JP3006745B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JP3006745B2 JP3006745B2 JP5287854A JP28785493A JP3006745B2 JP 3006745 B2 JP3006745 B2 JP 3006745B2 JP 5287854 A JP5287854 A JP 5287854A JP 28785493 A JP28785493 A JP 28785493A JP 3006745 B2 JP3006745 B2 JP 3006745B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に係り、特
に、光エネルギーを受けることにより生成される電荷を
蓄積し、該電荷を増幅して出力する光電変換画素を複数
個配列した固体撮像装置に関する。
に、光エネルギーを受けることにより生成される電荷を
蓄積し、該電荷を増幅して出力する光電変換画素を複数
個配列した固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、固体撮像装置のうち、ＬＥＤのＯ
Ｎ期間等、ある特定期間のみ受光し、その直後は外光の
影響を受けない状態で信号読み出しを行うという使い方
が要請されるものがある。このような動作に適する固体
撮像装置としては、例えばフレームトランスファ（以下
ＦＴと呼ぶ）ＣＣＤがある。
Ｎ期間等、ある特定期間のみ受光し、その直後は外光の
影響を受けない状態で信号読み出しを行うという使い方
が要請されるものがある。このような動作に適する固体
撮像装置としては、例えばフレームトランスファ（以下
ＦＴと呼ぶ）ＣＣＤがある。
【０００３】このＦＴＣＣＤは、撮像部、蓄積部、及び
水平転送部から構成されており、光蓄積期間に光エネル
ギーを受けて光電変換された電荷を撮像部に蓄積し、次
に垂直転送期間に撮像部から蓄積部へ電荷が転送され
る。この垂直転送期間中、撮像部には電荷が蓄積されな
い。
水平転送部から構成されており、光蓄積期間に光エネル
ギーを受けて光電変換された電荷を撮像部に蓄積し、次
に垂直転送期間に撮像部から蓄積部へ電荷が転送され
る。この垂直転送期間中、撮像部には電荷が蓄積されな
い。
【０００４】その後次の光蓄積期間において、撮像部に
おいて光電変換が開始される。この次の光蓄積期間にお
いて、蓄積部に蓄積された電荷が水平転送部へ順次送ら
れ、水平転送部から水平方向に電荷が転送される。
おいて光電変換が開始される。この次の光蓄積期間にお
いて、蓄積部に蓄積された電荷が水平転送部へ順次送ら
れ、水平転送部から水平方向に電荷が転送される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記Ｆ
ＴＣＣＤは、信号の増幅機能を持たないために蓄積部に
おいてＳ／Ｎ比が低下する課題があった。また、今まで
低ノイズでＦＴ型の固体撮像素子の蓄積部（メモリ部）
に蓄積された信号をくり回し読出しする（非破壊読出し
する）ことが可能なものはなく、高機能センサを実現す
ることが困難であった。
ＴＣＣＤは、信号の増幅機能を持たないために蓄積部に
おいてＳ／Ｎ比が低下する課題があった。また、今まで
低ノイズでＦＴ型の固体撮像素子の蓄積部（メモリ部）
に蓄積された信号をくり回し読出しする（非破壊読出し
する）ことが可能なものはなく、高機能センサを実現す
ることが困難であった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の固体撮像装置
は、光エネルギーを受けることにより生成される電荷を
蓄積し、該電荷を増幅して出力する複数の光電変換画素
と、前記光電変換画素からの信号を出力する出力線と制
御電極とが容量結合されたトランジスタと、前記トラン
ジスタの前記制御電極を所定の電位と浮遊電位とに切り
替え、前記出力線にあらわれる信号レべルをクランプす
るスイッチと、前記光電変換画素からの信号を蓄積し、
蓄積した信号を増幅して出力する複数の蓄積手段と、前
記光電変換画素からの信号を前記トランジスタを介して
前記蓄積手段に転送する駆動手段と、を有するものであ
る。
は、光エネルギーを受けることにより生成される電荷を
蓄積し、該電荷を増幅して出力する複数の光電変換画素
と、前記光電変換画素からの信号を出力する出力線と制
御電極とが容量結合されたトランジスタと、前記トラン
ジスタの前記制御電極を所定の電位と浮遊電位とに切り
替え、前記出力線にあらわれる信号レべルをクランプす
るスイッチと、前記光電変換画素からの信号を蓄積し、
蓄積した信号を増幅して出力する複数の蓄積手段と、前
記光電変換画素からの信号を前記トランジスタを介して
前記蓄積手段に転送する駆動手段と、を有するものであ
る。
【０００７】また本発明の固体撮像装置は、光エネルギ
ーを受けることにより生成される電荷を蓄積し、該電荷
を増幅して出力する、行列状に配された複数の光電変換
画素と、前記複数の光電変換画素からの信号を蓄積す
る、前記複数の光電変換画素のそれぞれについて、対応
する２つの蓄積手段を有する前記複数の光電変換画素の
倍の数を有する複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段
から出力された信号の差分を行う差分手段とを有し、前
記対応する２つの蓄積手段の一方には、第１のタイミン
グで前記光電変換画素から出力された信号を蓄積し、前
記対応する２つの蓄積手段の他方には、前記第１のタイ
ミング後の第２のタイミングであって、前記第１のタイ
ミングで信号を出力した前記光電変換画素と同一の前記
光電変換画素から出力された信号を蓄積するとともに、
前記対応する２つの蓄積手段からの信号を前記差分手段
によって差分演算を行うように制御する駆動手段と、を
有するものである。さらに本発明の固体撮像装置は、光
エネルギーを受けることにより生成される電荷を蓄積
し、該電荷を増幅して出力する複数の光電変換画素と、
前記光電変換画素から出力される信号に含まれるノイズ
成分を、前記光電変換画素からの信号から差分すること
によって除去するための処理手段と、前記複数の光電変
換画素からの信号を蓄積し、蓄積した信号を増幅して出
力する複数の蓄積手段と、前記光電変換画素からの信号
を、前記処理手段を介して前記蓄積手段に転送する駆動
手段と、を有するものである。
