え、キャリブレーション手段が、原信号からオフセット
信号を減じてなる補正原信号を、基準信号からオフセッ
ト信号を減じてなる補正基準信号で除し、除された結果
を補正信号として出力する除算手段を有しているため、
ＦＰＮの感度成分に加え、リセット時の無信号出力成分
であるオフセット成分をも除去できるので、さらに入射
光に忠実な高品位な検知信号を得ることができる。
【００６５】第３の増幅型固体撮像装置において、補正
原信号記憶手段は、原信号とオフセット信号とを入力し
て原信号とオフセット信号との差分をとり該差分を補正
原信号として出力する第１の差分生成手段と、第１の差
分生成手段から出力される補正原信号を保持する第１の
キャパシタとを含み、補正基準信号記憶手段は、基準信
号とオフセット信号とを入力して基準信号とオフセット
信号との差分をとり該差分を補正基準信号として出力す
る第２の差分生成手段と、第２の差分生成手段から出力
される補正基準信号を保持する第２のキャパシタとを含
み、除算手段は、被除算側の入力端子が第１のキャパシ
タと接続され、除算側の入力端子が第２のキャパシタと
接続され、出力端子から補正信号を出力すると、補正原
信号を補正基準信号で除する除算処理を確実に行なえ
る。
【００６６】本発明の第１及び第２の物理量分布検知半
導体装置によると、複数の物理量検知変換手段からの信
号電荷を増幅手段により増幅して増幅信号を出力する際
に、各増幅手段から出力される増幅信号ごとに該増幅信
号ごとの感度のばらつきに起因するＦＰＮの感度成分を
除去することができるため、検知した物理量分布を高品
位に再生して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る物理量分布検知半導
体装置の駆動方法を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る物理量分布検知半導
体装置を示すブロック構成図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る物理量分布検知半導
体装置におけるキャリブレーション回路を示す回路図で
ある。
【図４】本発明の一実施形態に係る物理量分布検知半導
体装置の動作を規定するタイミングチャート図である。
【図５】従来の増幅型固体撮像装置の１画素分の回路を
示す模式図である。
【図６】従来の増幅型固体撮像装置における光量と出力
との関係によりＦＰＮを説明するグラフである。
【符号の説明】
１０ 画素（単位検知部） １１ 撮像領域（物理量分布検知蓄積領域） １２ 光電変換蓄積部（物理量検知変換手段及び信
号電荷蓄積手段） １３ 駆動トランジスタ １４ 行選択トランジスタ １５ 画素リセットトランジスタ ２０ 行選択シフトレジスタ（信号読み出し部） ３０ 選択行駆動部（電気電圧読み出し部） ３１ 選択行駆動トランジスタ ３２ 選択行リセット駆動トランジスタ ３３ 行選択線 ３４ 画素リセット電圧供給線 ４０ 列選択シフトレジスタ（信号読み出し部） ５０ キャリブレート部 ５１ キャリブレーション回路（キャリブレーショ
ン部） ５２ 第１の減算器 ５３ 第２の減算器 ５４ 除算器（除算手段） ＳＷ1 無信号出力電圧用スイッチトランジスタ ＳＷ2 原信号用スイッチトランジスタ ＳＷ3 基準信号用スイッチトランジスタ Ｃ1 原信号保持用キャパシタ（原信号記憶手段） Ｃ2 第１の無信号出力電圧保持用キャパシタ Ｃ3 補正原信号保持用キャパシタ Ｃ4 基準信号保持用キャパシタ（基準信号記憶手
段） Ｃ5 第２の無信号出力電圧保持用第５のキャパシ
タ Ｃ6 補正基準信号保持用キャパシタ ６０ 選択列駆動部（信号読み出し部） ６１ 選択列駆動トランジスタ ６２ 垂直信号線 ６３ 水平信号線 ７０ インピーダンス変換部 ７２ ロードトランジスタ Ｖdd 電源電圧 Ｖdc キャリブレート電圧（基準信号電圧） Ｖdx リセット電圧 Ｖls 選択行駆動電圧 Ｖl ロードトランジスタ制御電圧 Ｖss 接地電圧 φR リセットパルス φs1 無信号出力電圧用キャリブレーションパルス φs2 原信号用キャリブレーションパルス φs3 基準信号用キャリブレーションパルス Ｖr 無信号出力電圧 Ｖc0 基準信号出力電圧 Ｖc1 補正基準信号出力電圧 Ｖs0 原信号出力電圧 Ｖs1 補正原信号出力電圧 Ｖs2 補正信号出力電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−106529（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−238773（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−235587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−65419（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−177023（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−224762（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H04N 5/30 - 5/335

