JP3038985B2 - Image sensor - Google Patents
Image sensorInfo
- Publication number
- JP3038985B2 JP3038985B2 JP3132558A JP13255891A JP3038985B2 JP 3038985 B2 JP3038985 B2 JP 3038985B2 JP 3132558 A JP3132558 A JP 3132558A JP 13255891 A JP13255891 A JP 13255891A JP 3038985 B2 JP3038985 B2 JP 3038985B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel
- signal
- output
- pulse
- image signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Shift Register Type Memory (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は原稿情報を高速かつ高解
像度で読み取ることを可能にするイメージセンサに関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image sensor capable of reading document information at high speed and with high resolution.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、画像処理、画像通信機器の進展に
伴って、高性能で安価なイメージセンサのニーズが高ま
っている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of image processing and image communication equipment, the need for high-performance and inexpensive image sensors has been increasing.
【0003】イメージセンサは走査回路としてシフトレ
ジスタまたは電荷転送素子を用い、空間的な光量の分布
を時系列の電気信号として出力するものである。例えば
CCDイメージセンサ、MOSイメージセンサ、バイポ
ーライメージセンサ等がある。MOSイメージセンサは
光検知素子としてフォトダイオードを、走査回路として
MOSシフトレジスタを用いた構成で、フォトダイオー
ドでの光電流による放電電荷をシフトレジスタからの走
査信号に従って順次再充電することによって画像信号を
得ている。この方式ではフォトダイオードにおける放電
電荷は微小であるため、得られる画像信号は小さくS/
Nが低い。An image sensor uses a shift register or a charge transfer element as a scanning circuit and outputs a spatial light amount distribution as a time-series electric signal. For example, there are a CCD image sensor, a MOS image sensor, a bipolar image sensor, and the like. The MOS image sensor uses a photodiode as a light detecting element and a MOS shift register as a scanning circuit, and sequentially recharges a discharge charge caused by a photocurrent in the photodiode in accordance with a scanning signal from the shift register to form an image signal. It has gained. In this method, since the discharge charge in the photodiode is very small, the obtained image signal is small and S /
N is low.
【0004】昨今、フォトダイオードの放電電荷を直接
取り出すのではなく、入射光によるフォトダイオードの
端子電圧の変化を、各フォトダイオードに付加したFE
T(電界効果トランジスタ)で増幅した後、画像信号を
得る方式のイメージセンサ、つまり増幅型MOSイメー
ジセンサが開発されている。In recent years, instead of directly taking out the discharge charge of the photodiode, a change in the terminal voltage of the photodiode due to incident light is added to the FE added to each photodiode.
2. Description of the Related Art An image sensor that obtains an image signal after amplification by a T (field effect transistor), that is, an amplification type MOS image sensor has been developed.
【0005】上記の増幅型MOSイメージセンサの基本
的な1画素の構成要素を図3に示す。 1はフォトダイ
オード、2はフォトダイオード1の電位変化をゲート電
位として受けて光信号増幅を行う増幅用MOSトランジ
スタ、3は増幅された光信号を画素毎に出力線へと順次
読み出しを行う読み出し用スイッチ、4は画素毎に光信
号を読み出した後、増幅用MOSトランジスタ2のゲー
ト電位を所定の基準値にリセットを行うリセット用スイ
ッチである。出力信号線へ読み出される形態としてはソ
ース電流としてまたは増幅用MOSトランジスタ2のソ
ースフォロワ出力電圧として読み出される。以上は1画
素のみについて説明したが当然イメージセンサとしては
複数個の画素からなり、各画素は電源ライン、リセット
基準電位線、出力信号線を互いに共有してよい。FIG. 3 shows the basic components of one pixel of the above-mentioned amplification type MOS image sensor. 1 is a photodiode, 2 is an amplifying MOS transistor that receives a potential change of the photodiode 1 as a gate potential and amplifies an optical signal, and 3 is a readout that sequentially reads out an amplified optical signal to an output line for each pixel. Switches 4 and 4 are reset switches for resetting the gate potential of the amplification MOS transistor 2 to a predetermined reference value after reading an optical signal for each pixel. As a form to be read out to the output signal line, it is read out as a source current or as a source follower output voltage of the amplifying MOS transistor 2. Although only one pixel has been described above, the image sensor is composed of a plurality of pixels, and each pixel may share a power supply line, a reset reference potential line, and an output signal line.