ーを受けることにより生成される電荷を蓄積し、該電荷
を増幅して出力する、行列状に配された複数の光電変換
画素と、前記複数の光電変換画素からの信号を蓄積す
る、前記複数の光電変換画素のそれぞれについて、対応
する２つの蓄積手段を有する前記複数の光電変換画素の
倍の数を有する複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段
から出力された信号の差分を行う差分手段とを有し、前
記対応する２つの蓄積手段の一方には、第１のタイミン
グで前記光電変換画素から出力された信号を蓄積し、前
記対応する２つの蓄積手段の他方には、前記第１のタイ
ミング後の第２のタイミングであって、前記第１のタイ
ミングで信号を出力した前記光電変換画素と同一の前記
光電変換画素から出力された信号を蓄積するとともに、
前記対応する２つの蓄積手段からの信号を前記差分手段
によって差分演算を行うように制御する駆動手段と、を
有するものである。さらに本発明の固体撮像装置は、光
エネルギーを受けることにより生成される電荷を蓄積
し、該電荷を増幅して出力する複数の光電変換画素と、
前記光電変換画素から出力される信号に含まれるノイズ
成分を、前記光電変換画素からの信号から差分すること
によって除去するための処理手段と、前記複数の光電変
換画素からの信号を蓄積し、蓄積した信号を増幅して出
力する複数の蓄積手段と、前記光電変換画素からの信号
を、前記処理手段を介して前記蓄積手段に転送する駆動
手段と、を有するものである。
【０００８】
【作用】以下図７〜図９を用いて本発明の固体撮像装置
の作用について説明する。なお、ここでは光電変換画素
の出力側と容量結合されるトランジスタは、本発明が好
適に用いられるバイポーラトランジスタ（制御電極はベ
ース、主電極はエミッタ又はコレクタとなる）を取り上
げるが、バイポーラトランジスタに限定されず、電界効
果トランジスタ等を用いることも可能である。また光電
変換画素及び信号蓄積画素として、信号をベース電位と
して蓄積するバイポーラトランジスタを備えた画素を用
いているが、本発明はこのような画素構成に限定される
ものではない。
の作用について説明する。なお、ここでは光電変換画素
の出力側と容量結合されるトランジスタは、本発明が好
適に用いられるバイポーラトランジスタ（制御電極はベ
ース、主電極はエミッタ又はコレクタとなる）を取り上
げるが、バイポーラトランジスタに限定されず、電界効
果トランジスタ等を用いることも可能である。また光電
変換画素及び信号蓄積画素として、信号をベース電位と
して蓄積するバイポーラトランジスタを備えた画素を用
いているが、本発明はこのような画素構成に限定される
ものではない。
【０００９】まず図７に示すように、バイポーラトラン
ジスタＴｒのベース電位（容量Ｃのベース接続側の電極
の電位）をスイッチＳＷによりＶ1 にセットし、光電変
換画素（Ｓ）からＬＥＤ光等の光信号を含まない画素出
力ＶN を容量Ｃの他方の電極に入力する。このとき、容
量Ｃの他方の電極の電位はＶN 、ベース電位（容量Ｃの
ベース接続側の電極の電位）はＶ1 となる。
ジスタＴｒのベース電位（容量Ｃのベース接続側の電極
の電位）をスイッチＳＷによりＶ1 にセットし、光電変
換画素（Ｓ）からＬＥＤ光等の光信号を含まない画素出
力ＶN を容量Ｃの他方の電極に入力する。このとき、容
量Ｃの他方の電極の電位はＶN 、ベース電位（容量Ｃの
ベース接続側の電極の電位）はＶ1 となる。
【００１０】次にスイッチＳＷにより容量Ｃのベース接
続側の電極を浮遊状態とし、光電変換画素（Ｓ）から光
信号を含む画素出力ＶN+S を容量Ｃの他方の電極に入力
する。このとき、容量Ｃの他方の電位はＶN →ＶN+S 、
ベース電位はＶ1 →（Ｖ1 ＋ＶN+S −ＶN ）となる。こ
のようにして、バイポーラトランジスタＴｒの主電極た
るエミッタからは光信号成分（ＶN+S −ＶN ）に基づく
信号を出力することが可能となり、受光画素、バイポー
ラトランジスタ等のばらつきがなく、また外光の信号も
差し引かれたＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を、センサ面積
をふやすことなく得ることができる。
続側の電極を浮遊状態とし、光電変換画素（Ｓ）から光
信号を含む画素出力ＶN+S を容量Ｃの他方の電極に入力
する。このとき、容量Ｃの他方の電位はＶN →ＶN+S 、
ベース電位はＶ1 →（Ｖ1 ＋ＶN+S −ＶN ）となる。こ
のようにして、バイポーラトランジスタＴｒの主電極た
るエミッタからは光信号成分（ＶN+S −ＶN ）に基づく
信号を出力することが可能となり、受光画素、バイポー
ラトランジスタ等のばらつきがなく、また外光の信号も
差し引かれたＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を、センサ面積
をふやすことなく得ることができる。
【００１１】なお、容量Ｃのベース接続側の電極を浮遊
状態とした後、容量Ｃの他方の電極をリセット（電位Ｖ
2 ）してもよい。このとき、容量Ｃの他方の電極の電位
はＶ N →Ｖ2 、容量Ｃのベース接続側の電極の電位はＶ
1 →（Ｖ2 −ＶN ＋Ｖ1 ）となり、更に画素出力ＶN+S
を容量Ｃの他方の電極に入力すると、容量Ｃの他方の電
位はＶ2 →ＶN+S 、ベース電位は（Ｖ2 −ＶN ＋Ｖ1 ）
→（ＶN+S −ＶN ＋Ｖ 1 ）となって、同様にバイポーラ
トランジスタＴｒのエミッタからは光信号成分（ＶN+S
−ＶN ）に基づく信号を出力することが可能となる。
状態とした後、容量Ｃの他方の電極をリセット（電位Ｖ
2 ）してもよい。このとき、容量Ｃの他方の電極の電位
はＶ N →Ｖ2 、容量Ｃのベース接続側の電極の電位はＶ
1 →（Ｖ2 −ＶN ＋Ｖ1 ）となり、更に画素出力ＶN+S
を容量Ｃの他方の電極に入力すると、容量Ｃの他方の電
位はＶ2 →ＶN+S 、ベース電位は（Ｖ2 −ＶN ＋Ｖ1 ）
→（ＶN+S −ＶN ＋Ｖ 1 ）となって、同様にバイポーラ
トランジスタＴｒのエミッタからは光信号成分（ＶN+S
−ＶN ）に基づく信号を出力することが可能となる。
【００１２】また、図８に示すように、ＬＥＤ光等の光
信号を含まない画素出力ＶN を一旦信号蓄積画素Ｍに蓄
積する。その後、バイポーラトランジスタＴｒのベース
電位をスイッチＳＷ１よりＶ1 にセットし、スイッチＳ
Ｗ２を通して信号蓄積画素Ｍから容量Ｃの他方の電極に