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入射光に対応する信号電荷に変換する複
    数の光電変換手段と、 前記複数の光電変換手段ごとに得られる前記信号電荷を
    増幅し、増幅された各増幅信号を出力する複数の増幅手
    段と、 前記光電変換手段又は前記増幅手段に外部から所定信号
    を入力することにより、所定の入射光が前記光電変換手
    段に入射した場合と対応する基準信号を前記各増幅手段
    から出力させる基準信号生成手段と、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記増幅信号及び
    基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出力するキャ
    リブレーション手段とを備え、 前記キャリブレーション手段は、前記増幅信号の信号成
    分のうちの入射光量に比例する信号成分を前記基準信号
    の信号成分のうちの入射光量に比例する信号成分で除
    し、除された結果を前記補正信号として出力する除算手
    段を有していることを特徴とする増幅型固体撮像装置。
  2. 【請求項２】 入射光に対応する信号電荷に変換する複
    数の光電変換手段と、 前記複数の光電変換手段ごとに得られる前記信号電荷を
    増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅手
    段と、 前記複数の光電変換手段ごとに得られる前記信号電荷を
    リセットすることにより、前記各増幅手段からオフセッ
    ト信号を出力させるリセット手段と、 前記光電変換手段又は前記増幅手段に外部から所定信号
    を入力することにより、所定の入射光が前記光電変換手
    段に入射した場合と対応する基準信号を前記各増幅手段
    から出力させる基準信号生成手段と、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記原信号、オフ
    セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
    て出力するキャリブレーション手段とを備え、 前記キャリブレーション手段は、前記原信号から前記オ
    フセット信号を減じて なる補正原信号を、前記基準信号
    から前記オフセット信号を減じてなる補正基準信号で除
    し、除された結果を前記補正信号として出力する除算手
    段を有していることを特徴とする増幅型固体撮像装置。
  3. 【請求項３】 入射光に対応する信号電荷に変換する光
    電変換手段及び該光電変換手段により得られる信号電荷
    を蓄積する信号電荷蓄積手段よりなる単位画素が複数配
    列されてなる撮像領域と、 前記複数の単位画素ごとに得られる前記信号電荷を増幅
    し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅手段
    と、 前記信号電荷蓄積手段にリセット電圧を印加して、前記
    信号電荷蓄積手段に蓄積されている前記信号電荷をリセ
    ットすることにより、前記各増幅手段からオフセット信
    号を出力させるリセット手段と、 前記光電変換手段、前記信号電荷蓄積手段又は前記増幅
    手段ごとに外部から前記リセット電圧よりも小さい所定
    電圧を印加することにより、前記各増幅手段から基準信
    号を出力させる基準信号生成手段と、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記原信号、オフ
    セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
    て出力するキャリブレーション手段とを備え、 前記キャリブレーション手段は、前記原信号から前記オ
