JPH043588A - Solid-state image pickup element - Google Patents

Solid-state image pickup element

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JPH043588A
JPH043588A JP2103053A JP10305390A JPH043588A JP H043588 A JPH043588 A JP H043588A JP 2103053 A JP2103053 A JP 2103053A JP 10305390 A JP10305390 A JP 10305390A JP H043588 A JPH043588 A JP H043588A
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JP
Japan
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signal
output
output line
vertical
solid
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Application number
JP2103053A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masato Shinohara
真人 篠原
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPH043588A publication Critical patent/JPH043588A/en
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Abstract

PURPOSE:To amplify a signal charge and to improve the S/N by providing a current integration means to a signal output line. CONSTITUTION:A current integration circuit 7 integrating a signal charge flowing to a vertical output line 3 is provided and a capacitor 7-2, an operational amplifier 7-1 and a MOS transistor(TR) 7-3 to apply interrupt and connection control between an output and an input of the operational amplifier 7-1 are provided. Thus, a signal charge QS outputted from a photoelectric conversion element 1 to the vertical signal output line is amplified into QS.CT/Cf (where CT is a capacitor connecting to a signal output line 3, and Cf is a capacitor 7-2 of the current integration circuit 7, and the relation of CT>>Cf exists). Thus, the deterioration in the S/N due to thermal noise on the horizontal output lien 3 is sufficiently reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は固体撮像装置に係り、特に複数の光電変換要素
が接続された信号出力線から、各光電変換要素からの信
号を出力する固体撮像装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a solid-state imaging device, and particularly to a solid-state imaging device that outputs a signal from each photoelectric conversion element from a signal output line to which a plurality of photoelectric conversion elements are connected. Regarding equipment.

[従来の技術] 第5図は従来の二次元MO3型固体撮像装置を表わす回
路図である。
[Prior Art] FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional two-dimensional MO3 type solid-state imaging device.

第5図において、1はドレイン領域にトレイン容量を有
する単位画素(一つの光電変換要素)となるMOS)ラ
ンジスタ、2はセンサの行を選択するための水平駆動線
、3は画素からの信号が読み出される垂直出力線、4は
水平シフトレジスタからの出力パルスによって垂直出力
1! 3を選択するためのスイッチ用MOSl−ランジ
スタ、5は水平出力線、6は信号電流を積分するプリア
ンプである。
In Fig. 5, 1 is a MOS transistor which is a unit pixel (one photoelectric conversion element) having a train capacitance in its drain region, 2 is a horizontal drive line for selecting a sensor row, and 3 is a signal from a pixel. The vertical output line to be read, 4, is a vertical output 1! by the output pulse from the horizontal shift register. 3 is a MOS transistor for switching, 5 is a horizontal output line, and 6 is a preamplifier for integrating a signal current.

次に、この動作を簡単に説明する。Next, this operation will be briefly explained.

画素部のMOS)ランジスタエのゲートには、垂直シフ
トレジスタから制御信号が出力されて信号読み出し時以
外はMOSトランジスタ1がOFF状態であり、フロー
ティングとなっているドレイン容量には入射光によって
発生した光キャノアが蓄積される。垂直シフトレジスタ
によっである行が選択された時、その行の水平駆動線に
接続するMOSトランジスタはON状態となり、画素に
蓄積された光キャリアはドレイン容量よりも圧倒的に大
きな要領を持つ垂直出力線3に出力される。次に水平シ
フトレジスタの出力によってスイッチ用−MOSトラン
ジスタ4が順次ONすることにより、垂直出力線3上の
光信号が水平出力線5に逐次導かれてプリアンプ6から
画素の信号が順次出力される。水平出力線5はプリアン
プ6によって抵抗を介しである定電位に固定される状態
になっている。このため、垂直出力線3はスイッチ用M
OSトランジスタ4を介して定電位にリセットされる。
A control signal is output from the vertical shift register to the gate of the MOS transistor in the pixel section, and MOS transistor 1 is in the OFF state except when reading signals, and the floating drain capacitor is filled with light generated by incident light. Canoa is accumulated. When a certain row is selected by the vertical shift register, the MOS transistor connected to the horizontal drive line of that row is turned on, and the photocarriers accumulated in the pixels are transferred to the vertical It is output to output line 3. Next, the switching MOS transistors 4 are sequentially turned on by the output of the horizontal shift register, so that the optical signals on the vertical output line 3 are sequentially guided to the horizontal output line 5, and the pixel signals are sequentially output from the preamplifier 6. . The horizontal output line 5 is fixed to a constant potential by a preamplifier 6 via a resistor. Therefore, the vertical output line 3 is
It is reset to a constant potential via the OS transistor 4.

