JP4277619B2 - 固体撮像素子 - Google Patents
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Description
まず、垂直走査回路の一つのクロック出力が“H”(ハイレベル)状態になり垂直選択トランジスタの中の一つをオン状態にして、バイアス電源をバイアス線のいずれか一本に印加する。選択されていないバイアス線は、この時バイアスされていない“L”(ローレベル)状態となっている。この状態では画素のダイオードのみが順方向にバイアスされた状態になり、他の画素のダイオードは逆方向にバイアスされた状態となる。この状態では電流は、電源から垂直選択トランジスタ、垂直バイアス線を経たのち4分割され、1つは画素1012、垂直信号線501を経て電流源1101へ、もう一つは1022から502を経て1102へ、もう一つは1032から503を経て1103へ、最後の一つは1042から504を経て1104へ流れる。
図を用いて、本発明の固体撮像素子を示す実施の形態1について説明する。
図1は、本発明の実施の形態1である固体撮像素子を示す回路図である。図1において、熱型検出器の例として、例えば特WO99−31471記載のSOIダイオード方式の熱型赤外線検出器が示されている。また図では説明を簡単にするために、1×3画素のダミー画素を含む4×3画素アレイとして撮像素子を構成しているが、画素数に限定されるものではない。
これにより、各定電流源9と垂直信号線4の交点には各画素のダイオード順方向電圧降下と1行目の画素から定電流源9間の配線抵抗による電圧降下とをあわせた電圧が現れる。この電圧をサンプルホールド回路15にてサンプルホールドする。サンプルホールドタイミングは端子18から入力されるサンプルホールドクロックφSH2として与えられる。またサンプルホールド16においても同様に端子17から入力されるサンプルホールドクロックφSH1にて信号をサンプルホールドする。
図を用いて、本発明の固体撮像素子を示す実施の形態2について説明する。
図4は本発明の実施の形態2である固体撮像素子を示す回路図である。また図では説明を簡単にするために、3×1画素のダミー画素を含む3×4画素アレイとして撮像素子を構成しているが、画素数に限定されるものではない。
水平信号線12と第3の減算器25とが第2の減算器20に入力され、信号線12に現れた信号から第3の減算器25の出力を減じる。第2の減算器20の出力は出力アンプ13を通じて出力端子14から外部に出力する。続いて垂直走査回路7よりクロックφV2、φV3が順に3行目、4行目に与えられ、前述の動作と同様の動作が繰り返される。
図を用いて、本発明の固体撮像素子を示す実施の形態3について説明する。
図7は本発明の実施の形態3である固体撮像素子を示す回路図である。また図では説明を簡単にするために、ダミー画素を含む4×4画素アレイとして撮像素子を構成しているが、画素数に限定されるものではない。
水平信号線12と加算器27とが第2の減算器20に入力され、信号線12に現れた信号から加算器27の出力を減じる。第2の減算器20の出力は出力アンプ13を通じて出力端子14から外部に出力する。続いて垂直走査回路7よりクロックφV2、φV3が順に3行目、4行目に与えられ、前述の動作と同様の動作が繰り返される。
Claims (3)
- N行×M列(N、Mは整数)の2次元行列を成す様に配置され、入射光に対して感度を有する複数の画素と、
上記画素の何れか1列と平行に配置され、入射光に対して感度を有しないダミー画素と、
上記2次元行列の各行の画素に接続され、各行毎にバイアスを与えるバイアス線と、
上記2次元行列の各列の画素および上記ダミー画素に接続され、各列毎に信号を与える信号線と、
上記信号線に接続され、上記信号を保持する第1のサンプルホールド回路と、
上記第1のサンプルホールド回路に接続され、各列の上記第1のサンプルホールド回路の出力を制御する水平走査トランジスタと、
上記水平走査トランジスタに接続され、各列の第1のサンプルホールド回路の出力を制御する水平信号線と、
上記水平走査トランジスタを上記2次元行列の各列順に導通状態にする信号を与える水平走査回路と、
上記ダミー画素が接続する上記信号線に接続する第2のサンプルホールド回路と、
上記ダミー画素に接続された第1のサンプルホールド回路の出力から上記第2のサンプルホールド回路の出力を減算する第1の減算器と、
上記第1のサンプルホールド回路の各出力から上記第1の減算器の出力を減算する第2の減算器と、
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。 - N行×M列(N、Mは整数)の2次元行列を成す様に配置され、入射光に対して感度を有する複数の画素と、
上記画素の何れか1行と平行に配置され、入射光に対して感度を有しないダミー画素と、
上記2次元行列の各行の画素に接続され、各行毎にバイアスを与えるバイアス線と、
上記2次元行列の各列の画素および上記ダミー画素に接続され、各列毎に信号を与える信号線と、
上記信号線に接続され、上記信号を保持する第1のサンプルホールド回路と、
上記第1のサンプルホールド回路に接続され、各列の上記第1のサンプルホールド回路の出力を制御する第1の水平走査トランジスタと、
上記第1の水平走査トランジスタに接続され、各列の上記第1のサンプルホールド回路の出力を制御する第1の水平信号線と、
上記ダミー画素が接続する上記信号線に接続する第2のサンプルホールド回路と、
上記第2のサンプルホールドに接続された第2の水平走査トランジスタと、
上記第2の水平走査トランジスタが共通に接続されている第2の水平信号線と、
上記第1の水平走査トランジスタおよび上記第2の水平走査トランジスタを上記2次元行列の各列順に導通状態にする信号を与える水平走査回路と、
上記第2の水平信号線に現れる上記第2のサンプルホールド回路の各出力から上記第2のサンプルホールド回路のうち最終のM列目にある上記第2のサンプルホールド回路の出力を減算する第1の減算器と、
上記第1の水平信号線に現れる上記第1のサンプルホールド回路の各出力から上記第1の減算器の出力を減算する第2の減算器と、
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。 - N行×M列(N、Mは整数)の2次元行列を成す様に配置され、入射光に対して感度を有する複数の画素と、
上記画素の何れか1行あるいは1列と平行に配置され、入射光に対して感度を有しないダミー画素と、
上記2次元行列の各行の画素に接続され、各行毎にバイアスを与えるバイアス線と、
上記2次元行列の各列の画素および上記ダミー画素に接続され、各列毎に信号を与える信号線と、
上記信号線に接続され、上記2次元行列の何れか1行あるいは1列以外の画素に対応する信号をサンプルホールドする第1のサンプルホールド回路と、
上記第1のサンプルホールド回路に接続され、各列の上記第1のサンプルホールド回路の出力を制御する第1の水平走査トランジスタと、
上記第1の水平走査トランジスタに接続され、各列の上記第1のサンプルホールド回路の出力を制御する第1の水平信号線と、
上記信号線に接続されるダミー画素のうち最終M列を除いた画素に対応する信号をサンプルホールドする第2のサンプルホールド回路と、
上記第2のサンプルホールドに接続された第2の水平走査トランジスタと、
上記第2の水平走査トランジスタが共通に接続されている第2の水平信号線と、
上記信号線に接続されるダミー画素のうち最終M列の画素に対応する信号をサンプルホールドする第3のサンプルホールド回路あるいは第4のサンプルホールド回路と、
上記第1の水平走査トランジスタおよび上記第2の水平走査トランジスタを上記2次元行列の各列順に導通状態にする信号を与える水平走査回路と、
上記第2の水平信号線に現れる上記第2のサンプルホールド回路の各出力から上記第4のサンプルホールド回路の出力を減算する第1の減算器と、
上記第3のサンプルホールド回路の出力から上記第4のサンプルホールド回路の出力を減算する第2の減算器と、
上記第1の減算器の出力と上記第2の減算器の出力を加算する加算器と、
上記第1の水平信号線に現れる上記第1のサンプルホールド回路の各出力から上記加算器の出力を減算する第3の減算器と、
を備えたことを特徴とする固体撮像素子。
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