ＶN を出力する。その後、バイポーラトランジスタＴｒ
のベース電位を浮遊状態とし、容量Ｃの他方の電位をＶ
2 にリセットした後で光電変換画素から光信号を含む出
力ＶN+S を出力する。このようにして、バイポーラトラ
ンジスタＴｒのエミッタからは（ＶN+S −ＶN ）に基づ
く信号を出力でき、この出力を再び信号蓄積画素Ｍに蓄
積する。この動作では受光画素、バイポーラトランジス
タＴｒ、及び蓄積画素のばらつきと外光成分も差し引か
れたＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を得ることができる。
信号を含まない画素出力ＶN を一旦信号蓄積画素Ｍに蓄
積する。その後、バイポーラトランジスタＴｒのベース
電位をスイッチＳＷ１よりＶ1 にセットし、スイッチＳ
Ｗ２を通して信号蓄積画素Ｍから容量Ｃの他方の電極に
ＶN を出力する。その後、バイポーラトランジスタＴｒ
のベース電位を浮遊状態とし、容量Ｃの他方の電位をＶ
2 にリセットした後で光電変換画素から光信号を含む出
力ＶN+S を出力する。このようにして、バイポーラトラ
ンジスタＴｒのエミッタからは（ＶN+S −ＶN ）に基づ
く信号を出力でき、この出力を再び信号蓄積画素Ｍに蓄
積する。この動作では受光画素、バイポーラトランジス
タＴｒ、及び蓄積画素のばらつきと外光成分も差し引か
れたＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を得ることができる。
【００１３】また、図９に示すように、光電変換画素Ｓ
に対して倍の数の信号蓄積画素Ｍ１，Ｍ２を設け、ＬＥ
Ｄ光等の光信号を含まない画素出力ＶN をバイポーラト
ランジスタＴｒを通して信号蓄積画素Ｍ１に蓄積し、光
信号を含む画素出力ＶN+S をバイポーラトランジスタＴ
ｒを通して信号蓄積画素Ｍ２に蓄積し、信号蓄積画素Ｍ
１と信号蓄積画素Ｍ２とから、それぞれ画素出力ＶN と
画素出力ＶN+S とを読出して減算処理し光信号成分（Ｖ
N+S −ＶN ）に基づく信号を出力することができる。
に対して倍の数の信号蓄積画素Ｍ１，Ｍ２を設け、ＬＥ
Ｄ光等の光信号を含まない画素出力ＶN をバイポーラト
ランジスタＴｒを通して信号蓄積画素Ｍ１に蓄積し、光
信号を含む画素出力ＶN+S をバイポーラトランジスタＴ
ｒを通して信号蓄積画素Ｍ２に蓄積し、信号蓄積画素Ｍ
１と信号蓄積画素Ｍ２とから、それぞれ画素出力ＶN と
画素出力ＶN+S とを読出して減算処理し光信号成分（Ｖ
N+S −ＶN ）に基づく信号を出力することができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明の固体撮像装置の第１の実施
例を示す回路構成図である。同図において、１はバイポ
ーラトランジスタ（光センサを構成する）、２はバイポ
ーラトランジスタ１のベース電位を制御するための容
量、３はバイポーラトランジスタ１のベース電位をリセ
ットするためのｐＭＯＳトランジスタであり、バイポー
ラトランジスタ１、容量２、ｐＭＯＳトランジスタ３で
１つの単位撮像部画素が構成される。４は垂直出力線、
５は水平駆動線、６は垂直出力線４をリセットするため
のＭＯＳトランジスタ、１１は垂直シフトレジスタＩに
選択されて、駆動パルスφR を画素へ印加するためのバ
ッファ用のＭＯＳトランジスタ、１５はバッファＭＯＳ
トランジスタ１１を通して水平駆動線５にセンサ駆動パ
ルスを印加するための端子、３３はエミッタフォロワ、
３４はｐＭＯＳトランジスタ、３５はｐＭＯＳトランジ
スタ３４のゲートにパルスを印加するための端子、３６
は正電源に接続される端子である。
詳細に説明する。 （実施例１）図１は本発明の固体撮像装置の第１の実施
例を示す回路構成図である。同図において、１はバイポ
ーラトランジスタ（光センサを構成する）、２はバイポ
ーラトランジスタ１のベース電位を制御するための容
量、３はバイポーラトランジスタ１のベース電位をリセ
ットするためのｐＭＯＳトランジスタであり、バイポー
ラトランジスタ１、容量２、ｐＭＯＳトランジスタ３で
１つの単位撮像部画素が構成される。４は垂直出力線、
５は水平駆動線、６は垂直出力線４をリセットするため
のＭＯＳトランジスタ、１１は垂直シフトレジスタＩに
選択されて、駆動パルスφR を画素へ印加するためのバ
ッファ用のＭＯＳトランジスタ、１５はバッファＭＯＳ
トランジスタ１１を通して水平駆動線５にセンサ駆動パ
ルスを印加するための端子、３３はエミッタフォロワ、
３４はｐＭＯＳトランジスタ、３５はｐＭＯＳトランジ
スタ３４のゲートにパルスを印加するための端子、３６
は正電源に接続される端子である。
【００１５】また、３７は垂直出力線４とバイポーラト
ランジスタ２９のベースとを容量結合する容量、３８は
バイポーラトランジスタ２９のベース電位を所定の電位
に固定するためのスイッチＭＯＳトランジスタ、３９は
スイッチＭＯＳトランジスタ３８のゲートにパルスを印
加するための端子、４０はｐＭＯＳトランジスタ３８の
ドレイン電圧を規定する正電源端子、４１はバイポーラ
トランジスタ２９のエミッタと垂直出力線２４とを接続
するＭＯＳトランジスタ、４２はＭＯＳトランジスタ４
１のゲートにパルスを印加するための端子、４３は垂直
出力線４，２４どうしを接続するＭＯＳトランジスタ、
４４はＭＯＳトランジスタ４３のゲートにパルスを印加
するための端子、２６は垂直出力線４を所定の電位にセ
ットするためのＭＯＳトランジスタ、２７はＭＯＳトラ
ンジスタ２６のゲートにパルスを印加するための端子、
２８はＭＯＳトランジスタのドレイン電圧を規定する正
電源端子、３１はバイポーラトランジスタのエミッタ及
び垂直出力線２４をリセットするためのＭＯＳトランジ
スタ、３２はＭＯＳトランジスタ３１のゲートにパルス
を印加するための端子である。
ランジスタ２９のベースとを容量結合する容量、３８は
バイポーラトランジスタ２９のベース電位を所定の電位
に固定するためのスイッチＭＯＳトランジスタ、３９は
スイッチＭＯＳトランジスタ３８のゲートにパルスを印
加するための端子、４０はｐＭＯＳトランジスタ３８の
ドレイン電圧を規定する正電源端子、４１はバイポーラ
トランジスタ２９のエミッタと垂直出力線２４とを接続
するＭＯＳトランジスタ、４２はＭＯＳトランジスタ４
１のゲートにパルスを印加するための端子、４３は垂直
出力線４，２４どうしを接続するＭＯＳトランジスタ、
