JPH02264578A - Solid-state image pickup device - Google Patents
Solid-state image pickup deviceInfo
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- JPH02264578A JPH02264578A JP1084756A JP8475689A JPH02264578A JP H02264578 A JPH02264578 A JP H02264578A JP 1084756 A JP1084756 A JP 1084756A JP 8475689 A JP8475689 A JP 8475689A JP H02264578 A JPH02264578 A JP H02264578A
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Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、X−Yアドレス方式の増幅型固体(最像装
置に関し、特に垂直信号線の電圧信号情報を水平画素列
毎に一旦水平読み出し回路で受け、外部に信号を読み出
す方式の増幅型固体擾像装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an amplifying solid-state (imaging device) using an X-Y addressing method, and in particular, the present invention relates to an amplifying solid-state imaging device using an The present invention relates to an amplification type solid-state imaging device that receives a signal in a circuit and reads out the signal to the outside.
従来固体楊像装置としては、MOS型又はCCD型イメ
ージセンサ−が一般に知られている。しかしこれらの従
来型イメージセンサ−を用いて1インチハイビジョンカ
メラ仕様の撮像素子を作ろうとすると、画素寸法は7.
3μm(水平)X7.6μm(垂直)程度、飽和電荷量
は8X10’程度となり、十分なダイナミックレンジを
確保することが次第に困難になってきている。更に高速
で走査(75M)(z)を行うため素子及び駆動回路系
全体の発熱が問題となることが現在明らかになっている
。As a conventional solid-state image device, a MOS type or CCD type image sensor is generally known. However, if you try to make an image sensor for a 1-inch high-definition camera using these conventional image sensors, the pixel size will be 7.
It is about 3 μm (horizontal) x 7.6 μm (vertical) and the saturation charge amount is about 8 x 10', making it increasingly difficult to ensure a sufficient dynamic range. It has now become clear that since scanning (75M) (z) is performed at a higher speed, heat generation of the element and the entire drive circuit system becomes a problem.
ハイビジョンカメラ用撮像管として2/3インチのもの
も出始めているが、固体撮像装置の場合にもいずれは2
/3インチ化が必須であることを考えると、画素寸法は
更に小さくしなければならず、ダイナミックレンジ上、
従来型固体撮像装置の不利さはより顕著になる。2/3-inch image pickup tubes are starting to appear as image pickup tubes for high-definition cameras, but 2/3-inch image pickup tubes are also starting to appear in solid-state imaging devices.
Considering that it is necessary to reduce the pixel size to 3/3 inch, the pixel size must be further reduced, which reduces the dynamic range.
The disadvantages of conventional solid-state imaging devices become more pronounced.
本件発明者らは、特開昭58−105678号に開示さ
れている増幅型S I=T (Static Indu
ctionTransistor)イメージセンサ−の
垂直スミア特性の改善策として、その垂直信号線の電圧
信号情報をゲート・スイッチを介してソースフォロア回
路で受け、ビデオラインを通じて外部に信号を読み出す
方式の増幅型SITイメージセンサ−を特開昭63−1
31662号に開示している。The inventors of the present invention have developed an amplified type S I=T (Static Indu
As a measure to improve the vertical smear characteristics of image sensors, we have developed an amplified SIT image sensor that receives the voltage signal information of the vertical signal line in a source follower circuit via a gate switch and reads the signal externally via a video line. - JP-A-63-1
It is disclosed in No. 31662.
この構成を第10図式に示す。図において、10−11
゜10−12.・・・・・10−14.10−21.1
0−22.・・・・・10−24.・・・・・・・10
−44は、画素を構成するSITであり、この構成例で
はこれらのSITを説明の便宜上4行4列にマトリック
ス状に縦横に配列した例を示している。縦に配列された
SITの各ソースは垂直信号線11−1.11−2.・
・・・・11−4に共通に接続され、また横に配列され
たSITのゲートはキャパシタを介して行ライン12−
L L2−2.・・・・・12−4にそれぞれ接続され
ている。そして垂直信号線11−1.11−2゜、・・
・11−4はサンプル用M OS F E T16−1
.16−2゜・・・・16−4のドレイン−ソース通路
を経て、読み出し用M OS F E T21−1.2
1−2.・・・・・21−4のゲートにそれぞれ接続さ
れ、またサンプル用MO3FET16−1.16−2.
・・・・・16−4の各ゲートには共通にサンプルホー
ルドパルスφ、イを印加するように構成されている。ま
た読み出し用M OS F E T21−L21−2.
・・・・・21−4のドレインは基板電源V、。に共通
に接続され、それらのソースは水平選択スイッチを構成
するスイッチ用M OS F E T17−1.17−
2゜・・・・17−4を介してビデオライン18に接続
されている。スイッチ用M OS F E T1?−1
,17−2,・・・・・174の各ゲートは水平走査回
路13に接続され、水平走査パルスφ31.φ、z、・
・・・・φ、4が印加されるようになっている。またビ
デオライン18には負荷抵抗20及びリセット用MO3
FET19が並列に接続されており、リセット用MO3
FET19のゲートにはビデオラインリセットパルスφ
□が印加されるようになっている。This configuration is shown in the 10th diagram. In the figure, 10-11
゜10-12. ...10-14.10-21.1
0-22. ...10-24.・・・・・・・・・10
-44 denotes SITs forming a pixel, and in this configuration example, for convenience of explanation, these SITs are arranged vertically and horizontally in a matrix of 4 rows and 4 columns. Each source of the vertically arranged SIT is connected to a vertical signal line 11-1.11-2.・
...11-4, and the gates of the SITs arranged horizontally are connected to the row line 12-4 through a capacitor.
L L2-2. . . . are respectively connected to 12-4. And vertical signal line 11-1.11-2°,...
・11-4 is sample MOS FET16-1
.. 16-2°...16-4 drain-source path, readout MOSFET T21-1.2
1-2. ...21-4, and sample MO3FETs 16-1, 16-2.
. . . The sample and hold pulses φ and A are commonly applied to each gate of 16-4. In addition, a read MOS FET21-L21-2.
...The drain of 21-4 is the substrate power supply V. and their sources constitute the horizontal selection switch.
2°...connected to the video line 18 via 17-4. MOS FET1 for switch? -1
, 17-2, . φ, z,・
...φ, 4 is applied. In addition, the video line 18 includes a load resistor 20 and a reset MO3.
FET19 is connected in parallel, and MO3 for reset
Video line reset pulse φ is applied to the gate of FET19.
□ is applied.
一方、行ライン12〜L 12−2.・・・・・12−
4は垂直走査回路14に接続され、垂直走査パルスφG
++ φcz+・・・・φG4が印加されるようにな
っている。更に垂直信号線11−1.11−2.・・・
・・11−4の前記サンプル用M OS F E T1
6−1.16−2.・・・・・16−4に接続する側と
は反対側の端部は、それぞれ垂直信号線リセット用M
OS F E T15−1.15−2.・・・・・15
〜4を介して接地され、これらの垂直信号線リセット用
MO3FETの各ゲートには、共通に画素SITの垂直
信号線リセットパルスφにが印加されるようになってい
る。なお画素を構成する各SITのドレインはドレイン
電源■、に共通に接続されている。On the other hand, row lines 12 to L 12-2. ...12-
4 is connected to the vertical scanning circuit 14, and the vertical scanning pulse φG
++φcz+...φG4 is applied. Furthermore, vertical signal lines 11-1, 11-2. ...