【0006】ところでこの増幅型MOSイメージセンサ
は必ず存在する製造上のばらつきによって暗時の出力に
ばらつきが生じるため固定パターンノイズを有すること
になる。したがってこの固定パターンノイズを除去する
ために各画素固有のオフセット出力値(暗時出力相当
値)を信号出力値から差し引かねばならない。このとき
のようすをタイミングチャートで示すと図4のようにな
る。図4のA(N)はN番目の画素の読み出し用スイッ
チ3を駆動するアクセスパルスを、R(N)はN番目の
画素のリセット用スイッチ4を駆動するリセットパルス
を示す。以下A(N−1)、A(N+1)も同様にアク
セスパルスであり、R(N−1)、R(N+1)も同様
にリセットパルスである。図4中の画像信号Isに示す
ように、信号出力とオフセット出力(暗時相当出力)と
が順に現われる。各画素の信号出力読み出しタイミング
とオフセット出力タイミングとの間では、図4に示した
リセットパルスにより図3のリセット用スイッチ4がオ
ン状態となって増幅用MOSトランジスタのゲート電位
を所定の基準値にリセットしている。R(N)がoff
になった後、オフセット出力に相当した出力値が、信号
出力から差し引くべき値として出力される。つまり減算
後の出力では実際の暗時の出力はゼロとなるように補正
される。However, the amplification type MOS image sensor has fixed pattern noise because the output in the darkness always varies due to the manufacturing variation that is always present. Therefore, in order to remove the fixed pattern noise, an offset output value (corresponding to a dark output) unique to each pixel must be subtracted from the signal output value. FIG. 4 is a timing chart showing the state at this time. In FIG. 4, A (N) indicates an access pulse for driving the readout switch 3 of the Nth pixel, and R (N) indicates a reset pulse for driving the reset switch 4 of the Nth pixel. Hereinafter, A (N-1) and A (N + 1) are also access pulses, and R (N-1) and R (N + 1) are also reset pulses. As shown by the image signal Is in FIG. 4, a signal output and an offset output (dark equivalent output) appear in order. Between the signal output read timing of each pixel and the offset output timing, the reset switch 4 of FIG. 3 is turned on by the reset pulse shown in FIG. 4 to set the gate potential of the amplifying MOS transistor to a predetermined reference value. Resetting. R (N) is off
After that, the output value corresponding to the offset output is output as a value to be subtracted from the signal output. That is, the output after the subtraction is corrected so that the actual output at the time of darkness becomes zero.
【0007】なお減算前の出力において、リセット用ス
イッチ4がオン状態のタイミングでは、オフセット出力
値にリセットパルスによるフィードスルー成分が重畳し
た大きさの出力が現われる。In the output before the subtraction, when the reset switch 4 is in the ON state, an output having a size in which a feedthrough component due to a reset pulse is superimposed on the offset output value appears.
【0008】リセットパルスR(N)をつくるための回
路を図5に示す。図5(a)はイメージセンサのタイミ
ングチャートである。図5(b)はパルスRPおよびA
(N)からリセットパルスR(N)を発生する回路図で
ある。図5(c)は図5(b)の回路を論理素子で表し
た回路図である。FIG. 5 shows a circuit for generating the reset pulse R (N). FIG. 5A is a timing chart of the image sensor. FIG. 5B shows pulses RP and A
FIG. 9 is a circuit diagram for generating a reset pulse R (N) from (N). FIG. 5C is a circuit diagram showing the circuit of FIG. 5B by logic elements.