以上説明したように、画素部には1つのMOS)ランジ
スタを使うだけの簡単な構造で二次元固体撮像装置が構
成できる。
As described above, a two-dimensional solid-state imaging device can be configured with a simple structure using only one MOS transistor in the pixel section.

[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来のMO3型固体撮像装置は、以
下に示す課題を有していた。
[Problems to be Solved by the Invention] However, the conventional MO3 type solid-state imaging device described above had the following problems.

(1)信号の水平転送のために、1つの垂直出力線が選
択されてから、次に再び選択される期間(IH期間)垂
直出力線はフローティングとなる。この時、強い光が照
射されている画素から過剰な電荷が垂直出力線に漏れ出
てくる。この過剰キャリアは偽信号(スミア)として、
画面上では縦の白い筋として表れる。スミアを集める期
間がIHと長いため、この偽信号成分は大き〈従来のM
O3型固体撮像装置の課題の1つになっていた。
(1) For horizontal signal transfer, after one vertical output line is selected, the vertical output line is floating during the period when it is selected again (IH period). At this time, excess charge leaks to the vertical output line from the pixel that is irradiated with strong light. This excess carrier acts as a false signal (smear).
It appears as vertical white streaks on the screen. Since the smear collection period is long with IH, this false signal component is large (conventional M
This has been one of the issues faced by O3 solid-state imaging devices.

(2)画素部のドレイン容量の値をC1N垂直出力線容
量の値をCv、水平出力線容量の値をCHとすると、そ
れぞれにおける熱雑音は5rπ5rπ、3rCとなる。
(2) If the value of the drain capacitance of the pixel portion is C1, the value of the vertical output line capacitance is Cv, and the value of the horizontal output line capacitance is CH, the thermal noise in each is 5rπ5rπ and 3rC.

全雑音は・「巧1石5で57巧であり、信号電荷をQ−
とすると、S/N比は0871口<T(Cs+Cv+C
5)−である。Cv、C,はC。
The total noise is 57 times with 1 stone and 5 times, and the signal charge is Q-
Then, the S/N ratio is 0871<T(Cs+Cv+C
5)-. Cv, C, is C.

に比べて通常2けた程度大きく、この熱雑音のためS/
N比が悪いという課題を有していた。
This thermal noise is usually about two orders of magnitude larger than that of S/
The problem was that the N ratio was poor.

[課題を解決するための手段] 本発明の固体撮像装置は、複数の光電変換要素が接続さ
れた信号出力線から、各光電変換要素からの信号を出力
する固体撮像装置において、前記信号出力線に電流積分
手段を設けたことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] A solid-state imaging device of the present invention outputs a signal from each photoelectric conversion element from a signal output line to which a plurality of photoelectric conversion elements are connected. The present invention is characterized in that a current integrating means is provided.

[作用] 以下、本発明の作用について、本発明を二次元固体撮像
装置に用いた場合を例にとって説明する。なお−次元固
体撮像装置についても、本発明を用いることにより同様
な作用を得ることができる。
[Function] Hereinafter, the function of the present invention will be explained by taking as an example the case where the present invention is used in a two-dimensional solid-state imaging device. Note that similar effects can be obtained by using the present invention with respect to a -dimensional solid-state imaging device.

本発明により二次元固体撮像装置の垂直信号出力線に電
流積分手段を設けることで、光電変換要素から垂直信号
出力線に出力される信号電荷Q。
By providing a current integration means in the vertical signal output line of a two-dimensional solid-state imaging device according to the present invention, signal charge Q is outputted from the photoelectric conversion element to the vertical signal output line.