４４はＭＯＳトランジスタ４３のゲートにパルスを印加
するための端子、２６は垂直出力線４を所定の電位にセ
ットするためのＭＯＳトランジスタ、２７はＭＯＳトラ
ンジスタ２６のゲートにパルスを印加するための端子、
２８はＭＯＳトランジスタのドレイン電圧を規定する正
電源端子、３１はバイポーラトランジスタのエミッタ及
び垂直出力線２４をリセットするためのＭＯＳトランジ
スタ、３２はＭＯＳトランジスタ３１のゲートにパルス
を印加するための端子である。
【００１６】また、２１はバイポーラトランジスタ、２
２はバイポーラトランジスタ２１のベース電位を制御す
るための容量、２３はバイポーラトランジスタ２１のベ
ース電位をリセットするためのｐＭＯＳトランジスタで
あり、バイポーラトランジスタ２１、容量２２、ｐＭＯ
Ｓトランジスタ２３で１つの単位蓄積部画素が構成され
る。２４は垂直出力線、２５は水平駆動線、１７は垂直
シフトレジスタIIに選択されて、パルスφW を画素へ印
加するためのバッファ用のＭＯＳトランジスタ、１８は
バッファＭＯＳトランジスタ１７を通して水平駆動線２
５にパルスφWを印加するための端子、４５は蓄積部画
素をクランプするためのエミッタフォロワ、４６はエミ
ッタフォロワ４５のベースと電源端子３６とをスイッチ
ングするためのｐＭＯＳトランジスタ、４７はｐＭＯＳ
トランジスタ４６のゲートにパルスを印加するための端
子である。
２はバイポーラトランジスタ２１のベース電位を制御す
るための容量、２３はバイポーラトランジスタ２１のベ
ース電位をリセットするためのｐＭＯＳトランジスタで
あり、バイポーラトランジスタ２１、容量２２、ｐＭＯ
Ｓトランジスタ２３で１つの単位蓄積部画素が構成され
る。２４は垂直出力線、２５は水平駆動線、１７は垂直
シフトレジスタIIに選択されて、パルスφW を画素へ印
加するためのバッファ用のＭＯＳトランジスタ、１８は
バッファＭＯＳトランジスタ１７を通して水平駆動線２
５にパルスφWを印加するための端子、４５は蓄積部画
素をクランプするためのエミッタフォロワ、４６はエミ
ッタフォロワ４５のベースと電源端子３６とをスイッチ
ングするためのｐＭＯＳトランジスタ、４７はｐＭＯＳ
トランジスタ４６のゲートにパルスを印加するための端
子である。
【００１７】また、７は蓄積部画素からの出力信号を蓄
積するための容量、８は蓄積部画素からの出力を容量７
へ転送するためのＭＯＳトランジスタ、１４はＭＯＳト
ランジスタ８のベースにパルスを印加するための端子、
９は水平出力線、１０は容量７の出力を水平出力線９へ
転送するためのＭＯＳトランジスタ、１２はセンサ出力
を出すプリアンプ、１６はセンサ出力端子である。
積するための容量、８は蓄積部画素からの出力を容量７
へ転送するためのＭＯＳトランジスタ、１４はＭＯＳト
ランジスタ８のベースにパルスを印加するための端子、
９は水平出力線、１０は容量７の出力を水平出力線９へ
転送するためのＭＯＳトランジスタ、１２はセンサ出力
を出すプリアンプ、１６はセンサ出力端子である。
【００１８】図１の固体撮像装置の動作を図２のタイミ
ングチャートに従って説明する。本発明において動作の
特徴となるのは、ＬＥＤ−ＯＦＦ時の外光の信号とＬＥ
Ｄ−ＯＮ時の信号との差分信号を蓄積画素に蓄積するこ
とである。
ングチャートに従って説明する。本発明において動作の
特徴となるのは、ＬＥＤ−ＯＦＦ時の外光の信号とＬＥ
Ｄ−ＯＮ時の信号との差分信号を蓄積画素に蓄積するこ
とである。
【００１９】まずクランプ、リセット、ＬＥＤ−ＯＦＦ
時の蓄積動作は次のように行われる。
時の蓄積動作は次のように行われる。
【００２０】まず端子３５，４７に印加するパルスがＬ
ｏｗレベルとなってエミッタフォロワ回路３３，４５の
ベースが電源端子３６の正電位に固定されることによ
り、撮像部画素及び蓄積部画素を構成するｐＭＯＳトラ
ンジスタの周辺ソース部が正電位となる。これより、ｐ
ＭＯＳトランジスタ３，２３のすべてが導通状態とな
り、バイポーラトランジスタ１，２１のすべてのベース
がエミッタフォロワ回路３３，４５の出力と同じ正電位
となる。次に端子１３，３２に印加されるパルスがＨｉ
ｇｈレベルとなることで、垂直出力線４，２４に接続さ
れるすべてのエミッタ電位が接地され、バイポーラトラ
ンジスタ１，２１のベース電位はＶBE程度、つまり約
０．６Ｖ程度にまで下げられる。ここまでをクランプ動
作と呼ぶ。なお、上記のように撮像部のクランプ動作と
蓄積部のクランプ動作とが行われるが、このとき、ＭＯ
Ｓトランジスタ３８，４３はＯＦＦ状態、ＭＯＳトラン
ジスタ４１はＯＮ状態としておく。
ｏｗレベルとなってエミッタフォロワ回路３３，４５の
ベースが電源端子３６の正電位に固定されることによ
り、撮像部画素及び蓄積部画素を構成するｐＭＯＳトラ
ンジスタの周辺ソース部が正電位となる。これより、ｐ
ＭＯＳトランジスタ３，２３のすべてが導通状態とな
り、バイポーラトランジスタ１，２１のすべてのベース
がエミッタフォロワ回路３３，４５の出力と同じ正電位
となる。次に端子１３，３２に印加されるパルスがＨｉ
ｇｈレベルとなることで、垂直出力線４，２４に接続さ
れるすべてのエミッタ電位が接地され、バイポーラトラ
ンジスタ１，２１のベース電位はＶBE程度、つまり約
０．６Ｖ程度にまで下げられる。ここまでをクランプ動
作と呼ぶ。なお、上記のように撮像部のクランプ動作と
蓄積部のクランプ動作とが行われるが、このとき、ＭＯ
Ｓトランジスタ３８，４３はＯＦＦ状態、ＭＯＳトラン
ジスタ４１はＯＮ状態としておく。
【００２１】次に、端子２７に印加されるパルスをＨｉ
ｇｈレベルとして垂直出力線４を電源端子２８の電源電
位に固定し、この状態で端子１５に印加するパルスをＨ
ｉｇｈレベルとし、垂直シフトレジスタＩで選択された
水平駆動線５がＨｉｇｈレベルになると、容量２の容量
カップリングによって選択されたラインのバイポーラト
ランジスタ１のベース電位は正方向に押し上げられるが
エミッタ電位は電源端子２８の電源電位に固定されてい
るので、流れるベース電流によりベース電位はある一定
レベルにまで下がってゆく。端子１５に印加するパルス
がＬｏｗレベルになると容量２を通した容量カップリン
グによりベース電位は、エミッタ電位よりも下がり、光
キャリアの蓄積が開始される。ここまでをリセット動作
と呼ぶが、このリセット動作は、垂直シフトレジスタＩ
によって順次選択された行で行われる。リセット動作が
終了した時点で蓄積動作が始まり、バイポーラトランジ