【0009】図5に示すとおり、リセットパルスR
(N)を発生するためには外部からのパルスRPの発生
と、多くのトランジスタを各画素毎に構成が必要であ
る。As shown in FIG. 5, a reset pulse R
In order to generate (N), it is necessary to generate an external pulse RP and to configure many transistors for each pixel.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】リセット用MOSFE
Tのゲート端子とフォトダイオードのアノード端子との
間には、寄生容量Cが存在する。そのために、リセット
信号がハイレベルからローレベルに変化する際、容量結
合性の電位変動によって、フォトダイオードのアノード
電位はリセット電位から若干低下した電位となる。そし
て、この低下した電位が暗時のアノード電位となるの
で、リセット時の出力信号は、暗時の画像信号に対して
オフセット分だけ大きくなる。さらに増幅用MOSトラ
ンジスタの増幅率gmと閾値電圧VTが素子毎にばらつ
くので、暗時の画素信号はばらつき、固定パターンノイ
ズを生じる。これを除去するために、リセット用MOS
FETがリセット動作を行う前後で合計2回の信号読み
出しを行いその両者の差を取ることになる。しかしこの
ような読み出しに必要な駆動パルスを作るために図5に
示すようにの多くのトランジスタを必要とする。SUMMARY OF THE INVENTION Reset MOSFE
A parasitic capacitance C exists between the gate terminal of T and the anode terminal of the photodiode. Therefore, when the reset signal changes from the high level to the low level, the anode potential of the photodiode becomes a potential slightly lower than the reset potential due to the variation in the potential of the capacitive coupling. Then, since this lowered potential becomes the anode potential at the time of darkness, the output signal at the time of reset becomes larger than the image signal at the time of darkness by an offset. Further, since the amplification factor gm and the threshold voltage VT of the amplification MOS transistor vary from element to element, the pixel signal in the darkness varies and fixed pattern noise occurs. To remove this, reset MOS
The signal is read twice before and after the FET performs the reset operation, and the difference between the two is obtained. However, many transistors as shown in FIG. 5 are required to generate a drive pulse required for such reading.
【0011】本発明は上記の点に鑑み、簡単な駆動パル
スで暗時でのばらつき(固定パターンノイズ)を除去す
ることのできるイメージセンサの提供を目的としてい
る。In view of the above, it is an object of the present invention to provide an image sensor capable of removing variations (fixed pattern noise) in a dark state with a simple driving pulse.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のイメージセンサはフォトダイオードと、前
記フォトダイオードからの信号を増幅する増幅素子と、
この増幅素子により増幅された信号を読み出す画像信号
の読み出し用スイッチと、フォトダイオードの出力レベ
ルを所定のレベルにリセットするリセット用スイッチ
と、ドレインまたはソース端子のどちらか一方が開放
で、他方が増幅素子のゲート端子に接続されたダミーリ
セット用スイッチと、奇数番目の画素の画像信号を出力
する奇数画像信号線と、偶数番目の画素の画像信号を出
力する偶数画像信号線と、読み出し用スイッチ、リセッ
ト用スイッチおよびダミーリセット用スイッチを駆動す
るパルスを発生するハーフビットシフトレジスタとを備
え、ダミーリセット用スイッチを、読み出し用スイッチ
を駆動するパルスの反転パルスによって駆動し、N+1
番目の画素からの画像信号の読み出しとN番目の画素の
リセット時の信号(オフセット信号)の読み出しを同時
に行なうという構成を備えるものである。In order to solve the above problems, an image sensor according to the present invention comprises a photodiode, an amplifying element for amplifying a signal from the photodiode,
A switch for reading an image signal for reading out a signal amplified by the amplifying element, a switch for resetting the output level of the photodiode to a predetermined level, and one of the drain and source terminals being open and the other being amplifying. A dummy reset switch connected to the gate terminal of the element, an odd image signal line that outputs an image signal of an odd pixel, an even image signal line that outputs an image signal of an even pixel, and a read switch; A half-bit shift register for generating a pulse for driving the reset switch and the dummy reset switch, wherein the dummy reset switch is driven by an inverted pulse of a pulse for driving the read switch;
The configuration is such that reading of an image signal from the Nth pixel and reading of a reset signal (offset signal) of the Nth pixel are performed simultaneously.
【0013】[0013]
【作用】本発明は上記した構成により、各画素毎に設け
たダミーリセット用を設けることにより、リセット時に
生じる増幅用MOSトランジスタのゲート端子電位のフ
ィードスルー電位変動およびスパイクノイズを相殺する
ことができ、出力信号に重畳するスパイクノイズやフィ
ードスルー電位変動による影響を除去できる。これによ
りリセット用スイッチがオン状態の出力をオフセット信
号として使用できるため、ハーフビットシフトレジスタ
の並列出力信号をリセットパルスとして使用することが
可能になり、簡単なパルスでイメージセンサを駆動で
き、集積度の向上を図ったイメージセンサを実現するこ
ととなる。According to the present invention, by providing the dummy reset circuit provided for each pixel with the above-described configuration, it is possible to cancel the feedthrough potential fluctuation of the gate terminal potential of the amplifying MOS transistor and the spike noise generated at the time of reset. In addition, it is possible to remove the influence of spike noise superimposed on the output signal and fluctuation of the feedthrough potential. As a result, the output of the reset switch in the ON state can be used as the offset signal, so that the parallel output signal of the half-bit shift register can be used as the reset pulse, and the image sensor can be driven with a simple pulse, and the integration degree can be increased. This realizes an image sensor with improved image quality.