はQ、・CT/C,(CTは信号出力線に接続される蓄
積容量、C2は電流積分手段の容量であり、Cy>>C
rである)に増幅されるので水平出力線CMの熱雑音F
rCによるS/N比の劣化を十分小さ(することが可能
となる。
is Q, ・CT/C, (CT is the storage capacitor connected to the signal output line, C2 is the capacitance of the current integration means, and Cy>>C
r), so the thermal noise F of the horizontal output line CM
It becomes possible to sufficiently reduce the deterioration of the S/N ratio due to rC.

さらに、前記電流積分手段に加えて非信号出力時の前記
電流積分手段の出力を蓄積する第1の蓄積手段と、信号
出力時の前記電流積分手段の出力を蓄積する第2の蓄積
手段と、前記第1の蓄積手段からの出力と前記第2の蓄
積手段からの出力とを減算する減算手段とを設けること
で、垂直出力線の熱雑音、「マnを取り除(ことが可能
となる。
Furthermore, in addition to the current integrating means, a first accumulating means that accumulates the output of the current integrating means when a signal is not output, and a second accumulating means that accumulates the output of the current integrating means when a signal is output. By providing a subtraction means for subtracting the output from the first storage means and the output from the second storage means, it is possible to remove thermal noise from the vertical output line. .

以下熱雑音FrUを取り除く作用について説明する。The effect of removing thermal noise FrU will be explained below.

非信号出力時における電流積分手段の出力(0,)は、
電流積分手段による雑音(vo)と増幅された垂直信号
出力線による熱雑音(Vア)とになる。一方、信号出力
時における電流積分手段の出力(02)は、前記雑音(
vo)及び熱雑音(Vア)に増幅された信号成分Gs/
Gfが加えられたものとなる。出力0.を第1の蓄積手
段に蓄積し、出力O7を第2の蓄積手段に蓄積し、減算
手段により出力02と出力0□とを減算処理すれば、雑
音■。と熱雑音Vアとが除去可能となる。
The output (0,) of the current integrating means during non-signal output is:
This results in noise (vo) due to the current integration means and thermal noise (Va) due to the amplified vertical signal output line. On the other hand, the output (02) of the current integrating means at the time of signal output is the noise (
vo) and the signal component Gs/ amplified by thermal noise (Va)
Gf is added. Output 0. is accumulated in the first accumulating means, the output O7 is accumulated in the second accumulating means, and the subtracting means subtracts the output 02 and the output 0□, the noise ■. and thermal noise Va can be removed.

したがって、前述した水平出力線CHの熱雑音5r;に
よるS/N比の劣化を低減する作用と、垂直出力線の熱
雑音ErCを除去する作用とにより、S/N比ははir
Q* 15rCとなる。
Therefore, due to the effect of reducing the deterioration of the S/N ratio due to the thermal noise 5r of the horizontal output line CH mentioned above and the effect of removing the thermal noise ErC of the vertical output line, the S/N ratio is
Q* becomes 15rC.

また、光電変換要素の信号読み出しは水平ブランキング
期間内の、短い時間内に行われ、過剰電荷の影響を受け
ない蓄積容量Cア上の信号が水平転送されるので、スミ
アは大幅に低減される。
In addition, signal readout of the photoelectric conversion element is performed within a short period of time during the horizontal blanking period, and the signal on the storage capacitor CA, which is not affected by excess charge, is transferred horizontally, so smear is significantly reduced. Ru.

[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。
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail using the drawings.

なお、本発明は必ずしもMOS型固体撮像装置に定され
るものではないが、MOS型固体撮像装置において好適
に用いられるので、以下の実施例についてはMOS型固
体撮像装置について説明する。
Note that although the present invention is not necessarily limited to a MOS solid-state imaging device, it is suitably used in a MOS solid-state imaging device, so the following embodiments will be described with respect to a MOS solid-state imaging device.

第1図(A)は本発明の二次元MOS型固体撮像装置の
回路構成図、第1図(B)は電流積分回路の構成図であ
る。
FIG. 1(A) is a circuit configuration diagram of a two-dimensional MOS type solid-state imaging device of the present invention, and FIG. 1(B) is a configuration diagram of a current integration circuit.