・・MOS FET1 for the sample of 11-4
6-1.16-2. ...The end opposite to the side connected to 16-4 is the M for vertical signal line reset.
OS F E T15-1.15-2. ...15
The vertical signal line reset pulse φ of the pixel SIT is commonly applied to each gate of these vertical signal line reset MO3FETs. Note that the drains of each SIT constituting a pixel are commonly connected to a drain power supply (2).
次にこの構成例の動作を説明すると、まず垂直信号線リ
セットパルスφ陳により垂直信号線リセット用M OS
F E T15−1.15−2.・・・・・15−4
がターンオンし、垂直走査パルスφc+(i=1.2.
・・・・・・・)がリセットレベルV11となると、そ
の行ライン12−jにつながる画素SITのゲート−ソ
ースで構成されるダイオードは順バイアスとなり、ゲー
ト電位はそのダイオードの順方向闇値電圧φ3となり、
ソース電位はGNDレベルとなる。また、φG+、
φえがターンオフすると、画素SITのゲートは逆バイ
アス状態となり、光積分を開始する、所定の積分時間経
過後ψG1−V、ll1lとすると、i番目の行ライン
の画素SITのゲートは読み出し状態にバイアスされる
。Next, to explain the operation of this configuration example, first, the vertical signal line reset MOS
F E T15-1.15-2. ...15-4
is turned on, and the vertical scanning pulse φc+(i=1.2.
) reaches the reset level V11, the diode composed of the gate and source of the pixel SIT connected to that row line 12-j becomes forward biased, and the gate potential becomes the forward dark value voltage of that diode. It becomes φ3,
The source potential becomes GND level. Also, φG+,
When φ is turned off, the gate of the pixel SIT becomes a reverse bias state and starts optical integration. After a predetermined integration time has elapsed, assuming ψG1-V, ll1l, the gate of the pixel SIT in the i-th row becomes a readout state. Be biased.
この状態で、サンプル用M OS F B 716−1
.16−2.・・・・・16−4のゲートに印加するサ
ンプルホールドパルスφ8Mを旧ghレベルにすると、
1番目の行ラインの画素SITのソース電位は一斉にサ
ンプル用M OS F E T16−1.16−2.・
・・・・16−4を介して読み出し用M OS F E
T21−1.21−2.・・・・・21−4のゲート
に伝達され、サンプルホールドパルスφIをLowレベ
ルとした後も読み出し用MOS F ET21−1.2
1−2.・・・・・21−4のゲート容量に保持される
。In this state, the sample MOS F B 716-1
.. 16-2. ...When the sample hold pulse φ8M applied to the gate of 16-4 is set to the old gh level,
The source potentials of the pixels SIT on the first row line are all connected to the sample MOS FET16-1.16-2.・
・・・・Reading MOS F E via 16-4
T21-1.21-2. ...is transmitted to the gate of MOS FET 21-4, and the reading MOS FET 21-1.2 is transmitted even after the sample and hold pulse φI is set to Low level.
1-2. ...It is held at a gate capacitance of 21-4.
その後、垂直走査パルスφ、盈をLowレベルとする。Thereafter, the vertical scanning pulse φ and the beam are set to Low level.
なお、φGi”’VRDとするタイミングは、サンプル
ホールドパルスφ8.を旧ghレベルにしたあとでもよ
い。また垂直信号線リセットパルスφ3はサンプルホー
ルドパルスφ8Mがターンオフした後ターンオンし、次
のラインの垂直走査パルスφG11lがVIIOとなる
直前にターンオフするようにし、φG。Note that the timing for setting φGi'''VRD may be after the sample hold pulse φ8. The scanning pulse φG11l is turned off just before it becomes VIIO, and the scanning pulse φG11l is turned off immediately before it becomes VIIO.
(+−1,2,・・・・・)はφいと同じタイミングも
しくはφ、が旧ghレベルの期間中にリセットレベル■
□とする。(+-1, 2,...) is at the same timing as φ or is at the reset level during the period when φ is at the old GH level ■
□.
そして読み出し用MO3FET21−j N=12、・
・・・・4)のゲート容量にホールドされた電圧信号は
、サンプルホールドパルスφSHがLowレベルの期間
に、水平走査パルスφs>(j=1.2゜・・・・4)
でスイッチ用MOS F ET1?−jをオンすること
により順次読み出され、出力電圧■。が得られるように
なっている。And read MO3FET21-j N=12,・
...4) The voltage signal held in the gate capacitance is the horizontal scanning pulse φs>(j=1.2°...4) during the period when the sample hold pulse φSH is at a low level.
And MOS FET1 for switch? -j is read out sequentially by turning on the output voltage ■. is now available.
このように構成した読み出し回路方式を用いたSITイ
メージセンサ−においては、垂直スミアは改善されるけ
れども、その代わりに垂直信号電圧を受ける水平読み出
し回路(読み出し用MO3FET21−1.21−2.
・・・・・21−4と選択スイッチ用MOS F E
T17−1.17−2.・・・・・17−4と負荷抵抗
20からなるMO3型ソースフォロワ回路)の特性の不
均一性により、新たに固定パターンノイズ要因を付は加
えてしまうという問題点を有している。Although vertical smear is improved in the SIT image sensor using the readout circuit method configured in this way, the horizontal readout circuit (readout MO3FET21-1, 21-2.
...21-4 and selection switch MOS F E
T17-1.17-2. . . . Due to the non-uniformity of the characteristics of the MO3 type source follower circuit (composed of 17-4 and load resistor 20), there is a problem in that a new fixed pattern noise factor is added.
すなわち、上記MO3型ソースフォロワ回路の入出力特
性は、第10図田)に示すように、読み出し用MOS
F ETあるいは選択スイッチ用MO3FETの闇値電
圧■Tが変動した場合、曲線aが曲線すに示すようにシ
フトしてしまう。また読み出し用MO3FETあるいは
選択スイッチ用MO3FETのコンダクタンスの変動に
よっても、同様な入出力特性のシフトあるいは変形が生
ずる。この入出力特性のばらつきは、撮像動作を行った
場合、画面上に縦すじの固定パターンノイズとして現れ
る。That is, the input/output characteristics of the above MO3 type source follower circuit are as shown in Figure 10.
When the dark voltage (■T) of the FET or MO3FET for the selection switch changes, the curve a shifts as shown in the curve. Further, a similar shift or deformation of the input/output characteristics occurs due to variations in the conductance of the read MO3FET or the selection switch MO3FET. This variation in input/output characteristics appears as fixed pattern noise of vertical stripes on the screen when an imaging operation is performed.
本発明は、従来の増幅型固体盪像装置における上記問題
点を解消するためになされたもので、水平読み出し回路
の入出力特性のばらつきに基づく固定パターンノイズを
除去できるようにした固体撮像装置を提供することを目
的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in conventional amplification type solid-state imaging devices, and provides a solid-state imaging device that can remove fixed pattern noise caused by variations in input/output characteristics of horizontal readout circuits. The purpose is to provide.
〔課題を解決するための手段及び作用〕上記問題点を解
決するため、本発明は、光電変換機能と電流増幅機能と
を備え、外部端子と接続された第1の主電極と出力端子
となる第2の主電極及び制′a電極とを有する増幅型素
子を単位画素として、一次元の行ライン状又は行ライン
及び列ラインに亘ってマトリックス状に配列し、行ライ
ン方向に配列された各画素の制御電極を共通接続した水
平選択線と、各画素の第2主電極にそれぞれ接続した、
又は列ライン方向に配列した各画素の第2主電極にそれ
ぞれ共通に接続した垂直信号線とを備えた画素アレイ部
と、上記水平選択線を選択的に活性化するための垂直選
択回路と、上記各垂直信号線に接続したサンプル用トラ
ンジスタと該サンプル用トランジスタを介して接続した
読み出し素子及び選択スイッチを含む水平読み出し回路
とを有し該水平読み出し回路の選択スイッチを選択動作
し水平読み出し回路の信号の出力ビデオラインへの送出
を制御する水平選択回路とからなる固体撮像装置におい
て、前記水平読み出し回路の入力端子に第1主電極を接
続したクランプ用トランジスタを備え、該クランプ用ト
ランジスタの制御電極は隣接する水平読み出し回路の選
択スイッチの制御端子と共通接続し、該トランジスタの
第2主電極は全ての水平読み出し回路に亘って共通に接
続してクランプ電圧を印加し、且つ奇数番目の水平読み
出し回路の出力端子は第1の出力ビデオラインに、偶数
番目の水平読み出し回路の出力端子は第2の出力ビデオ
ラインにそれぞれ接続して構成するものである。[Means and effects for solving the problems] In order to solve the above problems, the present invention provides a first main electrode that has a photoelectric conversion function and a current amplification function, and serves as an output terminal and a first main electrode connected to an external terminal. Amplifying elements having a second main electrode and a control a electrode are arranged as unit pixels in a one-dimensional row line or in a matrix across row lines and column lines, and each pixel arranged in the row line direction is A horizontal selection line commonly connected to the control electrodes of the pixels, and a horizontal selection line connected to the second main electrode of each pixel, respectively.
or a pixel array section including a vertical signal line commonly connected to the second main electrode of each pixel arranged in the column line direction, and a vertical selection circuit for selectively activating the horizontal selection line; It has a sample transistor connected to each of the vertical signal lines, and a horizontal readout circuit including a readout element and a selection switch connected via the sample transistor, and selectively operates the selection switch of the horizontal readout circuit. A solid-state imaging device comprising a horizontal selection circuit for controlling sending of signals to an output video line, comprising a clamping transistor having a first main electrode connected to an input terminal of the horizontal readout circuit, and a control electrode of the clamping transistor. are commonly connected to the control terminals of the selection switches of adjacent horizontal readout circuits, the second main electrodes of the transistors are commonly connected across all horizontal readout circuits to apply a clamp voltage, and the odd-numbered horizontal readout The output terminals of the circuits are connected to the first output video line, and the output terminals of the even-numbered horizontal reading circuits are connected to the second output video line.
このように構成することにより、各垂直信号線に接続さ
れた水平読み出し回路の選択スイッチへ印加される水平
選択信号により水平走査読み出し期間の画素信号読み出
し動作が行われ、その直後に隣接する次列の水平読み出
し回路の選択スイッチに印加される水平選択信号により
、クランプ用トランジスタが駆動されて、水平読み出し
回路の入力端子のリセットが行われ所定電圧にクランプ
される。そして入力端子のクランプ後の水平読み出し回
路のクランプレベル読み出し動作が、次列の水平読み出
し回路の信号読み出し動作と並列に行われる。したがっ
て水平読み出し回路の入力端子のリセット・クランプ前
後において水平読み出し回路から出力される信号出力レ
ベルとクランプ出力レベルの出力差を検出することによ
り、水平読み出し回路の特性の不均一性が補償され、固
定パターンノイズの除去された画素信号が得られる。With this configuration, the pixel signal readout operation during the horizontal scanning readout period is performed by the horizontal selection signal applied to the selection switch of the horizontal readout circuit connected to each vertical signal line, and immediately after that, the pixel signal readout operation in the horizontal scanning readout period is performed. A clamping transistor is driven by a horizontal selection signal applied to the selection switch of the horizontal readout circuit, and the input terminal of the horizontal readout circuit is reset and clamped to a predetermined voltage. After the input terminal is clamped, the horizontal readout circuit performs a clamp level readout operation in parallel with the signal readout operation of the horizontal readout circuit in the next column. Therefore, by detecting the output difference between the signal output level output from the horizontal readout circuit and the clamp output level before and after the reset/clamp of the input terminal of the horizontal readout circuit, the non-uniformity of the characteristics of the horizontal readout circuit is compensated for and fixed. A pixel signal from which pattern noise has been removed is obtained.
次に本発明の実施例について説明する。第1図は、本発
明の第1実施例の回路構成図で、第10図式に示した従
来の固体撮像装置と同一の構成部材に同一符号を付して
その説明を省略する。本発明は、第1図に示すように、
各読み出し用MO3FET21−1.21−2.・・・
・・21−4のゲート、すなわちソースフォロワ回路の
入力端子にソースを接続した入力端子をリセットして所
定電位にクランプするためのクランプ用M OS F
E T22−1.22−2.・・・・・22−4を設け
、該クランプ用M OS F E T22−1.22−
2,22−3の各ゲートは、隣接するソースフォロワ回
路を構成する選択スイッチ用M OS F E T1?
−2゜17−3.17−4のゲートに共通に接続され、
水平走査パルスφ3!、φ、3.φ、4が印加されるよ
うになっティる。なお、この実施例ではクランプ用MO
3F E T22−4には水平走査パルスφ35が印加
されるようになっている。また前記クランプ用MO3F
ET22−1.22−2.・・・・・22−4のドレイ
ンは共通にクランプライン23に接続され、クランプ電
圧■。が印加されるようになっている。Next, examples of the present invention will be described. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of the present invention, in which the same components as those of the conventional solid-state imaging device shown in FIG. The present invention, as shown in FIG.
Each read MO3FET21-1.21-2. ...
・・Clamping MOS F for resetting the gate of 21-4, that is, the input terminal whose source is connected to the input terminal of the source follower circuit, and clamping it to a predetermined potential.
E T22-1.22-2. ...22-4 is provided, and MOSFE T22-1.22- for the clamp is provided.
Each gate of 2 and 22-3 is a selection switch MOS FET1? that constitutes an adjacent source follower circuit.
-2゜17-3.Commonly connected to the gate of 17-4,
Horizontal scanning pulse φ3! ,φ,3. φ, 4 is now applied. In addition, in this example, the MO for clamping
A horizontal scanning pulse φ35 is applied to the 3FET22-4. Also, MO3F for the clamp
ET22-1.22-2. ...The drains of 22-4 are commonly connected to the clamp line 23, and the clamp voltage ■. is applied.
そして選択スイッチ用M OS F E T17−1.
17−3は第1ビデオライン18−1に接続され、選択
スイッチ用M OS F E T 1?−2,17−4
は第2ビデオライン18−2に接続され、各ビデオライ
ン1B−1,18−2にはそれぞれビデオラインリセッ
ト用MO3FET191、19−2及び負荷抵抗20−
1.20−2がそれぞれ並列に接続されており、ビデオ
ラインリセット用MO3F E T19−1.19−2
のゲートにはビデオラインリセットパルスφmVが印加
されるように構成されている。And MOS FET17-1 for selection switch.
17-3 is connected to the first video line 18-1 and is a selection switch MOS FET1? -2,17-4
is connected to the second video line 18-2, and each video line 1B-1, 18-2 has a video line reset MO3FET 191, 19-2 and a load resistor 20-2.
1.20-2 are connected in parallel, MO3F E T19-1.19-2 for video line reset
The configuration is such that a video line reset pulse φmV is applied to the gate of the video line reset pulse φmV.
次にこのように構成した固体逼像装置の動作を、第2図
の波形図を参照しながら説明する。まず垂直走査回路1
4に接続された行ライン12−1が選択され、垂直選択
信号φGlに読み出しパルスが現れると、画素S I
Tl0−1.・・・・・10−4のゲート信号電圧VG
I(i−1〜4)は、それぞれ垂直信号線11−1゜・
・・・11−4に伝達され、Vst(i=1〜4)とな
る。Next, the operation of the solid-state imaging device constructed as described above will be explained with reference to the waveform diagram of FIG. First, vertical scanning circuit 1
When the row line 12-1 connected to 4 is selected and a read pulse appears in the vertical selection signal φGl, the pixel S I
Tl0-1. ...10-4 gate signal voltage VG
I (i-1 to 4) are the vertical signal lines 11-1°, respectively.
...11-4, and becomes Vst (i=1 to 4).
ここで1.■、=v、+ΔVllll−Vp と表され
る。Here 1. (2), =v, +ΔVllll-Vp.
なお、ΔVIIDはφG、の選択パルス印加による画素
SITの浮遊ゲート電位上昇分であり、vPは画素SI
Tのピンチオフ電圧である。Note that ΔVIID is the increase in floating gate potential of pixel SIT due to the application of the selection pulse of φG, and vP is the increase in the floating gate potential of pixel SI
is the pinch-off voltage of T.
この垂直信号線の信号電圧Vsはサンプル用MOS F
E T16−1.16−2.・・・・・16−4によ
って同時に、MOS F ET21−i(i = 1〜
4)、 17−i (i = 1〜4 ) 、 22−
i(i = 1〜4)及び負荷抵抗20−1.20−2
とで構成されるMOSソースフォロワ回路の入力端に伝
達されv 31となる。このv slはv3とほぼ等し
い。The signal voltage Vs of this vertical signal line is the sample MOS F
E T16-1.16-2. ...16-4 simultaneously converts MOS FET21-i (i = 1 to
4), 17-i (i = 1 to 4), 22-
i (i = 1 to 4) and load resistance 20-1.20-2
It is transmitted to the input terminal of a MOS source follower circuit consisting of and becomes v31. This v sl is approximately equal to v3.
次に水平読み出し選択スイッチ用MO3FET17−1
がまず水平走査パルスφ、Iによって活性化されると、
MOSソースフォロワ回路の入力電圧v 、 1は、ソ
ースフォロワ動作によって第1ビデオライン18−1に
接続した負荷抵抗20−1の出力端子に、入力電圧に比
例した出力信号電圧VOIとして伝達される。■。1は
次のように表される。Next, MO3FET17-1 for horizontal readout selection switch
is first activated by the horizontal scanning pulse φ,I, then
The input voltage v,1 of the MOS source follower circuit is transmitted as an output signal voltage VOI proportional to the input voltage to the output terminal of the load resistor 20-1 connected to the first video line 18-1 by the source follower operation. ■. 1 is expressed as follows.
V 01−γ’Vsr’+に 但しTζ定数<1.に:定数 ここまでの動作は従来のものと同一である。V01-γ'Vsr'+ However, Tζ constant <1. to: constant The operation up to this point is the same as the conventional one.
次に水平選択パルスφ3tによって、次の水平読み出し
選択スイッチ用MOS F ET1?−2が活性化され
ると、第2ビデオライン18−2に接続した負荷抵抗2
0−2に信号■。2として読み出されるが、この時同時
に、前段のMOSソースフォロワ回路のクランプ用MO
S F ET22−1も活性化される。Next, the horizontal selection pulse φ3t selects the next horizontal readout selection switch MOS FET1? -2 is activated, the load resistor 2 connected to the second video line 18-2
Signal ■ to 0-2. 2, but at the same time, the clamp MO of the previous stage MOS source follower circuit
SFET22-1 is also activated.
一方、水平選択パルスφ31を、第2図に示すように、
上記2画素目の読み出しのタイミングに合わせて、2発
目の選択パルスが現れるように水平走査回路13を設計
しておくことにより、第2図の出力信号電圧波形V。、
に示すように、MOSソースフォロワ回路の入力端をク
ランプ電圧V、にリセットしてクランプしているときの
該MOsソースフォロワ回路の出力レベル(以下ソース
フォロワ回路のクランプ出力レベルという)を、第1ビ
デオライン18−1に得ることができる。On the other hand, as shown in FIG. 2, the horizontal selection pulse φ31 is
By designing the horizontal scanning circuit 13 so that the second selection pulse appears in synchronization with the readout timing of the second pixel, the output signal voltage waveform V in FIG. 2 is obtained. ,
As shown in , the output level of the MOS source follower circuit (hereinafter referred to as the clamp output level of the source follower circuit) when the input terminal of the MOS source follower circuit is reset and clamped to the clamp voltage V, is the first It can be obtained on video line 18-1.
以下同様にして水平選択パルスφ31.φs4. φ
3Sが順欣印加されることにより、第1ビデオライン1
8−1の出力電圧■。1には、画素S I Tl0−1
1の信号出力レベル、同じくクランプ出力レベル1画素
S I Tl0−13の信号出力レベル、同じくクラン
プ出力レベルが順次現れ、また第2ビデオライン1日−
2の出力電圧V。、には、画素S I Tl0−12の
信号出力レベル、同じくクランプ出力レベル、画素SI
Tl0−14の信号出力レベル、同じくクランプ出力
レベルが順次現れる。Similarly, the horizontal selection pulse φ31. φs4. φ
By applying 3S, the first video line 1
8-1 output voltage■. 1 has a pixel S I Tl0-1
1 signal output level, the same clamp output level, the signal output level of 1 pixel S I Tl0-13, the same clamp output level appear sequentially, and the second video line 1 day -
2 output voltage V. , the signal output level of pixels SI Tl0-12, the clamp output level, and the pixel SI
The signal output levels of T10-14 and the clamp output level also appear sequentially.
そして、このような出力電圧■。l+ v。2をそれ
ぞれ、信号出力レベルとクランプ出力レベルの差分だけ
取り出すようにした第3図に示す補正回路に入力するこ
とにより、各MOSソースフォロワ回路の入出力特性の
ばらつきを補正した出力が得られる。すなわち第3図に
おいて、31はプリアンプ又はバッファアンプ、32は
サンプルホールド回路、33は差動回路であり、各出力
電圧V o lI V ozをそれぞれプリアンプ31
を介して入力し、相前後する信号出力レベルとクランプ
出力レベルをサンプルパルスSHI、SH2で、それぞ
れサンプルホールド回路32に取り込んでホールドし、
差動回路33でその差分だけ出力する。これによりMO
Sソースフォロワ回路のもつ各回路毎の入出力特性のば
らつき(主として読み出し用MO3FET21−L 2
1−2.・・・・・21−4の■、のばらつきに起因す
る)を補正した信号出力■。Il+ V。8zが得ら
れる。また同時に水平走査回路13から出力される水平
選択パルス波形の不均一性も相殺された信号出力が得ら
れる。And the output voltage like this ■. l+v. 2 to the correction circuit shown in FIG. 3 which extracts only the difference between the signal output level and the clamp output level, an output is obtained in which variations in the input/output characteristics of each MOS source follower circuit are corrected. That is, in FIG. 3, 31 is a preamplifier or buffer amplifier, 32 is a sample and hold circuit, and 33 is a differential circuit, and each output voltage V o l I V oz is sent to the preamplifier 31.
The successive signal output levels and clamp output levels are inputted via sample pulses SHI and SH2, and are respectively taken into the sample and hold circuit 32 and held.
The differential circuit 33 outputs only the difference. This allows M.O.
Variations in the input/output characteristics of each circuit of the S source follower circuit (mainly due to the readout MO3FET21-L2
1-2. ...Signal output (■) corrected for (due to variations in (■) in 21-4). Il+V. 8z is obtained. At the same time, a signal output is obtained in which the non-uniformity of the horizontal selection pulse waveform outputted from the horizontal scanning circuit 13 is also canceled out.
このような補正出力電圧を得るためには、第2図に示す
ような水平走査パルスφffl+ φMtr・・・・
・を発生させる必要があるが、かかる出力波形の走査パ
ルスを発生するシフトレジスタ型水平走査回路の具体例
を第4図(2)に示す。この回路例は本件発明者が、特
別昭和62−233734号に開示した、ブートストラ
ップ型インバータの動作原理を利用したシフトレジスタ
型の走査パルス発生回路である。図において、51は第
1の基本回路で3個のMO3型トランジスタQn +
+ Q L I I Q t +とコンデンサCF
とで構成されており、直列に接続されているMO3型ト
ランジスタQ D、II QL+は、9口を負荷トラ
ンジスタとしQDIをドライバートランジスタとするイ
ンバータ回路を構成していて、電源Viioとアース端
子間に接続されている。またコンデンサC1はMOSダ
イオードで構成されたコンデンサで、C8は寄生容量で
ある。そしてMO3型入力トランジスタQt+のソース
電極は負荷トランジスタQi、+のゲート端子に接続さ
れており、該トランジスタQTlのドレイン端子にはス
タートパルスST、同じくゲート端子には転送同期パル
スφ、が印加され、ドライバートランジスタQDIのゲ
ート端子には同期パルスφ2が印加されるようになって
おり、インバータ回路を構成するMO8型トランジスタ
QprrQt+の接続点が出力端子となっている。In order to obtain such a corrected output voltage, horizontal scanning pulses φffl+φMtr as shown in FIG.
FIG. 4 (2) shows a specific example of a shift register type horizontal scanning circuit that generates a scanning pulse with such an output waveform. This circuit example is a shift register type scanning pulse generation circuit that utilizes the operating principle of a bootstrap type inverter, which was disclosed by the present inventor in Special No. 1983-233734. In the figure, 51 is the first basic circuit consisting of three MO3 type transistors Qn +
+ Q L I I Q t + and capacitor CF
The MO3 type transistors QD, II and QL+ connected in series constitute an inverter circuit with nine ports as load transistors and QDI as a driver transistor, and between the power supply Viio and the ground terminal. It is connected. Further, capacitor C1 is a capacitor composed of a MOS diode, and C8 is a parasitic capacitance. The source electrode of the MO3 type input transistor Qt+ is connected to the gate terminal of the load transistor Qi,+, and the start pulse ST is applied to the drain terminal of the transistor QTl, and the transfer synchronization pulse φ is applied to the gate terminal as well. A synchronizing pulse φ2 is applied to the gate terminal of the driver transistor QDI, and the connection point of the MO8 type transistor QprrQt+ forming the inverter circuit serves as an output terminal.
52は第1の基本回路51と同様に構成された第2の基
本回路で、第1の基本回路51におけるMO3型トラン
ジスタQo + + Q L I I Q t +
にそれぞれ対応するM OS型トランジスタQo t
+ Q t t + Q t tと、フィードバッ
クコンデンサCF及び寄生容量C5とで構成されている
。そしてMO3型トランジスタQtzのドレイン端子に
は第1の基本回路51の出力端子が接続されて第1の基
本回路51の出力が入力されるようになっており、また
ドライバートランジスタQ o zのゲート端子には同
期パルスφ1が、MO3型トランジスタQttのゲート
端子には同期パルスφ4がそれぞれ印加されるようにな
っている。以下これらの第1及び第2の基本回路51.
52を交互に接続して走査パルス発生回路を構成してい
る。52 is a second basic circuit configured similarly to the first basic circuit 51, and includes an MO3 type transistor Qo + + Q L I I Q t + in the first basic circuit 51.
MOS type transistor Qo t corresponding to each
+ Q t t + Q t t, a feedback capacitor CF, and a parasitic capacitance C5. The drain terminal of the MO3 type transistor Qtz is connected to the output terminal of the first basic circuit 51 so that the output of the first basic circuit 51 is inputted, and the gate terminal of the driver transistor Q o z is connected to the drain terminal of the MO3 type transistor Qtz. A synchronizing pulse φ1 is applied to the gate terminal of the MO3 type transistor Qtt, and a synchronizing pulse φ4 is applied to the gate terminal of the MO3 type transistor Qtt. Below, these first and second basic circuits 51.
52 are connected alternately to form a scanning pulse generation circuit.
次にこのように構成した走査パルス発生回路における動
作を、第4図(Blに示す各部へ印加するパルス波形図
及び各接続点並びに出力端子における電圧波形図に基づ
いて簡単に説明する。なお上記走査パルス発生回路を構
成している各MO3型トランジスタは、全てNチャネル
型のものを用いているものとする。Next, the operation of the scanning pulse generation circuit configured as described above will be briefly explained based on the pulse waveform diagram applied to each part shown in FIG. 4 (Bl) and the voltage waveform diagram at each connection point and output terminal. It is assumed that all MO3 type transistors constituting the scanning pulse generation circuit are of N-channel type.
スタートパルスSTを入力トランジスタQTIの転送同
期パルスφ3の2周期に亘って°“1゛°レベルとなる
ように設定すると、シフトレジスタに2ビツト分“1パ
レベルが入力されることとなり、出力端子LCI+
vsctには第4図(B)に示すような2ビツトずつ連
続した“1”レベルパルスが出力される。この有効出力
パルス部を斜線で示す。If the start pulse ST is set to be at the "1" level over two cycles of the transfer synchronizing pulse φ3 of the input transistor QTI, the "1 level" will be input to the shift register for 2 bits, and the output terminal LCI+
A continuous 2-bit "1" level pulse as shown in FIG. 4(B) is output to vsct. This effective output pulse portion is shown with diagonal lines.
上記第4図^、!B)には、2ビツト連続して“°1“
レベルが出力されるシフトレジスタ型走査回路を示した
が、2ビツト連続して°“l”レベルが出力する回路は
、上記シフトレジスタ型回路に限定されず、例えばデユ
ーダ−型ランダムアクセス可能な走査回路を用いても容
易に上記のような出力パルスを得ることができる。Figure 4 above ^,! B) contains 2 consecutive bits “°1”
Although a shift register type scanning circuit that outputs a level is shown, a circuit that outputs two consecutive "L" levels is not limited to the above shift register type circuit, and for example, a Duder type randomly accessible scanning circuit can be used. The above output pulse can be easily obtained using a circuit.
次に第2実施例について説明する。第5図は、その回路
構成図を示し、第6図囚、(B)は、この実施例に通用
することができるシフトレジスタ型走査回路及びその信
号波形図を示している。まず第6図^、a3)に示した
シフトレジスタ型走査回路について説明する。この走査
回路は、第4図へ、田)に示した走査回路と全く同一で
あるが、第4図八に示した第1段目の第2基本回路52
の出力端子VB。Next, a second embodiment will be described. FIG. 5 shows a circuit configuration diagram thereof, and FIG. 6 (B) shows a shift register type scanning circuit that can be used in this embodiment and its signal waveform diagram. First, the shift register type scanning circuit shown in FIG. 6, a3) will be explained. This scanning circuit is exactly the same as the scanning circuit shown in FIG.
output terminal VB.
の出力を、走査回路の第2の出力端子■8,3の出力と
して利用するものである。その際、第1の出力端子V
ICIの第2の出力パルスと同時に第3の出力端子v
scsの第1の出力パルスが現れてしまい、第2図(A
)、[11)に示した水平走査パルスφ3I。The output is used as the output of the second output terminal 8, 3 of the scanning circuit. At that time, the first output terminal V
At the same time as the second output pulse of the ICI, the third output terminal v
The first output pulse of scs appears, and as shown in Figure 2 (A
), the horizontal scanning pulse φ3I shown in [11].
φ、3用の出力パルスにおけるように、タイミング的に
離れていない。したがってこの構成の走査回路を用いる
と、共通のビデオラインから両者のパルスに対するソー
スフォロワ回路出力を取り出すことができない。They are not separated in timing as in the output pulses for φ,3. Therefore, when a scanning circuit with this configuration is used, source follower circuit outputs for both pulses cannot be taken out from a common video line.
第5図に示した第2実施例は、これを解決するためにビ
デオラインを18−1.18−2.18−3.18−4
の4本設け、4ビット周期で1つのビデオラインよりソ
ースフォロワ信号として、1つのソースフォロワの信号
出力レベル及びクランプ出力レベルを取り出せるように
したものである。なお第5図において、19−1.19
−2.19−3.19−4はビデオラインリセットトラ
ンジスタ、20〜1.20−2.20−3.20−4は
負荷抵抗である。In order to solve this problem, the second embodiment shown in FIG.
The signal output level and clamp output level of one source follower can be extracted as a source follower signal from one video line at a 4-bit period. In addition, in Figure 5, 19-1.19
-2.19-3.19-4 are video line reset transistors, and 20 to 1.20-2.20-3.20-4 are load resistors.
このように第6図式に示した走査回路を利用できること
により、第5図に示した第2実施例では、水平走査回路
の出力端子のピッチを第4図に示した走査回路の1/2
とすることができ、したがって水平画素ピッチを、より
高密度に配列した固体撮像装置に好適に応用できるもの
である。By being able to utilize the scanning circuit shown in FIG. 6 in this way, in the second embodiment shown in FIG.
Therefore, it can be suitably applied to a solid-state imaging device in which the horizontal pixel pitch is arranged at a higher density.
上記第1及び第2実施例は、垂直信号線に現れた信号電
圧を列毎のMOSソースフォロワ回路で受ける方式の固
体撮像装置に適用したものを示したが、本発明はこのよ
うな信号読み出し方式の固体撮像装置に限らず他の信号
読み出し方式の固体撮像装置にも適用できる。かかる第
3実施例を第7図に示す。すなわちこの実施例では、垂
直信号線11−1.11−2.・・・・・11−4の信
号電圧をサンプル用M OS F E T16−1.1
6−2.・・・・・16−4のオン、オフ動作によって
、この信号電圧を信号電荷としてホールドキャパシタC
□−1,Cニー2.・・・・・C,−4に保持するよう
に構成したものである。そして水平走査回路13で制御
された水平選択パルスφ5i(i−1,2,・・・・・
)により、各ホールドキャパシタが保持している信号電
荷に基づく信号出力レベルを読み出し、次の水平選択パ
ルスφ!!□(i=1゜2、・・・・・)によって出力
されたクランプ出力レベルとの間で、第1実施例におけ
る場合と同様にして差をとることによって、水平選択ス
イッチ用MOS F E T17−1.17−2.・・
・・・17−4のスイッチ特性のばらつきに起因したC
RT上の縦縞模様の固定パターンノイズ(F P N)
を補正し、除去することができる。The first and second embodiments described above are applied to a solid-state imaging device in which a signal voltage appearing on a vertical signal line is received by a MOS source follower circuit for each column. The present invention is applicable not only to solid-state imaging devices using this method but also to solid-state imaging devices using other signal readout methods. Such a third embodiment is shown in FIG. That is, in this embodiment, vertical signal lines 11-1, 11-2 . ...11-4 signal voltage for sampling MOS FET T16-1.1
6-2. ...16-4's on/off operation, this signal voltage is used as a signal charge to be transferred to the hold capacitor C.
□-1, C knee 2. . . . It is configured to be held at C, -4. Then, the horizontal selection pulse φ5i (i-1, 2, . . . ) controlled by the horizontal scanning circuit 13
), the signal output level based on the signal charge held by each hold capacitor is read out, and the next horizontal selection pulse φ! ! By taking the difference between the clamp output level outputted by □ (i=1°2,...) in the same manner as in the first embodiment, the horizontal selection switch MOS FET17 -1.17-2.・・・
...C caused by variations in switch characteristics of 17-4
Vertical striped fixed pattern noise on RT (F P N)
can be corrected and removed.
次に本発明を1次元センサーに適用した場合の実施例を
第8図及び第9図に示す。第8図に示す実施例は、垂直
信号線11−1.11−2.・・・・・11−4の信号
電圧を各ソースフォロワ回路で一旦受け、水平走査回路
13によりソースフォロワ回路を選択し、信号読み出し
を行うものである。14aは1次元センサー駆動回路で
あり、信号読み出し動作は前記第1実施例と同一である
ので省略する。Next, an embodiment in which the present invention is applied to a one-dimensional sensor is shown in FIGS. 8 and 9. The embodiment shown in FIG. 8 includes vertical signal lines 11-1, 11-2. . . . The signal voltage of 11-4 is once received by each source follower circuit, the source follower circuit is selected by the horizontal scanning circuit 13, and the signal is read out. Reference numeral 14a denotes a one-dimensional sensor drive circuit, and the signal readout operation is the same as in the first embodiment, so a description thereof will be omitted.
第9図に示した実施例は、第7図に示した第3実施例を
1次元センサーに応用したもので、垂直信号線11−L
11−2.・・・・・11−4の信号電圧をホールド
キャパシタCイーL C)I−2,・・・・・C、−
4に保持し、それに蓄積した信号電荷を、水平走査回路
13により選択された選択スイッチ用MOS F ET
1?−117−2,・・・・・17−4を介して、選択
的に読み出すものであり、その他の動作は、上記各実施
例と同様である。The embodiment shown in FIG. 9 is an application of the third embodiment shown in FIG. 7 to a one-dimensional sensor, and the vertical signal line 11-L
11-2. ...Hold the signal voltage of 11-4 Capacitor C E L C) I-2, ... C, -
4 and the accumulated signal charge is transferred to the selection switch MOS FET selected by the horizontal scanning circuit 13.
1? -117-2, . . . 17-4, the other operations are the same as those of the above embodiments.
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれば
、読み出しトランジスタや選択スイッチの閾値電圧■7
やコンダクタンスのばらつきによる水平読み出し回路の
特性の不均一性、及び選択スイッチを駆動する水平選択
回路の選択パルスの波形の不均一性等が、水平読み出し
回路に設けたクランプ用トランジスタのクランプ動作に
よるクランプ前後における信号出力レベルとクランプ出
力レベルの出力差を検出することにより補償され、固定
パターンノイズの除去された画素信号を得ることが可能
となる。As described above based on the embodiments, according to the present invention, the threshold voltage of the read transistor and the selection switch 7
Clamping due to the clamping operation of the clamping transistor provided in the horizontal readout circuit is caused by nonuniformity in the characteristics of the horizontal readout circuit due to variations in conductance, and nonuniformity in the waveform of the selection pulse of the horizontal selection circuit that drives the selection switch. By detecting the output difference between the front and rear signal output levels and the clamp output level, it is possible to obtain a pixel signal from which fixed pattern noise has been compensated and fixed pattern noise has been removed.
第1図は、本発明に係る固体撮像装置の第1実施例を示
す回路構成図、第2図は、第1図に示した実施例の動作
を説明するための信号波形図、第3図は、出力信号の補
正回路、第4図へは、水平走査回路の構成例を示す回路
構成図、第4図の)は、その動作を説明するための信号
波形図、第5図は、本発明の第2実施例を示す回路構成
図、第6図へは、第2実施例に用いる水平走査回路の構
成例を示す回路構成図、第6図田)は、その動作を説明
するための信号波形図、第7図は、本発明の第3実施例
を示す回路構成図、第8図及び第9図は、本発明の更に
他の実施例を示す回路構成図、第10図へは、従来の固
体撮像装置を示す回路構成図、第10図(B)は、その
信号読み出し回路の特性を示す図である。
図において、10−11.10−12.・・・・・は画
素SIT。
11−1.11−2.・・・・・は垂直信号線、12−
1.12−2.・・・・・・・はけライン、13は水平
走査回路、14は垂直走査回路、15−1.15−2.
・・・・・は垂直信号線リセット用MO3FET、16
−L 16−2.・、・・・はサンプル用MOS F
ET、17−1.17−2.・・・・・は水子選択スイ
ッチ用MOS F ET、 1B−L 18−2.−1
1.・はビデオライン、19−1.19−2.・・・・
・はビデオラインリセット用MOS F E T、 2
0−1.20−2.・・・・・は負荷抵抗、21−1.
21−2.・・・・・は読み出し用MO3FET、22
1、22−2.・・・・・はクランプ用MOS F E
Tを示す。
特許出願人 オリンパス光学工業株式会社VSe2
第2図
第4図
第3図
3フ
第4図(A)
第6図
(A)
Vsc+
SC2
sc3
Vscコ
第6図
(B)
第7図
第8図
第10図(A)
第9図
(B)
入力電圧FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the solid-state imaging device according to the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an example of the configuration of a horizontal scanning circuit. FIG. 4) is a signal waveform diagram for explaining its operation. A circuit configuration diagram showing a second embodiment of the invention, and FIG. 6 is a circuit configuration diagram showing an example of the configuration of a horizontal scanning circuit used in the second embodiment. A signal waveform diagram, FIG. 7 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention, FIGS. 8 and 9 are circuit diagrams showing still other embodiments of the present invention, and FIG. 10 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention. , a circuit configuration diagram showing a conventional solid-state imaging device, and FIG. 10(B) is a diagram showing the characteristics of its signal readout circuit. In the figure, 10-11.10-12. ... is pixel SIT. 11-1.11-2. ... is a vertical signal line, 12-
1.12-2. . . . Brush line, 13 is a horizontal scanning circuit, 14 is a vertical scanning circuit, 15-1.15-2.
... is MO3FET for vertical signal line reset, 16
-L 16-2.・・・・・ is MOS F for sample
ET, 17-1.17-2. ... is MOS FET for water selection switch, 1B-L 18-2. -1
1.・Video Line, 19-1.19-2.・・・・・・
- MOS FET for video line reset, 2
0-1.20-2. ... is load resistance, 21-1.
21-2. ... is MO3FET for reading, 22
1, 22-2.・・・・・・ is MOS F E for clamp
Indicates T. Patent applicant: Olympus Optical Industry Co., Ltd. Figure 10 (A) Figure 9 (B) Input voltage
Claims (1)
接続された第1の主電極と出力端子となる第2の主電極
及び制御電極とを有する増幅型素子を単位画素として、
一次元の行ライン状又は行ライン及び列ラインに亘って
マトリックス状に配列し、行ライン方向に配列された各
画素の制御電極を共通接続した水平選択線と、各画素の
第2主電極にそれぞれ接続した、又は列ライン方向に配
列した各画素の第2主電極にそれぞれ共通に接続した垂
直信号線とを備えた画素アレイ部と、上記水平選択線を
選択的に活性化するための垂直選択回路と、上記各垂直
信号線に接続したサンプル用トランジスタと該サンプル
用トランジスタを介して接続した読み出し素子及び選択
スイッチを含む水平読み出し回路とを有し該水平読み出
し回路の選択スイッチを選択動作し水平読み出し回路の
信号の出力ビデオラインへの送出を制御する水平選択回
路とからなる固体撮像装置において、前記水平読み出し
回路の入力端子に第1主電極を接続したクランプ用トラ
ンジスタを備え、該クランプ用トランジスタの制御電極
は隣接する水平読み出し回路の選択スイッチの制御端子
と共通接続し、該トランジスタの第2主電極は全ての水
平読み出し回路に亘って共通に接続してクランプ電圧を
印加し、且つ奇数番目の水平読み出し回路の出力端子は
第1の出力ビデオラインに、偶数番目の水平読み出し回
路の出力端子は第2の出力ビデオラインにそれぞれ接続
したことを特徴とする固体撮像装置。 2、光電変換機能と電流増幅機能とを備え、外部端子と
接続された第1の主電極と出力端子となる第2の主電極
及び制御電極とを有する増幅型素子を単位画素として、
一次元の行ライン状又は行ライン及び列ラインに亘って
マトリックス状に配列し、行ライン方向に配列された各
画素の制御電極を共通接続した水平選択線と、各画素の
第2主電極にそれぞれ接続した、又は列ライン方向に配
列した各画素の第2主電極にそれぞれ共通に接続した垂
直信号線とを備えた画素アレイ部と、上記水平選択線を
選択的に活性化するための垂直選択回路と、上記各垂直
信号線に接続したサンプル用トランジスタと該サンプル
用トランジスタを介して接続した読み出し素子及び選択
スイッチを含む水平読み出し回路とを有し該水平読み出
し回路の選択スイッチを選択動作し水平読み出し回路の
信号の出力ビデオラインへの送出を制御する水平選択回
路とからなる固体撮像装置において、前記水平読み出し
回路の入力端子に第1主電極を接続したクランプ用トラ
ンジスタを備え、該クランプ用トランジスタの制御電極
は隣接する水平読み出し回路の選択スイッチの制御端子
と共通接続し、該トランジスタの第2主電極は全ての水
平読み出し回路に亘って共通に接続してクランプ電圧を
印加し、且つ4n+1(n=0、1、2、・・・・・)
番目の水平読み出し回路の出力端子は第1の出力ビデオ
ラインに、4n+2番目の水平読み出し回路の出力端子
は第2の出力ビデオラインに、4n+3番目の水平読み
出し回路の出力端子は第3の出力ビデオラインに、4n
番目の水平読み出し回路の出力端子は第4の出力ビデオ
ラインにそれぞれ接続したことを特徴とする固体撮像装
置。 3、前記水平読み出し回路の読み出し素子は、読み出し
トランジスタ又はホールドキャパシタで構成されている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の固体撮像装置。 4、前記2個又は4個の出力ビデオラインにおいて相前
後して順次出力される水平読み出し回路出力信号レベル
及び水平読み出し回路クランプ出力レベルを、それぞれ
時系列的にサンプリングする回路と、上記各サンプル回
路出力の差分を出力する差動回路とからなる水平読み出
し回路特性の不均一性を補正する回路を備えたことを特
徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の固体撮像装置
。[Claims] 1. An amplification type element having a photoelectric conversion function and a current amplification function, and having a first main electrode connected to an external terminal, a second main electrode serving as an output terminal, and a control electrode. As a unit pixel,
Horizontal selection lines are arranged in one-dimensional row lines or in a matrix across row lines and column lines, and commonly connect the control electrodes of each pixel arranged in the row line direction, and the second main electrode of each pixel. a pixel array section including vertical signal lines connected to each other or commonly connected to the second main electrodes of each pixel arranged in the column line direction; and a vertical signal line for selectively activating the horizontal selection line. It has a selection circuit, a horizontal readout circuit including a sample transistor connected to each of the vertical signal lines, a readout element connected via the sample transistor, and a selection switch, and selectively operates the selection switch of the horizontal readout circuit. A solid-state imaging device comprising a horizontal selection circuit that controls sending of a signal from a horizontal readout circuit to an output video line, the clamping transistor having a first main electrode connected to an input terminal of the horizontal readout circuit; The control electrodes of the transistors are commonly connected to the control terminals of the selection switches of adjacent horizontal readout circuits, the second main electrodes of the transistors are commonly connected across all the horizontal readout circuits to apply a clamp voltage, and A solid-state imaging device characterized in that an output terminal of a th horizontal readout circuit is connected to a first output video line, and an output terminal of an even numbered horizontal readout circuit is connected to a second output video line. 2. An amplification type element having a photoelectric conversion function and a current amplification function and having a first main electrode connected to an external terminal, a second main electrode serving as an output terminal, and a control electrode is used as a unit pixel,
Horizontal selection lines are arranged in one-dimensional row lines or in a matrix across row lines and column lines, and commonly connect the control electrodes of each pixel arranged in the row line direction, and the second main electrode of each pixel. a pixel array section including vertical signal lines connected to each other or commonly connected to the second main electrodes of each pixel arranged in the column line direction; and a vertical signal line for selectively activating the horizontal selection line. It has a selection circuit, a horizontal readout circuit including a sample transistor connected to each of the vertical signal lines, a readout element connected via the sample transistor, and a selection switch, and selectively operates the selection switch of the horizontal readout circuit. A solid-state imaging device comprising a horizontal selection circuit that controls sending of a signal from a horizontal readout circuit to an output video line, the clamping transistor having a first main electrode connected to an input terminal of the horizontal readout circuit; The control electrodes of the transistors are commonly connected to the control terminals of the selection switches of adjacent horizontal readout circuits, the second main electrodes of the transistors are commonly connected across all horizontal readout circuits to apply a clamp voltage, and 4n+1 (n=0, 1, 2,...)
The output terminal of the 4n+2nd horizontal readout circuit is connected to the 1st output video line, the output terminal of the 4n+2nd horizontal readout circuit is connected to the 2nd output video line, and the output terminal of the 4n+3rd horizontal readout circuit is connected to the 3rd output video line. 4n on the line
A solid-state imaging device, wherein output terminals of the fourth horizontal readout circuit are respectively connected to a fourth output video line. 3. The solid-state imaging device according to claim 1 or 2, wherein the readout element of the horizontal readout circuit is comprised of a readout transistor or a hold capacitor. 4. A circuit for time-sequentially sampling the horizontal readout circuit output signal level and the horizontal readout circuit clamp output level that are successively output in the two or four output video lines, and each of the sample circuits described above. 4. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a circuit for correcting non-uniformity in characteristics of a horizontal readout circuit comprising a differential circuit that outputs an output difference.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1084756A JPH02264578A (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Solid-state image pickup device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1084756A JPH02264578A (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Solid-state image pickup device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02264578A true JPH02264578A (en) | 1990-10-29 |
Family
ID=13839530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1084756A Pending JPH02264578A (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Solid-state image pickup device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02264578A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7095405B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-08-22 | Seiko Epson Corporation | Output control circuit, driving circuit, electro-optic apparatus, and electronic instrument |
-
1989
- 1989-04-05 JP JP1084756A patent/JPH02264578A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7095405B2 (en) | 2002-08-09 | 2006-08-22 | Seiko Epson Corporation | Output control circuit, driving circuit, electro-optic apparatus, and electronic instrument |
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