【0014】[0014]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図1〜図2に基づ
いて説明する。図1は本発明のー実施例におけるイメー
ジセンサの回路図で、1はフォトダイオード、2(2a
〜2c)はフォトダイオード1の電位変化をゲート電位
として受けて光信号増幅を行う増幅素子である増幅用M
OSトランジスタ、3(3a〜3c)は増幅された光信
号を画素毎に出力線へと順次読み出しを行う読み出し用
スイッチ、4(4a〜4c)は画素毎に光信号を読み出
した後、増幅用MOSトランジスタ2のゲート電位を所
定の基準値にリセットを行うリセット用スイッチ、5
(5a〜5c)はダミーリセット用スイッチであり、前
記1〜5で光信号検知用の画素を構成する。ダミーリセ
ット用スイッチ5はゲート・ドレイン間容量がリセット
用スイッチ4のゲート・ドレイン間容量と等しくなるよ
うに形成し、リセットパルスの反転パルスによって駆動
されて、リセットパルスで駆動されるリセット用スイッ
チ4の影響により生じる増幅用MOSトランジスタのゲ
ート端子電位のフィードスルー電位変動およびスパイク
ノイズを相殺するものである。反転パルスはハーフビッ
トシフトレジスタ19の端子(B2〜B5)から得られ
ので、図5のような反転パルスを発生させる回路を必要
としない。各リセット用スイッチ(4a〜4c)のソー
スはリセット電圧供給端子15に共通に接続されてい
る。19はMOSFETで構成されたハーフビットシフ
トレジスタである。10、11、12、は各々電源端
子、スタート信号入力端子、グラウンド端子である。1
3、14は走査用シフトクロック入力端子であり、1
3、14には互いに逆位相のパルスが入力される。キャ
リーパルス入力端子16は多チップを直列に動作させる
場合に使用し、後段チップのスタート信号入力端子11
に接続する。奇数番目の画素の読み出し用FETのソー
スは共通に第一の奇数画像信号線17へ偶数番目の画素
の読み出し用FETのソースは共通に偶数画像信号線1
8へ接続されている。6a、6bはバッファーである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention.
2a) to 2c) are amplification elements M which are amplification elements that amplify an optical signal by receiving a potential change of the photodiode 1 as a gate potential.
The OS transistor, 3 (3a to 3c), a read switch for sequentially reading out the amplified optical signal to the output line for each pixel, and 4 (4a to 4c), after reading the optical signal for each pixel, A reset switch for resetting the gate potential of the MOS transistor 2 to a predetermined reference value;
(5a-5c) are switches for dummy reset, and the above-mentioned 1-5 constitute a pixel for detecting an optical signal. The dummy reset switch 5 is formed such that the gate-drain capacitance is equal to the gate-drain capacitance of the reset switch 4 and is driven by an inversion pulse of the reset pulse, and is driven by the reset pulse. This offsets fluctuations in the feedthrough potential of the gate terminal potential of the amplifying MOS transistor and spike noise caused by the influence of the above. Since the inversion pulse is obtained from the terminals (B2 to B5) of the half-bit shift register 19, a circuit for generating the inversion pulse as shown in FIG. 5 is not required. The sources of the reset switches (4a to 4c) are commonly connected to a reset voltage supply terminal 15. Reference numeral 19 denotes a half-bit shift register composed of MOSFETs. Reference numerals 10, 11, and 12 denote a power supply terminal, a start signal input terminal, and a ground terminal, respectively. 1
Reference numerals 3 and 14 denote scanning shift clock input terminals.