なお、第4図に示した二次元MOS型固体撮像装置の構
成部材と同一構成部材については同一符合を付して説明
を省略する。
Components that are the same as those of the two-dimensional MOS type solid-state imaging device shown in FIG. 4 are given the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

第1図(A)及び第1図(B)において、7は垂直出力
線3に流れ込む信号電荷を積分する電流積分回路であり
、7−1は演算増幅器、7−2はCtの大きさを持つ容
量、7−3は演算増幅器7−1の出力と入力との間の断
続、接続制御をするためのMOS)−ランジスタである
。第1図(A)において、11はMOSトランジスタ7
−3のゲートにパルスを印加するための端子、8−1.
8−2はともにCアの大きさを持つ容量、9−1゜9−
2は電流積分回路7の出力をそれぞれ容量8−1.8−
2に転送するためのMOSトランジスタ、12−1.1
2−2はそれぞれMOSトランジスタ9−1.9−2の
ゲートに制御パルス印加するための端子、5−1.5−
2は水平出力線、4−1.4−2は容量8−1.8−2
からそれぞれ水平出力線5−1.5−2へ信号を転送す
るためのMOS)ランジスタ、6−1.6−2はプリア
ンプ、1.0−1.10−2はそれぞれプリアンプ6−
1.6−2からのセンサー出力を出力するための端子で
ある。
In FIG. 1(A) and FIG. 1(B), 7 is a current integrating circuit that integrates the signal charge flowing into the vertical output line 3, 7-1 is an operational amplifier, and 7-2 is a current integrating circuit that integrates the signal charge flowing into the vertical output line 3. The capacitor 7-3 is a MOS transistor for controlling connection and connection between the output and input of the operational amplifier 7-1. In FIG. 1(A), 11 is a MOS transistor 7
A terminal for applying a pulse to the gate of -3, 8-1.
8-2 both have a capacity of CA, 9-1゜9-
2 is the output of the current integrator circuit 7 with a capacity of 8-1.8-
MOS transistor for transfer to 2, 12-1.1
2-2 are terminals for applying control pulses to the gates of MOS transistors 9-1 and 9-2, respectively; 5-1.5-
2 is the horizontal output line, 4-1.4-2 is the capacitance 8-1.8-2
6-1.6-2 is a preamplifier, 1.0-1.10-2 is a preamplifier 6-2, and 6-1.6-2 is a preamplifier, respectively.
This is a terminal for outputting the sensor output from 1.6-2.

次にこの二次元MOS型固体撮像装置の動作を、第2図
のタイミングチャートを用いて説明する。
Next, the operation of this two-dimensional MOS type solid-state imaging device will be explained using the timing chart of FIG.