    フセット信号を減じてなる補正原信号を記憶する補正原
    信号記憶手段と、 前記基準信号から前記オフセット信号を減じてなる補正
    基準信号を記憶する補正基準信号記憶手段と、 前記補正原信号を前記補正基準信号で除し、除された結
    果を前記補正信号として出力する除算手段を有している
    ことを特徴とする増幅型固体撮像装置。
  4. 【請求項４】 前記補正原信号記憶手段は、前記原信号
    と前記オフセット信号とを入力して前記原信号と前記オ
    フセット信号との差分をとり該差分を前記補正原信号と
    して出力する第１の差分生成手段と、前記第１の差分生
    成手段から出力される前記補正原信号を保持する第１の
    キャパシタとを含み、 前記補正基準信号記憶手段は、前記基準信号と前記オフ
    セット信号とを入力して前記基準信号と前記オフセット
    信号との差分をとり該差分を前記補正基準信号として出
    力する第２の差分生成手段と、前記第２の差分生成手段
    から出力される 前記補正基準信号を保持する第２のキャ
    パシタとを含み、 前記除算手段は、被除算側の入力端子が前記第１のキャ
    パシタと接続され、除算側の入力端子が前記第２のキャ
    パシタと接続され、出力端子から前記補正信号を出力す
    ることを特徴とする請求項３に記載の増幅型固体撮像装
    置。
  5. 【請求項５】 入射光に対応する信号電荷に変換する複
    数の光電変換手段と、前記複数の光電変換手段ごとに得
    られる前記信号電荷を増幅し、増幅された各増幅信号を
    出力する複数の増幅手段と、前記光電変換手段又は前記
    増幅手段に外部から所定信号を入力することにより、所
    定の入射光が前記光電変換手段に入射した場合と対応す
    る基準信号を前記各増幅手段から出力させる基準信号生
    成手段と、前記複数の増幅手段ごとに出力される前記増
    幅信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出
    力するキャリブレーション手段とを備えた増幅型固体撮
    像装置の駆動方法であって、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記増幅信号及び
    基準信号を前記キャリブレーション手段に入力した後、
    前記増幅信号の信号成分のうちの入射光量に比例する信
    号成分を、前記基準信号の信号成分のうちの入射光量に
    比例する信号成分で除し、除された結果を前記補正信号
    として前記キャリブレーション手段に出力させることを
    特徴とする増幅型固体撮像装置の駆動方法。
  6. 【請求項６】 入射光に対応する信号電荷に変換する複
    数の光電変換手段と、前記複数の光電変換手段ごとに得
    られる前記信号電荷を増幅し、増幅されてなる原信号を
    出力する複数の増幅手段と、前記複数の光電変換手段ご
    とに得られる前記信号電荷をリセットすることにより、
    前記各増幅手段からオフセット信号を出力させるリセッ
    ト手段と、前記光電変換手段又は前記増幅手段に外部か
    ら所定信号を入力することにより、所定の入射光が前記
    光電変換手段に入射した場合と対応する基準信号を前記
    各増幅手段から出力させる基準信号生成手段と、前記複
    数の増幅手段ごとに出力される前記原信号、オフセット
    信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成して出力
    するキャリブレーション手段とを備えた増幅型固体撮像
    装置の駆動方法であって、 前記複数の増幅手段から該増幅手段ごとに、前記キャリ
    ブレーション手段に対して前記原信号、オフセット信号
    及び基準信号を入力し、その後、前記原信号か ら前記オ
    フセット信号を減ずることにより得られる補正原信号
    を、前記基準信号から前記オフセット信号を減ずること
    により得られる補正基準信号で除し、除された結果を前
    記補正信号として前記キャリブレーション手段に出力さ
    せることを特徴とする増幅型固体撮像装置の駆動方法。
  7. 【請求項７】 入射光に対応する信号電荷に変換する光
    電変換手段及び該光電変換手段により得られる信号電荷
    を蓄積する信号電荷蓄積手段よりなる単位画素が複数配
    列されてなる撮像領域と、前記単位画素ごとに得られる
    前記信号電荷を増幅し、増幅されてなる原信号を出力す
    る複数の増幅手段と、前記信号電荷蓄積手段にリセット