Pulses having phases opposite to each other are input to 3 and 14, respectively. The carry pulse input terminal 16 is used when operating multiple chips in series, and the start signal input terminal 11 of the subsequent chip is used.
Connect to The source of the read-out FET of the odd-numbered pixel is commonly connected to the first odd-numbered image signal line 17, and the source of the read-out FET of the even-numbered pixel is commonly shared with the even image signal line 1.
8 is connected. 6a and 6b are buffers.
【0015】図7(a)に1画素の構成要素におけるデ
バイス構造の平面図、図7(b)に図7(a)のXー
X'における断面図を示す。図7(a)(b)において
示したようにダミーリセット用スイッチ5のフォトダイ
オードに接続されない側にはソース領域を形成する必要
はない。FIG. 7A is a plan view of a device structure of one pixel component, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. 7A. As shown in FIGS. 7A and 7B, it is not necessary to form a source region on the side of the dummy reset switch 5 that is not connected to the photodiode.
【0016】以降、本実施例のイメージセンサの動作に
ついて図1および図2を用いて説明する。本実施例のイ
メージセンサはリセット時において、フォトダイオード
を一定電圧(VddーVrs)に充電することによって一定
の電荷を蓄えた後、光電流による充電電荷の放電による
フォトダイオードの端子電圧の変化を増幅用MOSトラ
ンジスタのゲートに受けて増幅画像出力信号を得るもの
である。クロック信号CK1、CK2、スタート信号S
Iと共に、図1におけるシフトレジスタ19の節点A
1、A2、A3およびB2、B3に現われるパルス、お
よび奇数画像信号線17、18に現われる画像出力信号
Iso、Iseを示している。A1、A2、A3に現われる
パルスは順次半サイクルずつ重なりを持っており、B
2、B3に現われるパルスは各々A2、A3に現われる
パルスの反転パルスである。リセット用スイッチと併せ
て上記の反転パルスでダミーリセット用スイッチを駆動
することによりフィードスルー電位変動成分を除去でき
るので、リセット用スイッチがオンの時の値をオフセッ
ト信号出力として用いることができる。Hereinafter, the operation of the image sensor according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. At the time of resetting, the image sensor of this embodiment stores a constant charge by charging the photodiode to a constant voltage (Vdd-Vrs), and then detects a change in the terminal voltage of the photodiode due to the discharge of the charge due to the photocurrent. The amplified image output signal is obtained by receiving the signal at the gate of the amplification MOS transistor. Clock signals CK1, CK2, start signal S
1 together with the node A of the shift register 19 in FIG.
1, the pulses appearing on A2, A3 and B2, B3, and the image output signals Iso, Ise appearing on the odd image signal lines 17, 18. The pulses appearing in A1, A2, and A3 have an overlap by half a cycle in sequence and B
The pulses appearing at 2 and B3 are inverted pulses of the pulses appearing at A2 and A3, respectively. By driving the dummy reset switch with the above-described inversion pulse in conjunction with the reset switch, the feedthrough potential fluctuation component can be removed, so that the value when the reset switch is on can be used as the offset signal output.
【0017】図1において、ハーフビットシフトレジス
タ19の節点A1〜A5での並列出力パルスは先頭と最
後尾を除いて、前段画素のリセットパルスと本段画素の
アクセスパルスを兼ねている。そのためにIso、Iseに
示すように奇数画像信号線17および偶数画像信号線1
8には1クロックごとにオフセットを含んだ画像出力信
号とオフセット信号が交互に現われ、奇数画像信号線1
7に現われる画像信号のタイミングと偶数画像信号線1
8に現われるオフセット信号のタイミングおよび偶数画
像信号線18に現われる画像信号のタイミングと奇数画
像信号線17に現われるオフセット信号のタイミングが
各々一致している。本実施例では、奇数番目のフォトダ
イオードの信号を出力する奇数画像信号線17と偶数番
目のフォトダイオードの信号を出力する偶数画像信号線
18を備えるために、画像信号の出力データレートは総
合でクロック周波数に等しく、また必要なハーフビット
シフトレジスタの段数は1画素あたり1段で済む。また
増幅用MOSトランジスタのゲート端子電位のフィード
スルー電位変動およびスパイクノイズを相殺するために
設けられた、ダミーリセット用スイッチ5のゲートに供
給されるリセットパルスの反転パルスも容易に前記シフ
トレジスタより取り出すことができる。In FIG. 1, the parallel output pulses at the nodes A1 to A5 of the half-bit shift register 19 are used as the reset pulse of the preceding stage pixel and the access pulse of the main stage pixel except for the head and tail. Therefore, as shown by Iso and Ise, the odd image signal line 17 and the even image signal line 1
In FIG. 8, an image output signal including an offset and an offset signal alternately appear every clock, and the odd image signal line 1
7 and the even image signal line 1
8 and the timing of the image signal appearing on the even image signal line 18 and the timing of the offset signal appearing on the odd image signal line 17 respectively match. In this embodiment, the output data rate of the image signal is comprehensive because the odd-numbered image signal line 17 that outputs the signal of the odd-numbered photodiode and the even-numbered image signal line 18 that outputs the signal of the even-numbered photodiode are provided. The number of stages of the half-bit shift register which is equal to the clock frequency and which is required is only one per pixel. Further, an inverted pulse of the reset pulse supplied to the gate of the dummy reset switch 5 provided to cancel the feedthrough potential fluctuation of the gate terminal potential of the amplifying MOS transistor and spike noise is easily taken out from the shift register. be able to.