水平ブランキング期間において、まず端子11からMO
Sトランジスタ7−3のゲートにパルスP++が印加さ
れて演算増幅器7−1のオフセット電位に垂直出力線3
がリセットされる。MOSトランジスタ7−3がオフし
た時点で垂直出力線3はフローティングとなり、演算増
幅器7−1の出力はオフセット電位(vo)に垂直出力
線3の熱雑音を増幅した電位(Vア)が加わったものと
なる。この状態で端子12−1から印加されたパルスP
 12−1  によりMOS)ランジスタ9−1がON
状態となり、容量8−1には演算増幅器7−1の出力電
位(vo +VT )が蓄えられる。次に、水平駆動線
2が垂直シフトレジスタに選択されてパルスP2が加わ
り、画素(光電変換要素)から垂直出力線3に光電荷が
出力される。光電荷量をQ6とすると、演算増幅器7−
1の出力はオフセット電位(vo)と垂直出力線3の熱
雑音が増幅された電位(Vt)とを足したものに、さら
にQ −/ Ctが加わった電位(v、+VT +Qm
/C2)となる。次に端子12−2から印加されたパル
スP I2−1によりMOS)ランジスタ9−2がON
状態となり容量8−2にはこの演算増幅器7−1の信号
出力電位が蓄えられる。次に水平転送期間において、水
平シフトレジスタからの出力パルスにより、容量8−1
.8−2に蓄積された電荷は、それぞれMOSトランジ
スタ4−1.4−2を通って、水平出力線5−1.5−
2からプリアンプ6−1.6−2に導かれて、端子10
−1.10−2に出力される。最終的なセンサー信号は
(10−2からの出力)−(10−1からの出力)で得
られ、この減算処理により、電流積分回路7のオフセッ
ト電位(■。)と、垂直出力線3の熱雑音(■ア)が除
去される。容量8−2に蓄積される信号電荷はCア/C
,・Q6であるが、CT>Cfであるように設計すれば
、蓄積容量CT及び水平出力線C,lにのって(る熱雑
音5”;  、 E「丁 は増幅された信号電荷に比べ
十分無視できるようになる。画素における熱雑音5rπ
 もCア/C,倍増幅されるから、最終的なS/N比は
Q、 /「iG であるが、従来のセンサでノイズの支
配要因でであった3rπ;rCは要因から排除され、高
S/N比を得ることができる。
During the horizontal blanking period, first, MO from terminal 11
A pulse P++ is applied to the gate of the S transistor 7-3, and the offset potential of the operational amplifier 7-1 is applied to the vertical output line 3.
is reset. When the MOS transistor 7-3 is turned off, the vertical output line 3 becomes floating, and the output of the operational amplifier 7-1 has an offset potential (vo) plus a potential (Va) that amplifies the thermal noise of the vertical output line 3. Become something. In this state, a pulse P applied from terminal 12-1
12-1 turns on MOS) transistor 9-1.
state, and the output potential (vo +VT) of the operational amplifier 7-1 is stored in the capacitor 8-1. Next, the horizontal drive line 2 is selected by the vertical shift register, a pulse P2 is applied, and a photocharge is output from the pixel (photoelectric conversion element) to the vertical output line 3. If the amount of photoelectric charge is Q6, then the operational amplifier 7-
The output of 1 is the sum of the offset potential (vo) and the potential (Vt) at which the thermal noise of vertical output line 3 is amplified, plus the potential (v, +VT +Qm) with Q −/Ct added.
/C2). Next, the pulse P I2-1 applied from the terminal 12-2 turns on the MOS transistor 9-2.
state, and the signal output potential of this operational amplifier 7-1 is stored in the capacitor 8-2. Next, during the horizontal transfer period, the output pulse from the horizontal shift register causes the capacitance to 8-1.
.. The charges accumulated in 8-2 pass through MOS transistors 4-1, 4-2, and are output to horizontal output lines 5-1, 5-2.
2 to the preamplifier 6-1.6-2, terminal 10
-1.Output at 10-2. The final sensor signal is obtained by (output from 10-2) - (output from 10-1), and by this subtraction process, the offset potential (■.) of the current integration circuit 7 and the vertical output line 3 are Thermal noise (■a) is removed. The signal charge accumulated in the capacitor 8-2 is C/C
,・Q6, but if the design is such that CT>Cf, thermal noise 5"; The thermal noise in the pixel 5rπ can be ignored.
Since also CA/C, is amplified, the final S/N ratio is Q, /'iG, but 3rπ;rC, which was the dominant factor of noise in conventional sensors, is eliminated from the factor. A high S/N ratio can be obtained.

なお、スミアに関しては(オフセット)+(雑音)電位
(Vo+Vア)の容量8−1への読み出し終了後信号電
位の容量8−2への読み出し終了時までの期間、すなわ
ちパルスP +z−+の立ち下がりからパルスP 1m
−2の立ち下がりの期間内で強い光が照射されている画
素からの過剰電荷漏れ出しで偽信号が発生する。この偽
信号発生期間は、従来、水平ブランキング期間と水平転
送期間を合わせたIH期間と長かったものが、本発明で
は水平ブランキング期間の一部に短縮されており、その
分スミアも十分に小さく抑制される。
Regarding smear, the period from the end of reading the (offset) + (noise) potential (Vo+Va) to the capacitor 8-1 until the end of reading the signal potential to the capacitor 8-2, that is, the period of the pulse P +z-+ Pulse P 1m from falling
A false signal is generated due to excess charge leaking from the pixel that is irradiated with strong light during the falling period of −2. Conventionally, this false signal generation period was long as the IH period, which is the combination of the horizontal blanking period and the horizontal transfer period, but in the present invention, it is shortened to a part of the horizontal blanking period, and the smear is also sufficiently reduced. suppressed small.

以上説明した本発明の実施例において、垂直出力線の熱
雑音の除去及び水平出力線の熱雑音によるS/N比の劣
化の改善により、雑音の主要因となる画素の熱雑音は次
のような画素構造とすることにより除去することができ
る。
In the embodiment of the present invention described above, by removing the thermal noise of the vertical output line and improving the deterioration of the S/N ratio due to the thermal noise of the horizontal output line, the thermal noise of the pixel, which is the main cause of noise, is reduced as follows. This can be removed by creating a pixel structure.