スタ１のベースに信号が蓄積される。
ｇｈレベルとして垂直出力線４を電源端子２８の電源電
位に固定し、この状態で端子１５に印加するパルスをＨ
ｉｇｈレベルとし、垂直シフトレジスタＩで選択された
水平駆動線５がＨｉｇｈレベルになると、容量２の容量
カップリングによって選択されたラインのバイポーラト
ランジスタ１のベース電位は正方向に押し上げられるが
エミッタ電位は電源端子２８の電源電位に固定されてい
るので、流れるベース電流によりベース電位はある一定
レベルにまで下がってゆく。端子１５に印加するパルス
がＬｏｗレベルになると容量２を通した容量カップリン
グによりベース電位は、エミッタ電位よりも下がり、光
キャリアの蓄積が開始される。ここまでをリセット動作
と呼ぶが、このリセット動作は、垂直シフトレジスタＩ
によって順次選択された行で行われる。リセット動作が
終了した時点で蓄積動作が始まり、バイポーラトランジ
スタ１のベースに信号が蓄積される。
【００２２】撮像部の蓄積動作終了後、撮像部から蓄積
部への信号転送動作を行う。
部への信号転送動作を行う。
【００２３】撮像部からの信号読み出しは、ＭＯＳトラ
ンジスタ３１をオンし、さらに端子３９に負パルスを加
え、バイポーラトランジスタ２９のベース電位をある一
定電圧に固定した後フローティング状態にしておく。次
に垂直シフトレジスタＩによって水平駆動線５を順次Ｈ
ｉｇｈレベルにしてバイポーラトランジスタ１のベース
電位を正方向に押し上げエミッタ電流を流す。バイポー
ラトランジスタ１のエミッタ電位が上昇すると容量３７
による容量結合によってバイポーラトランジスタ２９の
ベース電位が上昇し、バイポーラトランジスタ２９とＭ
ＯＳトランジスタ３１とで形成されたエミッタフォロア
出力がＭＯＳトランジスタ４１を通して蓄積画素に書き
込まれることになる。
ンジスタ３１をオンし、さらに端子３９に負パルスを加
え、バイポーラトランジスタ２９のベース電位をある一
定電圧に固定した後フローティング状態にしておく。次
に垂直シフトレジスタＩによって水平駆動線５を順次Ｈ
ｉｇｈレベルにしてバイポーラトランジスタ１のベース
電位を正方向に押し上げエミッタ電流を流す。バイポー
ラトランジスタ１のエミッタ電位が上昇すると容量３７
による容量結合によってバイポーラトランジスタ２９の
ベース電位が上昇し、バイポーラトランジスタ２９とＭ
ＯＳトランジスタ３１とで形成されたエミッタフォロア
出力がＭＯＳトランジスタ４１を通して蓄積画素に書き
込まれることになる。
【００２４】蓄積画素への書き込みは、垂直シフトレジ
スタIIにより水平駆動線２５に順次パルスφW を加える
ことによって行う。なお、信号の転送のため端子１８に
加えるパルスφW の高さはＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベ
ルの中間のＭｉｄｄｌｅレベルに設定する。この時蓄積
画素にはＬＥＤ−ＯＦＦ時の撮像部の画素の蓄積電荷に
対応する電荷が蓄積されることになる。
スタIIにより水平駆動線２５に順次パルスφW を加える
ことによって行う。なお、信号の転送のため端子１８に
加えるパルスφW の高さはＨｉｇｈレベルとＬｏｗレベ
ルの中間のＭｉｄｄｌｅレベルに設定する。この時蓄積
画素にはＬＥＤ−ＯＦＦ時の撮像部の画素の蓄積電荷に
対応する電荷が蓄積されることになる。
【００２５】次のクランプ、リセット、ＬＥＤ−ＯＮ時
の蓄積動作は上述した動作と同様であるが、これらの動
作は受光部だけに限るため、端子４７はＨｉｇｈレベル
のままに保っておく。次に本発明の特徴をなす差分信号
の転送を行なう。まず端子３９，４２にＬｏｗパルス、
端子１８にＭｉｄｄｌｅパルス、端子４４にＨｉｇｈパ
ルスを同時に印加すると、蓄積画素の出力がＭＯＳトラ
ンジスタ４３を介して垂直出力線４に表われ、バイポー
ラトランジスタ２９のベースは電源端子４０の電位に固
定された後フローティングとなる。次に、端子２７にＨ
ｉｇｈパルスを印加して垂直出力線４を所定の電位にリ
セットすると、容量３７の容量結合によって、バイポー
ラトランジスタ２９のベース電位は垂直出力線４の電位
ふられ分だけ下がる。すなわち、バイポーラトランジス
タ２９のベースにはＬＥＤ−ＯＦＦ時の信号の反転出力
電位が表われることになる。この状態から、端子１５，
１８にＨｉｇｈパルスを加えると、バイポーラトランジ
スタ２９のベース電位は撮像画素の出力電位分すなわ
ち、ＬＥＤ−ＯＮ時の信号が加えられるため、バイポー
ラトランジスタ２９のベース電位は、外光信号分が差し
引かれた差分信号出力が表われ、バイポーラトランジス
タ２９と、ＭＯＳトランジスタ３１とで形成されたエミ
ッタフォロワ出力がＭＯＳトランジスタ４１を通して蓄
積画素に書き込まれることになる。この２度目の書き込
み時における垂直出力線２４の電位は、１度目の転送書
き込みに比べて、ＬＥＤ光の信号量が外光量より多いと
高くなるが、端子１８のパルスφW にレベル差を持たせ
ることで、２度目の書き込み時にもバイポーラトランジ
スタ２１を十分順バイアスにふることができるようにな
っている。
の蓄積動作は上述した動作と同様であるが、これらの動
作は受光部だけに限るため、端子４７はＨｉｇｈレベル
のままに保っておく。次に本発明の特徴をなす差分信号
の転送を行なう。まず端子３９，４２にＬｏｗパルス、
端子１８にＭｉｄｄｌｅパルス、端子４４にＨｉｇｈパ
ルスを同時に印加すると、蓄積画素の出力がＭＯＳトラ
ンジスタ４３を介して垂直出力線４に表われ、バイポー
ラトランジスタ２９のベースは電源端子４０の電位に固
定された後フローティングとなる。次に、端子２７にＨ
ｉｇｈパルスを印加して垂直出力線４を所定の電位にリ
セットすると、容量３７の容量結合によって、バイポー
ラトランジスタ２９のベース電位は垂直出力線４の電位
ふられ分だけ下がる。すなわち、バイポーラトランジス
タ２９のベースにはＬＥＤ−ＯＦＦ時の信号の反転出力
電位が表われることになる。この状態から、端子１５，
１８にＨｉｇｈパルスを加えると、バイポーラトランジ
スタ２９のベース電位は撮像画素の出力電位分すなわ
ち、ＬＥＤ−ＯＮ時の信号が加えられるため、バイポー
ラトランジスタ２９のベース電位は、外光信号分が差し
引かれた差分信号出力が表われ、バイポーラトランジス
タ２９と、ＭＯＳトランジスタ３１とで形成されたエミ
ッタフォロワ出力がＭＯＳトランジスタ４１を通して蓄