【0018】図6は本実施例によるイメージセンサに適
用する出力回路図である。図6(a)は奇数番目の画素
の画像信号の画像信号を処理し、図6(b)は偶数番目
の画素の画像信号を処理する回路である。図6(a)
(b)の各々の回路は同一であるが、アナログスイッチ
25a、25bの制御端子に印加するパルスが各々CK
1、CK2と逆位相になっている。20a、20bは各
々奇数番目の画像信号入力端子および偶数番目の画像信
号入力端子であり、21a、21bと22a、22bは
各々フィードバック抵抗と差動増幅器である。23a、
23bと26a、26bはバッファーであり、24a、
24bはサンプルホールド用コンデンサである。FIG. 6 is an output circuit diagram applied to the image sensor according to the present embodiment. FIG. 6A shows a circuit for processing an image signal of an odd-numbered pixel, and FIG. 6B shows a circuit for processing an image signal of an even-numbered pixel. FIG. 6 (a)
Each circuit in (b) is the same, but the pulses applied to the control terminals of the analog switches 25a and 25b are respectively CK
1, CK2 is out of phase. 20a and 20b are odd-numbered image signal input terminals and even-numbered image signal input terminals, respectively, and 21a and 21b and 22a and 22b are feedback resistors and differential amplifiers, respectively. 23a,
23b and 26a, 26b are buffers, 24a,
24b is a sample and hold capacitor.
【0019】画像信号入力端子20に画像信号が入力す
ると、差動増幅器24で電圧に変換された後サンプルホ
ールド用コンデンサの入力側に出力電圧として充電され
る。次にオフセット信号が入力するとアナログスイッチ
25がオフし、サンプルホールド用コンデンサの入力側
にはオフセット信号出力電圧が、出力側には画像信号出
力電圧からオフセット信号出力電圧を差し引いた電圧が
出力される。上記した構成、作用により端子27a、2
7bから各々奇数番目および偶数番目のオフセット信号
を除去した画像信号を得ることができる。When an image signal is input to the image signal input terminal 20, it is converted into a voltage by the differential amplifier 24 and then charged as an output voltage on the input side of the sample-and-hold capacitor. Next, when an offset signal is input, the analog switch 25 is turned off, and the offset signal output voltage is output to the input side of the sample and hold capacitor, and a voltage obtained by subtracting the offset signal output voltage from the image signal output voltage is output to the output side. . The terminals 27a, 2
7b, it is possible to obtain an image signal from which the odd-numbered and even-numbered offset signals have been removed.
【0020】なおシフトレジスタをスタティックシフト
レジスタとして動作させるために図8(a)に示すよう
な回路を複数段接続して、走査回路として用いても良
い。図8(c)のタイミングチャートは図2のハーフビ
ットシフトレジスタのタイミングチャートと等しく、図
8(a)の走査回路で駆動することにより図1のイメー
ジセンサと同様な簡易なパルスで固定パターンノイズを
除去できるイメージセンサを実現できる。In order to operate the shift register as a static shift register, a plurality of circuits as shown in FIG. 8A may be connected and used as a scanning circuit. The timing chart of FIG. 8C is the same as the timing chart of the half-bit shift register of FIG. 2, and is driven by the scanning circuit of FIG. An image sensor that can eliminate the noise can be realized.