第3図は画素構造を示す縦断面図である。同図において
、21は光キャリアが蓄積されるドレイン、22はゲー
トで水平駆動線2に接続される。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the pixel structure. In the figure, 21 is a drain where photocarriers are accumulated, and 22 is a gate connected to the horizontal drive line 2.

23は垂直出力線3に接続されるソース、24はソース
23、ドレイン21の導電型と反対の導電型の基盤、2
5は画素を分離するための厚い酸化膜、26は絶縁膜で
ある。このような画素構造において、ドレイン21の不
純物濃度は低(制御されていて、光キャリアの読み出し
時、すなわち、ドレイン21がリセットされる時、ドレ
イン21の電位はソース23の電位に向かって上昇する
が、ソース23の電位と等しくなる前に、ドレイン21
は完全に空乏化し、多数キャリアがなくなるようになっ
ている。このような画素構造にすることで画素をリセッ
トした時のキャリア数のゆらぎ、すなわち、画素の熱雑
音はOとなる。このような画素構造と前述した実施例に
おけるセンサ回路系と組み合わせることで、S/N比は
Q、・Cア/c r  * T(Ct + CM)とな
るから、CT二CvとすればS/N比は従来の二次元固
体撮像装置の07702倍も向上し、非常に高いS/N
比を持つ二次元固体撮像装置を提供することができる。
23 is a source connected to the vertical output line 3; 24 is a substrate having a conductivity type opposite to that of the source 23 and the drain 21;
5 is a thick oxide film for separating pixels, and 26 is an insulating film. In such a pixel structure, the impurity concentration of the drain 21 is low (controlled), and when reading out photocarriers, that is, when the drain 21 is reset, the potential of the drain 21 rises toward the potential of the source 23. becomes equal to the potential of the source 23, the drain 21
is completely depleted and there are no majority carriers. With such a pixel structure, the fluctuation in the number of carriers when the pixel is reset, that is, the thermal noise of the pixel, becomes O. By combining such a pixel structure with the sensor circuit system in the embodiment described above, the S/N ratio becomes Q, ・C a / cr * T (Ct + CM), so if CT2Cv, S /N ratio is 07702 times higher than that of conventional two-dimensional solid-state imaging devices, resulting in extremely high S/N ratio.
A two-dimensional solid-state imaging device having a high ratio can be provided.

第14図は、本発明を適用した固体撮像装置の概略的構
成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device to which the present invention is applied.

同図において、光センサがエリア状に配列された撮像素
子201は、垂直走査部202及び水平走査部203に
よってテレビジョン走査が行なわれる。
In the figure, an image sensor 201 in which optical sensors are arranged in an area is subjected to television scanning by a vertical scanning section 202 and a horizontal scanning section 203.

水平走査部203から出力された信号は、処理回路20
4を通して標準テレビジョン信号として出力される。
The signal output from the horizontal scanning section 203 is sent to the processing circuit 20.
4 and output as a standard television signal.

垂直および水平走査部202及び203の駆動パルスφ
HB、 φ旧り φ82. φvIIl φVl、 φ
マ2等はドライバ205によって供給される。またドラ
イバ205はコントローラ206によって制限される。
Drive pulse φ for vertical and horizontal scanning units 202 and 203
HB, φ old φ82. φvIIl φVl, φ
The motor 2 and the like are supplied by a driver 205. The driver 205 is also limited by the controller 206.

[発明の効果] 以上詳細に説明したように本発明の固体撮像装置によれ
ば、信号出力線に電流積分手段を設けることにより、信
号出力線に出力される信号電荷を増幅してS/N比を向
上させることができる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the solid-state imaging device of the present invention, by providing the current integrating means in the signal output line, the signal charge output to the signal output line is amplified and the S/N is increased. The ratio can be improved.

なお、信号出力線に接続される電流積分手段と、非信号
出力時の前記電流積分手段の出力を蓄積する第1の蓄積
手段と、信号出力時の前記電流積分手段の出力を蓄積す
る第2の蓄積手段と、前記第1の蓄積手段からの出力と
前記第2の蓄積手段からの出力とを減算する減算手段と
を設けることにより、信号出力線による熱雑音を除去す
ることができるので、さらにS/N比を向上させること
ができ、また光電変換要素からの過剰電荷漏れ出しで生
ずる偽信号(スミア)の発生を抑制することができる。
It should be noted that a current integrating means connected to the signal output line, a first accumulating means for accumulating the output of the current integrating means when a signal is not output, and a second accumulating means for accumulating the output of the current integrating means when a signal is output. By providing a storage means and a subtraction means for subtracting the output from the first storage means and the output from the second storage means, thermal noise due to the signal output line can be removed. Further, the S/N ratio can be improved, and generation of false signals (smear) caused by excessive charge leakage from the photoelectric conversion element can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図(A)は本発明の二次元MOS型固体撮像装置の
一実施例の回路構成図、第1図(B)は電流積分回路の
構成図である。 第2図は上記二次元MOS型固体撮像装置の動作を説明
するためのタイミングチャートである。 第3図は画素構造を示す縦断面図である。 第4図は本発明を適用した固体撮像装置の概略的構成図
である。 第5図は従来の二次元MOS型固体撮像装置を表わす回
路図である。 図中、1・・・単位画素(光電変換要素)たるMOSト
ランジスタ、2・・・水平駆動線、3・・・垂直出力線
、4.4−1.4−2・・・MOS)ランジスタ、5.
5−1.5−2・・・水平出力線、6.6−1゜6−2
・・・プリアンプ、7・・・電流積分回路、8−1.8
−2・・・容量、9−1.9−2・・・MOSトランジ
スタ、10−1.10−2・・・出力端子、11・・・
入力端子、12−1.12−2・・・入力端子、21・
・・ドレイン、22・・・ゲート、23・・・ソース、
24・・・基盤、25・・・酸化膜、26・・・絶縁膜
である。
FIG. 1(A) is a circuit configuration diagram of an embodiment of the two-dimensional MOS type solid-state imaging device of the present invention, and FIG. 1(B) is a configuration diagram of a current integration circuit. FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the two-dimensional MOS type solid-state imaging device. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the pixel structure. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device to which the present invention is applied. FIG. 5 is a circuit diagram showing a conventional two-dimensional MOS type solid-state imaging device. In the figure, 1...MOS transistor serving as a unit pixel (photoelectric conversion element), 2...Horizontal drive line, 3...Vertical output line, 4.4-1.4-2...MOS) transistor, 5.
5-1.5-2...Horizontal output line, 6.6-1゜6-2
...Preamplifier, 7...Current integration circuit, 8-1.8
-2...Capacitance, 9-1.9-2...MOS transistor, 10-1.10-2...Output terminal, 11...
Input terminal, 12-1.12-2... Input terminal, 21.
...Drain, 22...Gate, 23...Source,
24... Base, 25... Oxide film, 26... Insulating film.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の光電変換要素が接続された信号出力線から
、各光電変換要素からの信号を出力する固体撮像装置に
おいて、 前記信号出力線に電流積分手段を設けたことを特徴とす
る固体撮像装置。
(1) A solid-state imaging device that outputs a signal from each photoelectric conversion element from a signal output line to which a plurality of photoelectric conversion elements are connected, characterized in that the signal output line is provided with current integrating means. Device.
(2)複数の光電変換要素が接続された信号出力線から
、各光電変換要素からの信号を出力する固体撮像装置に
おいて、 前記信号出力線に接続される電流積分手段と、非信号出
力時の前記電流積分手段の出力を蓄積する第1の蓄積手
段と、信号出力時の前記電流積分手段の出力を蓄積する
第2の蓄積手段と、前記第1の蓄積手段からの出力と前
記第2の蓄積手段からの出力とを減算する減算手段とを
有する請求項1記載の固体撮像装置。
(2) In a solid-state imaging device that outputs a signal from each photoelectric conversion element from a signal output line to which a plurality of photoelectric conversion elements are connected, a current integrating means connected to the signal output line, and a current integrating means when not outputting a signal. a first accumulation means for accumulating the output of the current integration means; a second accumulation means for accumulating the output of the current integration means when outputting a signal; and an output from the first accumulation means and the second accumulation means. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising subtraction means for subtracting the output from the storage means.
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