    電圧を印加して、前記信号電荷蓄積手段に蓄積されてい
    る前記信号電荷をリセットすることにより、前記各増幅
    手段からオフセット信号を出力させるリセット手段と、
    前記光電変換手段、前記信号電荷蓄積手段又は前記増幅
    手段ごとに外部から前記リセット電圧よりも小さい所定
    電圧を印加することにより前記各増幅手段から基準信号
    を出力させる基準信号生成手段と、前記複数の増幅手段
    ごとに出力される前記原信号、オフセット信号及び基準
    信号からそれぞれ補正信号を生成して出力するキャリブ
    レーション手段とを備えた増幅型固体撮像装置の駆動方
    法であって、 前記複数の増幅手段から該増幅手段ごとに、前記キャリ
    ブレーション手段に対して前記原信号、オフセット信号
    及び基準信号を入力し、その後、前記原信号から前記オ
    フセット信号を減ずることにより得られる補正原信号
    を、前記基準信号から前記オフセット信号を減ずること
    により得られる補正基準信号で除し、除された結果を前
    記補正信号として前記キャリブレーション手段に出力さ
    せることを特徴とする増幅型固体撮像装置の駆動方法。
  8. 【請求項８】 それぞれが外部から入力される物理量を
    検知し、検知した物理量を該物理量に対応する電荷量を
    持つ信号電荷に変換する複数の物理量検知変換手段と、 前記複数の物理量検知変換手段ごとに得られる信号電荷
    を増幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅
    手段と、 前記複数の物理量検知変換手段ごとに得られる前記信号
    電荷をリセットすることにより前記各増幅手段からオフ
    セット信号を出力させるリセット手段と、 前記物理量検知変換手段又は前記増幅手段に外部から所
    定信号を入力することにより、所定の物理量が前記物理
    量検知変換手段に入力した場合と対応する基準信号を前
    記各増幅手段から出力させる基準信号生成手段と、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記原信号、オフ
    セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
    て出力するキャリブレーション手段とを備え、 前記キャリブレーション手段は、前記原信号から前記オ
    フセット信号を減じてなる補正原信号を記憶する補正原
    信号記憶手段と、 前記基準信号から前記オフセット信号を減じてなる補正
    基準信号を記憶する補正基準信号記憶手段と、 前記補正原信号を前記補正基準信号で除し、除された結
    果を前記補正信号として出力する除算手段を有している
    ことを特徴とする物理量分布検知半導体装置。
  9. 【請求項９】 外部から入力される物理量を検知し、検
    知した物理量を該物理量に対応する電荷量を持つ信号電
    荷に変換する物理量検知変換手段及び該物理量検知変換
    手段により得られる信号電荷を蓄積する信号電荷蓄積手
    段よりなる単位検知部が複数配列されてなる物理量分布
    検知領域と、 前記複数の単位検知部ごとに得られる前記信号電荷を増
    幅し、増幅されてなる原信号を出力する複数の増幅手段
    と、 前記信号電荷蓄積手段にリセット電圧を印加して、前記
    信号電荷蓄積手段に蓄積されている前記信号電荷をリセ
    ットすることにより、前記各増幅手段からオフセット信
    号を出力させるリセット手段と、 前記物理量検知変換手段、前記信号電荷蓄積手段又は前
    記増幅手段ごとに外部から前記リセット電圧よりも小さ
    い所定電圧を印加することにより、前記各増幅手段から
    基準信号を出力させる基準信号生成手段と、 前記複数の増幅手段ごとに出力される前記原信号、オフ
    セット信号及び基準信号からそれぞれ補正信号を生成し
    て出力するキャリブレーション手段とを備え、 前記キャリブレーション手段は、前記原信号から前記オ
    フセット信号を減じてなる補正原信号を記憶する補正原
    信号記憶手段と、 前記基準信号から前記オフセット信号を減じてなる補正
    基準信号を記憶する補正基準信号記憶手段と、 前記補正原信号を前記補正基準信号で除し、除された結
    果を前記補正信号として出力する除算手段を有している
    ことを特徴とする物理量分布検知半導体装置。
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