【0021】[0021]
【発明の効果】本発明によれば、ダミーリセット用スイ
ッチを印加することにより、簡単な駆動パルスでリセッ
ト用スイッチの影響により生じる増幅用MOSトランジ
スタのゲート端子電位のフィードスルー電位変動および
スパイクノイズを相殺することができる。従ってリセッ
ト用スイッチがオンしたままの状態でオフセット信号出
力を得ることが可能になるので、極めて簡単なパルスに
よって増幅型MOSイメージセンサの固定パターンノイ
ズを削減することができる。According to the present invention, by applying a dummy reset switch, a feed-through potential fluctuation and spike noise of the gate terminal potential of the amplifying MOS transistor caused by the influence of the reset switch can be reduced by a simple driving pulse. Can be offset. Therefore, it is possible to obtain an offset signal output with the reset switch kept on, so that the fixed pattern noise of the amplification type MOS image sensor can be reduced by an extremely simple pulse.
【図1】本発明の実施例におけるイメ−ジセンサの回路
図FIG. 1 is a circuit diagram of an image sensor according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明のイメージセンサ回路のタイミングチャ
ートFIG. 2 is a timing chart of the image sensor circuit of the present invention.
【図3】従来のイメージセンサの基本的な1画素の回路
図FIG. 3 is a circuit diagram of a basic one pixel of a conventional image sensor.
【図4】従来のイメージセンサ回路のタイミングチャ−
トFIG. 4 is a timing chart of a conventional image sensor circuit.
G
【図5】(a)従来のイメージセンサ回路のタイミング
チャート (b)従来のイメージセンサにおけるリセットパルスを
作成する回路図 (c)図5(b)の回路を論理素子で表した回路図5A is a timing chart of a conventional image sensor circuit. FIG. 5B is a circuit diagram for generating a reset pulse in the conventional image sensor. FIG. 5C is a circuit diagram showing the circuit of FIG.
【図6】(a)本実施例における各奇数画素の画像信号
を出力する回路の回路図 (b)本実施例における各偶数画素の画像信号を出力す
る回路の回路図FIG. 6A is a circuit diagram of a circuit that outputs an image signal of each odd-numbered pixel in the present embodiment. FIG. 6B is a circuit diagram of a circuit that outputs an image signal of each even-numbered pixel in the present embodiment.
【図7】(a)本実施例の1画素の構成要素におけるデ
バイス構造の平面図(b)図7(a)のXーX'におけ
る断面図7A is a plan view of a device structure of a component of one pixel of the present embodiment. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along line XX ′ of FIG. 7A.
【図8】(a)クロックドインバーターをフィードバッ
クとして使用したハーフビットシフトレジスタの回路図 (b)図8(a)の回路を論理素子で表した回路図 (c)図8(a)のタイミングチャート8A is a circuit diagram of a half-bit shift register using a clocked inverter as feedback. FIG. 8B is a circuit diagram of the circuit of FIG. 8A represented by a logic element. FIG. 8C is a timing diagram of FIG. chart
1 フォトダイオード 2a〜2c 増幅用MOSトランジスタ 3a〜3c 出力読み出し用スイッチ 4a〜4c リセット用スイッチ 5a〜5c ダミーリセット用スイッチ 17 奇数画像信号線 18 偶数画像信号線 19 ハーフビットシフトレジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photodiode 2a-2c MOS transistor 3a-3c Output readout switch 4a-4c Reset switch 5a-5c Dummy reset switch 17 Odd image signal line 18 Even image signal line 19 Half bit shift register
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−167955(JP,A) 特開 平3−212057(JP,A) 特開 平2−237264(JP,A) 特開 昭61−281668(JP,A) 特開 昭59−6664(JP,A) 特開 昭57−50178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 1/028 Continuation of front page (56) References JP-A-3-167955 (JP, A) JP-A-3-212057 (JP, A) JP-A-2-237264 (JP, A) JP-A-61-281668 (JP) , A) JP-A-59-6664 (JP, A) JP-A-57-50178 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04N 1/028
Claims (3)
ードからの信号を増幅する増幅素子と、この増幅素子に
より増幅された信号を読み出す画像信号の読み出し用ス
イッチと、前記フォトダイオードの出力レベルを所定の
レベルにリセットするリセット用スイッチと、ドレイン
またはソース端子のどちらか一方が開放で、他方が前記
増幅素子のゲート端子に接続されたダミーリセット用ス
イッチとを備え、このダミーリセット用スイッチを、前
記読み出し用スイッチを駆動するパルスの反転パルスに
よって駆動するイメージセンサ。1. A photodiode, an amplifying element for amplifying a signal from the photodiode, a switch for reading an image signal for reading out a signal amplified by the amplifying element, and an output level of the photodiode for a predetermined level And a dummy reset switch having one of the drain and source terminals open and the other connected to the gate terminal of the amplifying element. An image sensor driven by an inverted pulse of a pulse for driving a switch.