積画素に書き込まれることになる。この２度目の書き込
み時における垂直出力線２４の電位は、１度目の転送書
き込みに比べて、ＬＥＤ光の信号量が外光量より多いと
高くなるが、端子１８のパルスφW にレベル差を持たせ
ることで、２度目の書き込み時にもバイポーラトランジ
スタ２１を十分順バイアスにふることができるようにな
っている。
【００２６】差分信号が蓄積部に転送され蓄積された
後、蓄積部からの信号の読み出しは、水平駆動線２５を
Ｈｉｇｈレベルにしてバイポーラトランジスタ２１のベ
ース電位を正方向に押し上げエミッタ電流を流すことに
よって行う。この読み出し動作の時、垂直シフトレジス
タIIで選択された蓄積画素から容量７に信号が読み出さ
れる。その後、水平シフトレジスタによって容量７の信
号を、水平出力線９に転送し、プリアンプ１２を介して
センサ出力端子１６から出力する。
後、蓄積部からの信号の読み出しは、水平駆動線２５を
Ｈｉｇｈレベルにしてバイポーラトランジスタ２１のベ
ース電位を正方向に押し上げエミッタ電流を流すことに
よって行う。この読み出し動作の時、垂直シフトレジス
タIIで選択された蓄積画素から容量７に信号が読み出さ
れる。その後、水平シフトレジスタによって容量７の信
号を、水平出力線９に転送し、プリアンプ１２を介して
センサ出力端子１６から出力する。
【００２７】以上の動作により、受光部（撮像部）にお
ける２度目の蓄積出力から、受光部１度目の蓄積出力を
差し引いた差分を蓄積画素に書き込むことができるが、
１度目に書き込まれた蓄積画素の出力は受光部画素（撮
像部画素）、バイポーラトランジスタ２９、蓄積画素そ
れぞれのＦ．Ｐ．Ｎ．（固定パターンノイズ）と外光信
号とであるから、最終的に蓄積画素から読み出される差
分出力は、これらのノイズ成分すべてがなくなったＳ／
Ｎ比の高い信号となる。 （実施例２）本発明の固体撮像装置の第２の実施例はセ
ンサに起因するノイズを差分によって取り除くという動
作例であり、外光除去は目的としない。センサ回路とし
ては図１のものを用いて達成できる。動作としては、初
めのクランプ、リセットまで図２で示す動作と同じであ
る。次に蓄積動作を経ずにリセット直後の受光部（撮像
部）画素出力を蓄積画素へ転送、書き込みを行う。次に
受光画素はそのまま蓄積動作に入り、次に差分転送に入
る。蓄積画素から読み出される出力は、受光部画素、各
列のエミッタフォロワ、蓄積画素各々のＦ．Ｐ．Ｎ．が
なくなることは第１実施例と同じであるが、ランダムノ
イズとして表われる受光画素のリセットノイズも、同一
リセット動作における出力について差分をとることでな
くなることになる。 （実施例３）本発明の固体撮像装置の第３の実施例を図
３を用いて説明する。図３において、４８は各蓄積画素
のｐＭＯＳドレインに直接接続する電源端子であり、蓄
積画素のベースのクランプレベルを決めている。同図に
おいて、図１と同じ部分は同一の符号を記し、説明を省
略する。センサ一連の動作は、本発明の第１及び第２実
施例と同じであるが、図２で示した動作における端子４
７が不要となる。図２に示した動作と異なるのは端子１
８にかかるパルスφW であり、これを図４を用いて説明
する。パルスφW のとる電位はｐＭＯＳトランジスタ２
３をＯＮ状態にさせるＬｏｗレベル、ｐＭＯＳトランジ
スタ２３をＯＦＦ状態とするＭｉｄｄｌｅレベル、そし
てＨｉｇｈレベルである。パルスφW は通常Ｍｉｄｄｌ
ｅレベルにあり、最初の蓄積画素のクランプはＬｏｗパ
ルスで、１番目の信号転送をＨｉｇｈパルスで行う。差
分転送において、まずＨｉｇｈパルスで蓄積画素出力の
容量３７への導出を行ったあと、Ｌｏｗパルスでクラン
プし、次にＨｉｇｈパルスで差分信号の書き込みを行
う。このような構成にすることで、蓄積画素のクランプ
用電源をふるためのエミッタフォロワが不要となり、動
作が簡単になる。 （実施例４）本発明の固体撮像装置の第４の実施例は、
各列に接続するエミッタフォロワを形成するバイポーラ
トランジスタに関する。図１，図３で示すように、バイ
ポーラトランジスタ２９とＭＯＳトランジスタ３１でエ
ミッタフォロワを形成すると、バイポーラトランジスタ
２９のベースがフローティングで動作するため、エミッ
タフォロア動作中にベース電位が下がってくる。本実施
例では、図５に示すように、バイポーラトランジスタを
ダーリントン型のバイポーラトランジスタ４９で置きか
えたものであり、このような構成によってエミッタフォ
ロワ動作中のベース電位降下は十分に小さく抑えられ、
したがって転送信号が減少するのを抑えることができ
る。 （実施例５）本発明の固体撮像装置の第５の実施例を図
６を用いて説明する。図６において、７−１，７−２は
蓄積部画素からの出力信号を蓄積するための容量、８−
１，８−２は蓄積部画素からの出力を容量７−１，７−
２へ転送するためのＭＯＳトランジスタ、１４−１，１
４−２はＭＯＳトランジスタ８−１，８−２のベースに
パルスを印加するための端子、９−１，９−２は水平出
力線、１０−１，１０−２は容量７−１，７−２の出力
をそれぞれ水平出力線９−１，９−２へ転送するための
ＭＯＳトランジスタ、５０は水平出力線９−１，９−２
と接続される差動アンプである。なお、上記７−１，７
−２、・・・・・ 、１４−１，１４−２は図１に示した容量
７、ＭＯＳトランジスタ８、水平出力線９、ＭＯＳトラ
ンジスタ１０、端子１４と同じものであるが、それぞれ
２種ずつ設けている。
ける２度目の蓄積出力から、受光部１度目の蓄積出力を
差し引いた差分を蓄積画素に書き込むことができるが、
１度目に書き込まれた蓄積画素の出力は受光部画素（撮
像部画素）、バイポーラトランジスタ２９、蓄積画素そ
れぞれのＦ．Ｐ．Ｎ．（固定パターンノイズ）と外光信
号とであるから、最終的に蓄積画素から読み出される差
分出力は、これらのノイズ成分すべてがなくなったＳ／
Ｎ比の高い信号となる。 （実施例２）本発明の固体撮像装置の第２の実施例はセ
ンサに起因するノイズを差分によって取り除くという動
作例であり、外光除去は目的としない。センサ回路とし
ては図１のものを用いて達成できる。動作としては、初
めのクランプ、リセットまで図２で示す動作と同じであ
る。次に蓄積動作を経ずにリセット直後の受光部（撮像
部）画素出力を蓄積画素へ転送、書き込みを行う。次に
受光画素はそのまま蓄積動作に入り、次に差分転送に入
る。蓄積画素から読み出される出力は、受光部画素、各
列のエミッタフォロワ、蓄積画素各々のＦ．Ｐ．Ｎ．が
なくなることは第１実施例と同じであるが、ランダムノ
イズとして表われる受光画素のリセットノイズも、同一
リセット動作における出力について差分をとることでな
くなることになる。 （実施例３）本発明の固体撮像装置の第３の実施例を図
３を用いて説明する。図３において、４８は各蓄積画素
のｐＭＯＳドレインに直接接続する電源端子であり、蓄
積画素のベースのクランプレベルを決めている。同図に
おいて、図１と同じ部分は同一の符号を記し、説明を省
略する。センサ一連の動作は、本発明の第１及び第２実
施例と同じであるが、図２で示した動作における端子４
７が不要となる。図２に示した動作と異なるのは端子１
８にかかるパルスφW であり、これを図４を用いて説明
する。パルスφW のとる電位はｐＭＯＳトランジスタ２
３をＯＮ状態にさせるＬｏｗレベル、ｐＭＯＳトランジ
スタ２３をＯＦＦ状態とするＭｉｄｄｌｅレベル、そし
てＨｉｇｈレベルである。パルスφW は通常Ｍｉｄｄｌ
ｅレベルにあり、最初の蓄積画素のクランプはＬｏｗパ
ルスで、１番目の信号転送をＨｉｇｈパルスで行う。差
分転送において、まずＨｉｇｈパルスで蓄積画素出力の
容量３７への導出を行ったあと、Ｌｏｗパルスでクラン
プし、次にＨｉｇｈパルスで差分信号の書き込みを行
う。このような構成にすることで、蓄積画素のクランプ
用電源をふるためのエミッタフォロワが不要となり、動
作が簡単になる。 （実施例４）本発明の固体撮像装置の第４の実施例は、
各列に接続するエミッタフォロワを形成するバイポーラ
トランジスタに関する。図１，図３で示すように、バイ
ポーラトランジスタ２９とＭＯＳトランジスタ３１でエ
ミッタフォロワを形成すると、バイポーラトランジスタ
２９のベースがフローティングで動作するため、エミッ
タフォロア動作中にベース電位が下がってくる。本実施
例では、図５に示すように、バイポーラトランジスタを
ダーリントン型のバイポーラトランジスタ４９で置きか
えたものであり、このような構成によってエミッタフォ
ロワ動作中のベース電位降下は十分に小さく抑えられ、
したがって転送信号が減少するのを抑えることができ
る。 （実施例５）本発明の固体撮像装置の第５の実施例を図
６を用いて説明する。図６において、７−１，７−２は
蓄積部画素からの出力信号を蓄積するための容量、８−
１，８−２は蓄積部画素からの出力を容量７−１，７−
２へ転送するためのＭＯＳトランジスタ、１４−１，１
４−２はＭＯＳトランジスタ８−１，８−２のベースに
パルスを印加するための端子、９−１，９−２は水平出
力線、１０−１，１０−２は容量７−１，７−２の出力
をそれぞれ水平出力線９−１，９−２へ転送するための
ＭＯＳトランジスタ、５０は水平出力線９−１，９−２
と接続される差動アンプである。なお、上記７−１，７
−２、・・・・・ 、１４−１，１４−２は図１に示した容量
７、ＭＯＳトランジスタ８、水平出力線９、ＭＯＳトラ
ンジスタ１０、端子１４と同じものであるが、それぞれ
２種ずつ設けている。
【００２８】本実施例においては、バイポーラトランジ
スタ２９とＭＯＳトランジスタ３１とで構成されるエミ
ッタフォロワのベースは、垂直出力線４と直接接続され
ており、第１実施例のような容量３７、ｐＭＯＳトラン
ジスタ３８が設けられていないが、センサ部（撮像
部）、メモリ部（蓄積部）のリセット、蓄積、読み出
し、書き込み方法は第１実施例とまったく同様である。
本第５実施例は、センサの動作を２回行い、一方は信号
＋外光、もう一方は外光信号のみを蓄積する。転送され
るメモリセルには、信号＋外光が書き込まれるもの、及
び外光のみ書き込まれるものの２種類が用意されている
（メモリセルの数はセンサセルの倍となっている）。こ
れらのメモリセルの出力は、それぞれ容量７−１，７−
２に読み出された後、水平シストレジスタによって、水
平出力線９−１，９−２に同時に転送され、差動アンプ
５０に入力される。このような動作を行うことによっ
て、出力端子１６には、外光成分、受光セルのばらつき
分、エミッタフォロワ２９，３１のばらつき分が差し引
かれたＳ／Ｎ比の高い信号が出力される。
スタ２９とＭＯＳトランジスタ３１とで構成されるエミ
ッタフォロワのベースは、垂直出力線４と直接接続され
ており、第１実施例のような容量３７、ｐＭＯＳトラン
ジスタ３８が設けられていないが、センサ部（撮像
部）、メモリ部（蓄積部）のリセット、蓄積、読み出
し、書き込み方法は第１実施例とまったく同様である。
本第５実施例は、センサの動作を２回行い、一方は信号
＋外光、もう一方は外光信号のみを蓄積する。転送され
るメモリセルには、信号＋外光が書き込まれるもの、及
び外光のみ書き込まれるものの２種類が用意されている
（メモリセルの数はセンサセルの倍となっている）。こ
れらのメモリセルの出力は、それぞれ容量７−１，７−
２に読み出された後、水平シストレジスタによって、水
平出力線９−１，９−２に同時に転送され、差動アンプ
５０に入力される。このような動作を行うことによっ
て、出力端子１６には、外光成分、受光セルのばらつき
分、エミッタフォロワ２９，３１のばらつき分が差し引
かれたＳ／Ｎ比の高い信号が出力される。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
センサ等のＦ．Ｐ．Ｎ．さらに場合によっては望まない
外光信号やセンサのランダムノイズを差し引く動作を実
現することができる上、増幅された信号を蓄積部に蓄積
できるため、きわめてＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を得る
ことができる。
センサ等のＦ．Ｐ．Ｎ．さらに場合によっては望まない
外光信号やセンサのランダムノイズを差し引く動作を実
現することができる上、増幅された信号を蓄積部に蓄積
できるため、きわめてＳ／Ｎ比の高いセンサ出力を得る
ことができる。
【００３０】また、信号蓄積画素（メモリセル）からの
信号読み出しは非破壊で行われるので、複数回の読み出
しを行うことも可能である。
信号読み出しは非破壊で行われるので、複数回の読み出
しを行うことも可能である。
【図１】本発明の固体撮像装置の第１の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図２】図１の固体撮像装置の動作を説明するためのパ
ルスタイミングチャートである。
ルスタイミングチャートである。
【図３】本発明の固体撮像装置の第３の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図４】図３の固体撮像装置のパルスφW を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図５】本発明の固体撮像装置の第４の実施例を示す一
部回路図である。
部回路図である。
【図６】本発明の固体撮像装置の第５の実施例を示す回
路図である。
路図である。
【図７】本発明の固体撮像装置の作用の説明図である。
【図８】本発明の固体撮像装置の作用の説明図である。
【図９】本発明の固体撮像装置の作用の説明図である。
【符号の説明】 １ バイポーラトランジスタ ２ 容量 ３ ｐＭＯＳトランジスタ ４ 垂直出力線 ５ 水平駆動線 ６ ＭＯＳトランジスタ ７ 蓄積容量 ８ ＭＯＳトランジスタ ９ 水平出力線 １０ ＭＯＳトランジスタ １１ ＭＯＳトランジスタ １２ プリアンプ １３ 入力端子 １４ 入力端子 １５ 入力端子 １６ 出力端子 １７ ＭＯＳトランジスタ １８ 入力端子 ２１ バイポーラトランジスタ ２２ 容量 ２３ ｐＭＯＳトランジスタ ２４ 垂直出力線 ２５ 水平駆動線 ２６ ＭＯＳトランジスタ ２７ 入力端子 ２８ 電源端子 ２９ バイポーラトランジスタ ３１ ＭＯＳトランジスタ ３２ 入力端子 ３３ エミッタフォロワ回路 ３４ ｐＭＯＳトランジスタ ３５ 入力端子 ３６ 電源端子 ３７ 容量 ３８ ｐＭＯＳトランジスタ ３９ 入力端子 ４０ 電源端子 ４１ ＭＯＳトランジスタ ４２ 入力端子 ４３ ＭＯＳトランジスタ ４４ 入力端子 ４５ エミッタフォロワ ４６ ｐＭＯＳトランジスタ ４７ 入力端子 ４８ 電源端子 ４９ ダーリントンバイポーラトランジスタ ５０ 差動アンプ
Claims (6)
- 【請求項１】 光エネルギーを受けることにより生成さ
れる電荷を蓄積し、該電荷を増幅して出力する複数の光
電変換画素と、 前記光電変換画素からの信号を出力する出力線と制御電
極とが容量結合されたトランジスタと、 前記トランジスタの前記制御電極を所定の電位と浮遊電
位とに切り替え、前記出力線にあらわれる信号レべルを
クランプするスイッチと、 前記光電変換画素からの信号を蓄積し、蓄積した信号を
増幅して出力する複数の蓄積手段と、 前記光電変換画素からの信号を前記トランジスタを介し
て前記蓄積手段に転送する駆動手段と、 を有する固体撮像装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の固体撮像装置におい
て、前記光電変換画素は、前記電荷を増幅して出力する
ための増幅手段を有し、前記蓄積手段は、前記蓄積した
信号を増幅して出力する増幅手段を有し、それぞれの増
幅手段は、同一形式であることを特徴とする固体撮像装
置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の固体撮像装置におい
て、前記光電変換画素からの信号が出力される出力線
と、前記蓄積手段からの信号が出力される出力線とはス
イッチを介して接続され、前記スイッチを制御すること
によって前記蓄積手段からの信号を、前記光電変換画素
からの信号が出力される出力線へ出力することを特徴と
する固体撮像装置。 - 【請求項４】 光エネルギーを受けることにより生成さ
れる電荷を蓄積し、該電荷を増幅して出力する、行列状
に配された複数の光電変換画素と、 前記複数の光電変換画素からの信号を蓄積する、前記複
数の光電変換画素のそれぞれについて、対応する２つの
蓄積手段を有する前記複数の光電変換画素の倍の数を有
する複数の蓄積手段と、 前記複数の蓄積手段から出力された信号の差分を行う差
分手段とを有し、 前記対応する２つの蓄積手段の一方には、第１のタイミ
ングで前記光電変換画素から出力された信号を蓄積し、
前記対応する２つの蓄積手段の他方には、前記第１のタ
イミング後の第２のタイミングであって、前記第１のタ
イミングで信号を出力した前記光電変換画素と同一の前
記光電変換画素から出力された信号を蓄積するととも
に、前記対応する２つの蓄積手段からの信号を前記差分
手段によって差分演算を行うように制御する駆動手段
と、を有する固体撮像装置。 - 【請求項５】 光エネルギーを受けることにより生成さ
れる電荷を蓄積し、該電荷を増幅して出力する複数の光
電変換画素と、 前記光電変換画素から出力される信号に含まれるノイズ
成分を、前記光電変換画素からの信号から差分すること
によって除去するための処理手段と、 前記複数の光電変換画素からの信号を蓄積し、蓄積した
信号を増幅して出力する複数の蓄積手段と、 前記光電変換画素からの信号を、前記処理手段を介して
前記蓄積手段に転送する駆動手段と、 を有する固体撮像装置。 - 【請求項６】 請求項５に記載の固体撮像装置におい
て、前記光電変換画素は、前記電荷を増幅して出力する
ための増幅手段を有し、前記蓄積手段は、前記蓄積した
信号を増幅して出力する増幅手段を有し、それぞれの増
幅手段は、同一形式であることを特徴とする固体撮像装
置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5287854A JP3006745B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 固体撮像装置 |
| EP94308462A EP0653881B1 (en) | 1993-11-17 | 1994-11-16 | Solid-state image pickup device |
| DE69427952T DE69427952T2 (de) | 1993-11-17 | 1994-11-16 | Festkörperbildaufnahmevorrichtung |
| KR1019940030144A KR0155017B1 (ko) | 1993-11-17 | 1994-11-17 | 고체촬상장치 |
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-
1993
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| JPH07143402A (ja) | 1995-06-02 |
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