チおよびダミーリセット用スイッチを駆動するパルスを
発生するハーフビットシフトレジスタを備えた請求項1
記載のイメージセンサ。2. A half bit shift register for generating a pulse for driving a read switch, a reset switch, and a dummy reset switch.
An image sensor as described.
動するパルスとN+1番目の画素の読み出し用スイッチ
を駆動するパルスとを共通に使用するハーフビットシフ
トレジスタと、奇数番目の画素の画像信号を出力する奇
数画像信号線と、偶数番目の画素の画像信号を出力する
偶数画像信号線とを備え、N+1番目の画素からの画像
信号の読み出しとN番目の画素のリセット時の信号(オ
フセット信号)を読み出しを同時に行なう請求項2記載
のイメージセンサ。3. A half-bit shift register that commonly uses a pulse for driving a reset switch of an N-th pixel and a pulse for driving a read-out switch of an (N + 1) -th pixel, and an image signal of an odd-numbered pixel. An odd-numbered image signal line to be output, and an even-numbered image signal line to output an even-numbered pixel image signal are provided. The image signal is read from the (N + 1) -th pixel and the reset signal of the N-th pixel (offset signal). 3. The image sensor according to claim 2, wherein reading is performed simultaneously.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3132558A JP3038985B2 (en) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3132558A JP3038985B2 (en) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Image sensor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04357757A JPH04357757A (en) | 1992-12-10 |
JP3038985B2 true JP3038985B2 (en) | 2000-05-08 |
Family
ID=15084104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3132558A Expired - Fee Related JP3038985B2 (en) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | Image sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3038985B2 (en) |
-
1991
- 1991-06-04 JP JP3132558A patent/JP3038985B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04357757A (en) | 1992-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5296696A (en) | Solid state image pickup apparatus and driving method | |
US7378640B2 (en) | Photoelectric conversion device and image sensor having a common signal line with a reset potential in a posterior half of a period during which signals are sequentially read from light receiving elements | |
US6783073B2 (en) | Image input system | |
US5434620A (en) | Image sensor | |
US4617593A (en) | Visible and near infrared imaging system | |
JPH0927883A (en) | Image read signal processing unit | |
JP2001128070A (en) | Correlated double sampling circuit of self compensation type | |
JP2575964B2 (en) | Solid-state imaging device | |
US6499663B1 (en) | Image input system | |
JP3801112B2 (en) | Image reading signal processing apparatus | |
JP3038985B2 (en) | Image sensor | |
Jespers et al. | A fast sample and hold charge-sensing circuit for photodiode arrays | |
JPH1023336A (en) | Solid-state image pickup device | |
JP3223823B2 (en) | Output circuit of solid-state imaging device and driving method thereof | |
JP2000307960A (en) | Solid-state image pickup device and its driving method | |
US4667239A (en) | Signal peaking device for single-line video input | |
JPH09284658A (en) | Solid-state image pickup element | |
JP2534717B2 (en) | Clamp circuit | |
JPH06105068A (en) | Image sensor | |
JPH04345261A (en) | Linear image sensor | |
JPH03212057A (en) | Image sensor | |
JP3493781B2 (en) | Signal output circuit and solid-state imaging device using the same | |
US4622587A (en) | Monolithic delta frame circuit | |
JPH08242330A (en) | Image sensor and fixed pattern noise removing system | |
JPH03198297A (en) | Floating diffusion amplifier for ccd |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |