JPH05161073A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPH05161073A JPH05161073A JP3323443A JP32344391A JPH05161073A JP H05161073 A JPH05161073 A JP H05161073A JP 3323443 A JP3323443 A JP 3323443A JP 32344391 A JP32344391 A JP 32344391A JP H05161073 A JPH05161073 A JP H05161073A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各画素の信号電荷蓄積時間を全画素の読み出
しに要する時間よりも短くでき、また、強い光信号が照
射されても撮像が行える固体撮像装置を提供することを
目的とする。 【構成】 フォトダイオード１１（画素）は２次元に配
列され、これらの各カソードにはリセット用，読み出し
用ＭＯＳＦＥＴ１２，１３の各ソースが共通接続されて
いる。読み出し用垂直，水平シフトレジスタ１４，１６
によって選択された画素に積分された電荷は読み出しア
ンプ１７で読み出される。水平シフトレジスタ１６は読
み出しラインＬ２およびリセットラインＬ４の選択を同
時に行うため、リセット用垂直シフトレジスタ１８，シ
フトレジスタ１６によって読み出しとは異なる画素が同
時に選択され、リセット用電源２０によってリセットさ
れる。
しに要する時間よりも短くでき、また、強い光信号が照
射されても撮像が行える固体撮像装置を提供することを
目的とする。 【構成】 フォトダイオード１１（画素）は２次元に配
列され、これらの各カソードにはリセット用，読み出し
用ＭＯＳＦＥＴ１２，１３の各ソースが共通接続されて
いる。読み出し用垂直，水平シフトレジスタ１４，１６
によって選択された画素に積分された電荷は読み出しア
ンプ１７で読み出される。水平シフトレジスタ１６は読
み出しラインＬ２およびリセットラインＬ４の選択を同
時に行うため、リセット用垂直シフトレジスタ１８，シ
フトレジスタ１６によって読み出しとは異なる画素が同
時に選択され、リセット用電源２０によってリセットさ
れる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光入射量に対応した電荷
量を生成する受光素子が２次元に配列されて構成される
固体撮像装置に関するものである。
量を生成する受光素子が２次元に配列されて構成される
固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の固体撮像装置としては、
例えば、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジス
タ）を用いて構成されたＭＯＳ型固体撮像装置がある。
このＭＯＳ型固体撮像装置は、画素を選択する選択スイ
ッチ用ＭＯＳＦＥＴと、この選択スイッチを順次断続制
御するＭＯＳシフトレジスタとから構成されている。こ
のようなＭＯＳ型撮像装置の中には信号読み出しのため
のプリアンプが同一チップ上に形成されたものもあり、
図５はこの場合のＭＯＳ型固体撮像装置の構成を示して
いる。
例えば、ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ型電界効果トランジス
タ）を用いて構成されたＭＯＳ型固体撮像装置がある。
このＭＯＳ型固体撮像装置は、画素を選択する選択スイ
ッチ用ＭＯＳＦＥＴと、この選択スイッチを順次断続制
御するＭＯＳシフトレジスタとから構成されている。こ
のようなＭＯＳ型撮像装置の中には信号読み出しのため
のプリアンプが同一チップ上に形成されたものもあり、
図５はこの場合のＭＯＳ型固体撮像装置の構成を示して
いる。
【０００３】各フォトダイオード１は２次元に配列され
ており、各フォトダイオード１には選択スイッチである
ＭＯＳＦＥＴ２のソースが接続されている。これら各Ｍ
ＯＳＦＥＴ２のゲートは行ごとに共通に接続され、読み
出し用垂直レジスタ３によって制御される。また、各ド
レインは列ごとに共通に接続され、これら各列ごとにラ
イン選択用ＭＯＳＦＥＴ４が設けられている。このライ
ン選択用ＭＯＳＦＥＴ４は読み出し用水平シフトレジス
タ５によって制御される。
ており、各フォトダイオード１には選択スイッチである
ＭＯＳＦＥＴ２のソースが接続されている。これら各Ｍ
ＯＳＦＥＴ２のゲートは行ごとに共通に接続され、読み
出し用垂直レジスタ３によって制御される。また、各ド
レインは列ごとに共通に接続され、これら各列ごとにラ
イン選択用ＭＯＳＦＥＴ４が設けられている。このライ
ン選択用ＭＯＳＦＥＴ４は読み出し用水平シフトレジス
タ５によって制御される。
【０００４】フォトダイオード１は電荷蓄積部を兼ねて
おり、入射光信号の積分期間中にフォトダイオード１に
発生した電荷はフォトダイオード１自身の容量に蓄積さ
れる。この蓄積電荷は、読み出し用垂直シフトレジスタ
３および水平シフトレジスタ５によってＭＯＳＦＥＴ２
が選択された時に読み出しアンプ６に導かれ、画像信号
が読み出される。この時の読み出しタイミングは図６の
タイミングチャートに示される。
おり、入射光信号の積分期間中にフォトダイオード１に
発生した電荷はフォトダイオード１自身の容量に蓄積さ
れる。この蓄積電荷は、読み出し用垂直シフトレジスタ
３および水平シフトレジスタ５によってＭＯＳＦＥＴ２
が選択された時に読み出しアンプ６に導かれ、画像信号
が読み出される。この時の読み出しタイミングは図６の
タイミングチャートに示される。
【０００５】同図（ａ）〜（ｃ）は読み出し用垂直シフ
トレジスタ３から各行ラインへ出力される電圧パルス信
号ΦV1〜ΦV3、同図（ｄ）〜（ｆ）は読み出し用水平シ
フトレジスタ５から各列ラインへ出力される電圧パルス
信号ΦH1〜ΦH3を示している。また、同図（ｇ）は１行
１列目の座標（１，１）に位置するフォトダイオード１
のフォトダイオード電位ＶPD(1,1) 、同図（ｈ）は１行
２列目の座標（１，２）に位置するフォトダイオード１
のフォトダイオード電位ＶPD(1,2) を示している。垂直
シフトレジスタ３からパルス信号ΦV1が出力されること
により、１行目の行ラインに電圧が印加され、その間に
水平シフトレジスタ５からパルス信号ΦH1，ΦH2，ΦH3
…が出力されることにより、１行目に位置する各列のＭ
ＯＳＦＥＴ２が順次選択され、１行目の画素について信
号読み出しが行われる。以下、これと同様に選択する行
ラインを垂直シフトレジスタ３によって順次シフトして
行くことにより、２次元の画像読み出しが行われる。
トレジスタ３から各行ラインへ出力される電圧パルス信
号ΦV1〜ΦV3、同図（ｄ）〜（ｆ）は読み出し用水平シ
フトレジスタ５から各列ラインへ出力される電圧パルス
信号ΦH1〜ΦH3を示している。また、同図（ｇ）は１行
１列目の座標（１，１）に位置するフォトダイオード１
のフォトダイオード電位ＶPD(1,1) 、同図（ｈ）は１行
２列目の座標（１，２）に位置するフォトダイオード１
のフォトダイオード電位ＶPD(1,2) を示している。垂直
シフトレジスタ３からパルス信号ΦV1が出力されること
により、１行目の行ラインに電圧が印加され、その間に
水平シフトレジスタ５からパルス信号ΦH1，ΦH2，ΦH3
…が出力されることにより、１行目に位置する各列のＭ
ＯＳＦＥＴ２が順次選択され、１行目の画素について信
号読み出しが行われる。以下、これと同様に選択する行
ラインを垂直シフトレジスタ３によって順次シフトして
行くことにより、２次元の画像読み出しが行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の固体撮像装置においては、フォトダイオード１に生
成した電荷を放電させる信号読み出しと、放電したフォ
トダイオード１の電荷をもとの電荷量に充電するリセッ
トとは同時に行われている。このため、ある１画素につ
いての２度目の信号読み出しは全画素についての１度目
の信号読み出しが終了してからでないと行えない。従っ
て、光入射による信号電荷の蓄積時間は、２次元の画素
全てについての読み出しが終了する時間よりも長くなっ
てしまう。すなわち、図６の時間ｔ１でリセットされた
座標（１，１）に位置するフォトダイオード１は、次の
読み出しのために選択される時間ｔ３まで信号電荷の蓄
積を行うことになる。これと同様に座標（１，２）に位
置するフォトダイオード１は時間ｔ２でリセットされて
時間ｔ４で読み出されることになる。また、１画素当た
りの信号読み出し最低時間は、読み出しアンプ６につな
がるビデオラインの容量やＭＯＳＦＥＴ２のオン抵抗、
読み出しアンプ６のスピードなどで決まる。従って、画
素全部についての信号読み出しに最低かかる時間は、こ
の１画素当たりの読み出し最低時間に全画素数を掛けた
ものとなる。このため、各画素における信号電荷の蓄積
時間は、少なくとも、全画素を読み出すのに必要とされ
る上記１周期分の時間となる。この結果、信号電荷蓄積
時間の最小値は全画素を読み出すのに必要とされる時間
によって規定され、信号電荷蓄積時間を全画素の読み出
しに必要とされる時間以下に設定することはできなかっ
た。
来の固体撮像装置においては、フォトダイオード１に生
成した電荷を放電させる信号読み出しと、放電したフォ
トダイオード１の電荷をもとの電荷量に充電するリセッ
トとは同時に行われている。このため、ある１画素につ
いての２度目の信号読み出しは全画素についての１度目
の信号読み出しが終了してからでないと行えない。従っ
て、光入射による信号電荷の蓄積時間は、２次元の画素
全てについての読み出しが終了する時間よりも長くなっ
てしまう。すなわち、図６の時間ｔ１でリセットされた
座標（１，１）に位置するフォトダイオード１は、次の
読み出しのために選択される時間ｔ３まで信号電荷の蓄
積を行うことになる。これと同様に座標（１，２）に位
置するフォトダイオード１は時間ｔ２でリセットされて
時間ｔ４で読み出されることになる。また、１画素当た
りの信号読み出し最低時間は、読み出しアンプ６につな
がるビデオラインの容量やＭＯＳＦＥＴ２のオン抵抗、
読み出しアンプ６のスピードなどで決まる。従って、画
素全部についての信号読み出しに最低かかる時間は、こ
の１画素当たりの読み出し最低時間に全画素数を掛けた
ものとなる。このため、各画素における信号電荷の蓄積
時間は、少なくとも、全画素を読み出すのに必要とされ
る上記１周期分の時間となる。この結果、信号電荷蓄積
時間の最小値は全画素を読み出すのに必要とされる時間
によって規定され、信号電荷蓄積時間を全画素の読み出
しに必要とされる時間以下に設定することはできなかっ
た。
【０００７】また、フォトダイオード１に蓄積すること
の出来る電荷量Ｑは、フォトダイオード１自身の容量Ｃ
およびリセット電圧Ｖが決まれば定まる。ここで、強い
光がフォトダイオード１に入射した場合には、このフォ
トダイオード１に蓄積することの出来る電荷量Ｑ以上に
電荷が生成される。このため、フォトダイオード１に蓄
積される電荷は飽和してフォトダイオード１から溢れ出
してしまう。従って、強い光が受光部全体に照射された
場合には、全てのフォトダイオード１が飽和して撮像す
ることが出来なくなってしまう。
の出来る電荷量Ｑは、フォトダイオード１自身の容量Ｃ
およびリセット電圧Ｖが決まれば定まる。ここで、強い
光がフォトダイオード１に入射した場合には、このフォ
トダイオード１に蓄積することの出来る電荷量Ｑ以上に
電荷が生成される。このため、フォトダイオード１に蓄
積される電荷は飽和してフォトダイオード１から溢れ出
してしまう。従って、強い光が受光部全体に照射された
場合には、全てのフォトダイオード１が飽和して撮像す
ることが出来なくなってしまう。
【０００８】本発明はこのような課題を解消するために
なされたもので、各画素の信号電荷蓄積時間を全画素の
読み出しに要する時間よりも短くすることが出来、ま
た、強い光信号が照射されても撮像を行うことが出来る
固体撮像装置を提供することを目的とする。
なされたもので、各画素の信号電荷蓄積時間を全画素の
読み出しに要する時間よりも短くすることが出来、ま
た、強い光信号が照射されても撮像を行うことが出来る
固体撮像装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、光入射量に応
じた電荷を生成する２次元に配列された複数個の受光素
子と、これら各受光素子に対する電荷の流れを断続する
各受光素子ごとに設けられた第１および第２の各切り換
え素子と、各第１の切り換え素子のうち行方向に配列さ
れた第１の切り換え素子群を信号読み出しのために選択
する読み出し行選択回路と、各第２の切り換え素子のう
ち行方向に配列された第２の切り換え素子群を信号リセ
ットのために選択するリセット行選択回路と、各第１の
切り換え素子のうち列方向に配列された第１の切り換え
素子群および各第２の切り換え素子のうち列方向に配列
された第２の切り換え素子群の２群を信号読み出しおよ
び信号リセットのために同時に選択する列選択回路と、
読み出し行選択回路およびこの列選択回路によって選択
された１個の第１の切り換え素子に対応した受光素子に
生成した電荷量を読み出す信号読み出し回路と、リセッ
ト行選択回路および列選択回路によって選択された１個
の第２の切り換え素子に対応した受光素子の電荷をリセ
ットするリセット用電源とを備えて固体撮像装置を構成
したものである。
じた電荷を生成する２次元に配列された複数個の受光素
子と、これら各受光素子に対する電荷の流れを断続する
各受光素子ごとに設けられた第１および第２の各切り換
え素子と、各第１の切り換え素子のうち行方向に配列さ
れた第１の切り換え素子群を信号読み出しのために選択
する読み出し行選択回路と、各第２の切り換え素子のう
ち行方向に配列された第２の切り換え素子群を信号リセ
ットのために選択するリセット行選択回路と、各第１の
切り換え素子のうち列方向に配列された第１の切り換え
素子群および各第２の切り換え素子のうち列方向に配列
された第２の切り換え素子群の２群を信号読み出しおよ
び信号リセットのために同時に選択する列選択回路と、
読み出し行選択回路およびこの列選択回路によって選択
された１個の第１の切り換え素子に対応した受光素子に
生成した電荷量を読み出す信号読み出し回路と、リセッ
ト行選択回路および列選択回路によって選択された１個
の第２の切り換え素子に対応した受光素子の電荷をリセ
ットするリセット用電源とを備えて固体撮像装置を構成
したものである。
【００１０】
【作用】各受光素子についての信号読み出しは読み出し
行選択回路，列選択回路および信号読み出し回路によっ
てなされ、各受光素子についての信号リセットはリセッ
ト行選択回路、列選択回路およびリセット用電源によっ
てなされる。従って、列方向に配列された第１の切り換
え素子群と列方向に配列された第２の切り換え素子群と
が列選択回路によって同時に選択されることにより、信
号読み出しと信号リセットとはそれぞれ異なる受光素子
について同時に行われる。
行選択回路，列選択回路および信号読み出し回路によっ
てなされ、各受光素子についての信号リセットはリセッ
ト行選択回路、列選択回路およびリセット用電源によっ
てなされる。従って、列方向に配列された第１の切り換
え素子群と列方向に配列された第２の切り換え素子群と
が列選択回路によって同時に選択されることにより、信
号読み出しと信号リセットとはそれぞれ異なる受光素子
について同時に行われる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例によるＭＯＳ型
固体撮像装置の構成を示す図である。
固体撮像装置の構成を示す図である。
【００１２】フォトダイオード１１は光入射量に応じた
電荷を生成する受光素子であり、行方向（Ｘ方向）およ
び列方向（Ｙ方向）の２次元に配列されている。これら
各フォトダイオード１１のカソードにはソースが共通接
続されたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２および読み出し用
ＭＯＳＦＥＴ１３が接続されている。これら各ＭＯＳＦ
ＥＴ１２，１３は、各フォトダイオード１１に対する電
荷の流れを断続する。
電荷を生成する受光素子であり、行方向（Ｘ方向）およ
び列方向（Ｙ方向）の２次元に配列されている。これら
各フォトダイオード１１のカソードにはソースが共通接
続されたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２および読み出し用
ＭＯＳＦＥＴ１３が接続されている。これら各ＭＯＳＦ
ＥＴ１２，１３は、各フォトダイオード１１に対する電
荷の流れを断続する。
【００１３】Ｘ方向に配列された各フォトダイオード１
１に対して設けられた各読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３の
ゲートは、読み出しゲート制御ラインＬ１によって共通
に接続されている。この読み出しゲート制御ラインＬ１
は、信号読み出し時に読み出し用垂直シフトレジスタ１
４によってその中の１本が選択される。また、Ｘ方向に
配列された各フォトダイオード１１に対して設けられた
各リセット用ＭＯＳＦＥＴ１２のゲートは、リセットゲ
ート制御ラインＬ３に共通に接続されている。このリセ
ットゲート制御ラインＬ３は、リセット時にリセット用
垂直シフトレジスタ１８によってその中の１本が選択さ
れる。
１に対して設けられた各読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３の
ゲートは、読み出しゲート制御ラインＬ１によって共通
に接続されている。この読み出しゲート制御ラインＬ１
は、信号読み出し時に読み出し用垂直シフトレジスタ１
４によってその中の１本が選択される。また、Ｘ方向に
配列された各フォトダイオード１１に対して設けられた
各リセット用ＭＯＳＦＥＴ１２のゲートは、リセットゲ
ート制御ラインＬ３に共通に接続されている。このリセ
ットゲート制御ラインＬ３は、リセット時にリセット用
垂直シフトレジスタ１８によってその中の１本が選択さ
れる。
【００１４】また、Ｙ方向に配列された各フォトダイオ
ード１１に対して設けられた各読み出し用ＭＯＳＦＥＴ
１３のドレインは、読み出しラインＬ２によって共通に
接続されており、これら各読み出しラインＬ２には読み
出しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５が設けられている。
また、Ｙ方向に配列された各フォトダイオード１１に対
して設けられた各リセット用ＭＯＳＦＥＴ１２のドレイ
ンは、リセットラインＬ４によって共通に接続されてお
り、これら各リセットラインＬ４にはリセットライン選
択用ＭＯＳＦＥＴ１９が設けられている。また、読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５のソースはビデオライ
ンＶＬに接続されており、リセットライン選択用ＭＯＳ
ＦＥＴ１９のソースはリセット信号線ＲＳＬに接続され
ている。また、これら読み出しライン選択用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１５およびリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９の
各ゲートは読み出し用水平シフトレジスタ１６に共通に
接続されており、同時に制御される。
ード１１に対して設けられた各読み出し用ＭＯＳＦＥＴ
１３のドレインは、読み出しラインＬ２によって共通に
接続されており、これら各読み出しラインＬ２には読み
出しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５が設けられている。
また、Ｙ方向に配列された各フォトダイオード１１に対
して設けられた各リセット用ＭＯＳＦＥＴ１２のドレイ
ンは、リセットラインＬ４によって共通に接続されてお
り、これら各リセットラインＬ４にはリセットライン選
択用ＭＯＳＦＥＴ１９が設けられている。また、読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５のソースはビデオライ
ンＶＬに接続されており、リセットライン選択用ＭＯＳ
ＦＥＴ１９のソースはリセット信号線ＲＳＬに接続され
ている。また、これら読み出しライン選択用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１５およびリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９の
各ゲートは読み出し用水平シフトレジスタ１６に共通に
接続されており、同時に制御される。
【００１５】読み出し用垂直シフトレジスタ１４によっ
て選択された読み出しゲート制御ラインＬ１には、信号
読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３のゲート電圧が印加され
る。また、リセット用垂直シフトレジスタ１８によって
選択されたリセットゲート制御ラインＬ３にはリセット
用ＭＯＳＦＥＴ１２のゲート電圧が印加される。この状
態で読み出し用水平シフトレジスタ１６からパルスが出
力されると、この出力パルスに対応する列にある読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５およびリセットライン
選択用ＭＯＳＦＥＴ１９の各ゲートに電圧が印加され
る。従って、読み出しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５に
接続された読み出しラインＬ２はビデオラインＶＬに、
リセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９に接続されたリ
セットラインＬ４はリセット信号線ＲＳＬにそれぞれ同
時に接続される。
て選択された読み出しゲート制御ラインＬ１には、信号
読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３のゲート電圧が印加され
る。また、リセット用垂直シフトレジスタ１８によって
選択されたリセットゲート制御ラインＬ３にはリセット
用ＭＯＳＦＥＴ１２のゲート電圧が印加される。この状
態で読み出し用水平シフトレジスタ１６からパルスが出
力されると、この出力パルスに対応する列にある読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５およびリセットライン
選択用ＭＯＳＦＥＴ１９の各ゲートに電圧が印加され
る。従って、読み出しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５に
接続された読み出しラインＬ２はビデオラインＶＬに、
リセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９に接続されたリ
セットラインＬ４はリセット信号線ＲＳＬにそれぞれ同
時に接続される。
【００１６】このため、読み出し用垂直シフトレジスタ
１４によって選択された読み出しゲート制御ラインＬ１
および読み出し用水平シフトレジスタ１６によって選択
された読み出しラインＬ２の交差位置に配置された信号
読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３がオンする。従って、この
交差位置に配置されたフォトダイオード１１に生成した
電荷は読み出しラインＬ２を経てビデオラインＶＬに導
かれ、読み出しアンプ１７によって増幅出力される。ま
た、この信号読み出し動作と同時に、リセット用垂直シ
フトレジスタ１８によって選択されたリセットゲート制
御ラインＬ３および読み出し用水平シフトレジスタ１６
によって選択されたリセットラインＬ４の交差位置に配
置されたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２がオンする。従っ
て、この交差位置に配置されたフォトダイオード１１が
信号読み出し時に放電した電荷量に相当する電荷が、リ
セット信号線ＲＳＬからリセットラインＬ４を介してこ
のフォトダイオード１１に充電され、フォトダイオード
１１はリセット用電源２０によってリセットされる。
１４によって選択された読み出しゲート制御ラインＬ１
および読み出し用水平シフトレジスタ１６によって選択
された読み出しラインＬ２の交差位置に配置された信号
読み出し用ＭＯＳＦＥＴ１３がオンする。従って、この
交差位置に配置されたフォトダイオード１１に生成した
電荷は読み出しラインＬ２を経てビデオラインＶＬに導
かれ、読み出しアンプ１７によって増幅出力される。ま
た、この信号読み出し動作と同時に、リセット用垂直シ
フトレジスタ１８によって選択されたリセットゲート制
御ラインＬ３および読み出し用水平シフトレジスタ１６
によって選択されたリセットラインＬ４の交差位置に配
置されたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２がオンする。従っ
て、この交差位置に配置されたフォトダイオード１１が
信号読み出し時に放電した電荷量に相当する電荷が、リ
セット信号線ＲＳＬからリセットラインＬ４を介してこ
のフォトダイオード１１に充電され、フォトダイオード
１１はリセット用電源２０によってリセットされる。
【００１７】このような構成における各部信号のタイミ
ングチャートは図２に示される。同図（ａ）〜（ｃ）は
リセット用垂直シフトレジスタ１８から各リセットゲー
ト制御ラインＬ３へ出力される電圧パルス信号ΦVRES1
〜ΦVRES3 、同図（ｄ），（ｅ）は読み出し用垂直シフ
トレジスタ１４から各読み出しゲート制御ラインＬ１へ
出力される電圧パルス信号ΦVRO1，ΦVRO2、同図（ｆ）
〜（ｈ）は読み出し用水平シフトレジスタ１６から各列
のリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９および読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５へ同時に出力される電
圧パルス信号ΦH1〜ΦH3を示している。なお、これら各
分図の時間軸は同一の時間目盛によって表わされている
ものとする。
ングチャートは図２に示される。同図（ａ）〜（ｃ）は
リセット用垂直シフトレジスタ１８から各リセットゲー
ト制御ラインＬ３へ出力される電圧パルス信号ΦVRES1
〜ΦVRES3 、同図（ｄ），（ｅ）は読み出し用垂直シフ
トレジスタ１４から各読み出しゲート制御ラインＬ１へ
出力される電圧パルス信号ΦVRO1，ΦVRO2、同図（ｆ）
〜（ｈ）は読み出し用水平シフトレジスタ１６から各列
のリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９および読み出
しライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５へ同時に出力される電
圧パルス信号ΦH1〜ΦH3を示している。なお、これら各
分図の時間軸は同一の時間目盛によって表わされている
ものとする。
【００１８】時間ｔ１では、同図（ａ）に示されるよう
に、図１において最上段に位置する１行目のリセットゲ
ート制御ラインＬ３へハイレベルの電圧パルス信号ΦVR
ES1が出力されている。また、図１において最も左に位
置する１列目のリセットラインＬ４に接続されたリセッ
トライン選択用ＭＯＳＦＥＴＦ１９、およびこの１列目
のリセットラインＬ４の右隣に位置する１列目の読み出
しラインＬ２に接続された読み出しライン選択用ＭＯＳ
ＦＥＴ１５へ、図２（ｆ）に示されるハイレベルの電圧
パルス信号ΦH1が出力されている。このため、時間ｔ１
では１行１列目の座標（１，１）に位置するフォトダイ
オード１１に対して設けられたリセット用ＭＯＳＦＥＴ
１２がオンし、このリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２に接続
されたリセットラインＬ４はリセット信号線ＲＳＬに接
続される。この結果、座標（１，１）に位置するフォト
ダイオード１１はリセット用電源２０によってリセット
される。しかし、この時間ｔ１においては読み出し用垂
直シフトレジスタ１４からはパルスが出力されていない
ため、フォトダイオード１１からの信号読み出し処理は
行われない。
に、図１において最上段に位置する１行目のリセットゲ
ート制御ラインＬ３へハイレベルの電圧パルス信号ΦVR
ES1が出力されている。また、図１において最も左に位
置する１列目のリセットラインＬ４に接続されたリセッ
トライン選択用ＭＯＳＦＥＴＦ１９、およびこの１列目
のリセットラインＬ４の右隣に位置する１列目の読み出
しラインＬ２に接続された読み出しライン選択用ＭＯＳ
ＦＥＴ１５へ、図２（ｆ）に示されるハイレベルの電圧
パルス信号ΦH1が出力されている。このため、時間ｔ１
では１行１列目の座標（１，１）に位置するフォトダイ
オード１１に対して設けられたリセット用ＭＯＳＦＥＴ
１２がオンし、このリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２に接続
されたリセットラインＬ４はリセット信号線ＲＳＬに接
続される。この結果、座標（１，１）に位置するフォト
ダイオード１１はリセット用電源２０によってリセット
される。しかし、この時間ｔ１においては読み出し用垂
直シフトレジスタ１４からはパルスが出力されていない
ため、フォトダイオード１１からの信号読み出し処理は
行われない。
【００１９】時間ｔ２では、リセットゲート制御ライン
Ｌ３へ出力される電圧パルス信号ΦVRES1 はハイレベル
のままで変わらないが、同図（ｇ）に示されるように、
２列目のリセットラインＬ４に接続されたリセットライ
ン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９およびこの右隣に位置する２
列目の読み出しラインＬ２に接続された読み出しライン
選択用ＭＯＳＦＥＴ１５へハイレベルの電圧パルス信号
ΦH2が出力される。このため、時間ｔ２では１行２列目
の座標（１，２）に位置するフォトダイオード１１に対
して設けられたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２がオンし、
このフォトダイオード１１からリセット用電源２０への
経路が形成され、座標（１，２）に位置するフォトダイ
オード１１がリセットされる。しかし、この時間ｔ２に
おいては時間ｔ１と同様にフォトダイオード１１から読
み出しアンプ１７への経路は形成されず、フォトダイオ
ード１１からの信号電荷の読み出しは行われない。
Ｌ３へ出力される電圧パルス信号ΦVRES1 はハイレベル
のままで変わらないが、同図（ｇ）に示されるように、
２列目のリセットラインＬ４に接続されたリセットライ
ン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９およびこの右隣に位置する２
列目の読み出しラインＬ２に接続された読み出しライン
選択用ＭＯＳＦＥＴ１５へハイレベルの電圧パルス信号
ΦH2が出力される。このため、時間ｔ２では１行２列目
の座標（１，２）に位置するフォトダイオード１１に対
して設けられたリセット用ＭＯＳＦＥＴ１２がオンし、
このフォトダイオード１１からリセット用電源２０への
経路が形成され、座標（１，２）に位置するフォトダイ
オード１１がリセットされる。しかし、この時間ｔ２に
おいては時間ｔ１と同様にフォトダイオード１１から読
み出しアンプ１７への経路は形成されず、フォトダイオ
ード１１からの信号電荷の読み出しは行われない。
【００２０】時間ｔ３では、時間ｔ１および時間ｔ２と
同様に、座標（１，３）に位置するフォトダイオード１
１がリセットされるが、読み出しは行われない。これと
同様にその後の時間ｔ４では１行ｎ列目に位置するフォ
トダイオード１１のリセットのみが行われる。そして、
終には１行目に位置する各フォトダイオード１１のリセ
ット動作が終了する。
同様に、座標（１，３）に位置するフォトダイオード１
１がリセットされるが、読み出しは行われない。これと
同様にその後の時間ｔ４では１行ｎ列目に位置するフォ
トダイオード１１のリセットのみが行われる。そして、
終には１行目に位置する各フォトダイオード１１のリセ
ット動作が終了する。
【００２１】次に、時間ｔ５では、リセット用垂直シフ
トレジスタ１８から出力されていた電圧パルス信号ΦVR
ES1 は立ち下がり、同図（ｂ）に示される電圧パルス信
号ΦVRES2 および同図（ｄ）に示される電圧パルス信号
ΦVRO1が立ち上がる。また、この時、読み出し用水平シ
フトレジスタ１６からは同図（ｆ）に示される電圧パル
ス信号ΦH1が出力されている。このため、電圧パルス信
号ΦVRES2 により２行目のリセットゲート制御ラインＬ
３の電位が立上がり、電圧パルス信号ΦVRO1により１行
目の読み出しゲート制御ラインＬ２の電位が立ち上がっ
ている。よって、２行目に位置するリセット用ＭＯＳＦ
ＥＴ１２および１行目に位置する読み出し用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１３の各ゲートに電圧が印加されている。また、電圧
パルス信号ΦH1により、１列目のリセットラインＬ４に
接続されたリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９およ
び１列目の読み出しラインＬ２に接続された読み出しラ
イン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５がオンする。よって、１列
目のリセットラインＬ４はビデオラインＶＬに、１列目
の読み出しラインＬ２はリセット信号線ＲＳＬに接続さ
れる。従って、時間ｔ５では座標（２，１）に位置する
フォトダイオード１１についてはリセット処理が行わ
れ、これと同時に座標（１，１）に位置するフォトダイ
オードについては読み出し動作が行われる。
トレジスタ１８から出力されていた電圧パルス信号ΦVR
ES1 は立ち下がり、同図（ｂ）に示される電圧パルス信
号ΦVRES2 および同図（ｄ）に示される電圧パルス信号
ΦVRO1が立ち上がる。また、この時、読み出し用水平シ
フトレジスタ１６からは同図（ｆ）に示される電圧パル
ス信号ΦH1が出力されている。このため、電圧パルス信
号ΦVRES2 により２行目のリセットゲート制御ラインＬ
３の電位が立上がり、電圧パルス信号ΦVRO1により１行
目の読み出しゲート制御ラインＬ２の電位が立ち上がっ
ている。よって、２行目に位置するリセット用ＭＯＳＦ
ＥＴ１２および１行目に位置する読み出し用ＭＯＳＦＥ
Ｔ１３の各ゲートに電圧が印加されている。また、電圧
パルス信号ΦH1により、１列目のリセットラインＬ４に
接続されたリセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ１９およ
び１列目の読み出しラインＬ２に接続された読み出しラ
イン選択用ＭＯＳＦＥＴ１５がオンする。よって、１列
目のリセットラインＬ４はビデオラインＶＬに、１列目
の読み出しラインＬ２はリセット信号線ＲＳＬに接続さ
れる。従って、時間ｔ５では座標（２，１）に位置する
フォトダイオード１１についてはリセット処理が行わ
れ、これと同時に座標（１，１）に位置するフォトダイ
オードについては読み出し動作が行われる。
【００２２】この結果、座標（１，１）に位置するフォ
トダイオード１１は時間ｔ１でリセットされ、時間ｔ５
で信号読み出しされることになり、光電流積分時間は
（ｔ５−ｔ１）になる。従って、この光電流積分時間
は、１行目水平方向に位置する各フォトダイオード１１
を走査する水平１スキャン時間に相当する時間になる。
トダイオード１１は時間ｔ１でリセットされ、時間ｔ５
で信号読み出しされることになり、光電流積分時間は
（ｔ５−ｔ１）になる。従って、この光電流積分時間
は、１行目水平方向に位置する各フォトダイオード１１
を走査する水平１スキャン時間に相当する時間になる。
【００２３】時間ｔ６では、読み出し用水平シフトレジ
スタ１６から同図（ｇ）に示される電圧パルス信号ΦH2
が出力され、２列目のリセットラインＬ４がリセット信
号線ＲＳＬに接続され、２列目の読み出しラインＬ２が
ビデオラインＶＬに接続される。また、この時間ｔ６に
おいてはリセット用垂直シフトレジスタ１８から２行目
のリセットゲート制御ラインＬ３へ同図（ｂ）に示され
るハイレベルの電圧パルス信号ΦVRES2 が出力されてお
り、読み出し用垂直シフトレジスタ１４から１行目の読
み出しゲート制御ラインＬ１へ同図（ｄ）に示されるハ
イレベルの電圧パルス信号ΦVRO1が出力されている。こ
のため、座標（２，２）に位置するフォトダイオード１
１に対してリセット処理が行われ、座標（１，２）に位
置するフォトダイオード１１に対して読み出し処理が行
われる。
スタ１６から同図（ｇ）に示される電圧パルス信号ΦH2
が出力され、２列目のリセットラインＬ４がリセット信
号線ＲＳＬに接続され、２列目の読み出しラインＬ２が
ビデオラインＶＬに接続される。また、この時間ｔ６に
おいてはリセット用垂直シフトレジスタ１８から２行目
のリセットゲート制御ラインＬ３へ同図（ｂ）に示され
るハイレベルの電圧パルス信号ΦVRES2 が出力されてお
り、読み出し用垂直シフトレジスタ１４から１行目の読
み出しゲート制御ラインＬ１へ同図（ｄ）に示されるハ
イレベルの電圧パルス信号ΦVRO1が出力されている。こ
のため、座標（２，２）に位置するフォトダイオード１
１に対してリセット処理が行われ、座標（１，２）に位
置するフォトダイオード１１に対して読み出し処理が行
われる。
【００２４】この結果、座標（１，２）に位置するフォ
トダイオード１１は時間ｔ２でリセットされ、時間ｔ６
で信号読み出しされることになり、光電流積分時間は
（ｔ６−ｔ２）になる。従って、この光電流積分時間
は、座標（１，１）に位置するフォトダイオード１１と
同様に水平１スキャン時間に相当する時間になってい
る。
トダイオード１１は時間ｔ２でリセットされ、時間ｔ６
で信号読み出しされることになり、光電流積分時間は
（ｔ６−ｔ２）になる。従って、この光電流積分時間
は、座標（１，１）に位置するフォトダイオード１１と
同様に水平１スキャン時間に相当する時間になってい
る。
【００２５】時間ｔ７では、これと同様に座標（２，
３）に位置するフォトダイオード１１についてはリセッ
ト処理が行われ、座標（１，３）に位置するフォトダイ
オード１１については読み出し処理が行われる。この後
の時間ｔ８では２行ｎ列に位置するフォトダイオード１
１についてリセット処理が行われ、１行ｎ列に位置する
フォトダイオード１１について読み出し処理が行われ
る。そして、終には２行目の各画素についてのリセット
処理および１行目の各画素についての読み出し処理が終
了する。
３）に位置するフォトダイオード１１についてはリセッ
ト処理が行われ、座標（１，３）に位置するフォトダイ
オード１１については読み出し処理が行われる。この後
の時間ｔ８では２行ｎ列に位置するフォトダイオード１
１についてリセット処理が行われ、１行ｎ列に位置する
フォトダイオード１１について読み出し処理が行われ
る。そして、終には２行目の各画素についてのリセット
処理および１行目の各画素についての読み出し処理が終
了する。
【００２６】時間ｔ９以降においても、これと同様に３
行目の各画素についてのリセット処理および２行目の各
画素についての読み出し処理が行われる。
行目の各画素についてのリセット処理および２行目の各
画素についての読み出し処理が行われる。
【００２７】このような第１の実施例によれば、１画素
当たりについてのリセットから読み出しまでに要する時
間、つまり、光電流積分時間は、リセット用垂直シフト
レジスタ１８の１行当たりの１スキャン時間になる。こ
のため、本実施例による固体撮像装置における光電流積
分時間は、全画素の信号読み出し時間より長くなる従来
の固体撮像装置に比較し、格段に短くなる。
当たりについてのリセットから読み出しまでに要する時
間、つまり、光電流積分時間は、リセット用垂直シフト
レジスタ１８の１行当たりの１スキャン時間になる。こ
のため、本実施例による固体撮像装置における光電流積
分時間は、全画素の信号読み出し時間より長くなる従来
の固体撮像装置に比較し、格段に短くなる。
【００２８】なお、上記実施例の説明においては光電流
積分時間をリセット用垂直シフトレジスタ１８の水平１
スキャン時間として説明したが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図３のタイミングチャートを用いて
これを次のように説明することが出来る。なお、同図は
図２と同一または相当する部分については図２と同一の
符号を用いて描かれており、その説明は省略する。これ
ら各図の相違点は、図３のタイミングにおいては、読み
出し用垂直シフトレジスタ１４の各出力パルスΦVRO が
リセット用垂直シフトレジスタ１８の各出力パルスΦVR
ESから水平２スキャン時間分だけ遅れている点である。
すなわち、１行目の各画素についてリセットが行われて
からこの１行目の各画素について読み出しが行われるま
での時間は、垂直シフトレジスタ１８の水平１スキャン
時間ではなく、この２倍の水平２スキャン時間になって
いる。例えば、座標（１，１）に位置するフォトダイオ
ード１１に着目すると、このフォトダイオード１１は時
間ｔ１でリセットされ、時間ｔ９で信号読み出しされて
いる。従って、リセット・読み出し間の時間間隔、つま
り、光電流積分時間は上記のように水平２スキャン時間
に相当する時間になり、光電流積分時間は上記実施例の
場合に比較して２倍に設定されたことになる。
積分時間をリセット用垂直シフトレジスタ１８の水平１
スキャン時間として説明したが、これに限定されるもの
ではない。例えば、図３のタイミングチャートを用いて
これを次のように説明することが出来る。なお、同図は
図２と同一または相当する部分については図２と同一の
符号を用いて描かれており、その説明は省略する。これ
ら各図の相違点は、図３のタイミングにおいては、読み
出し用垂直シフトレジスタ１４の各出力パルスΦVRO が
リセット用垂直シフトレジスタ１８の各出力パルスΦVR
ESから水平２スキャン時間分だけ遅れている点である。
すなわち、１行目の各画素についてリセットが行われて
からこの１行目の各画素について読み出しが行われるま
での時間は、垂直シフトレジスタ１８の水平１スキャン
時間ではなく、この２倍の水平２スキャン時間になって
いる。例えば、座標（１，１）に位置するフォトダイオ
ード１１に着目すると、このフォトダイオード１１は時
間ｔ１でリセットされ、時間ｔ９で信号読み出しされて
いる。従って、リセット・読み出し間の時間間隔、つま
り、光電流積分時間は上記のように水平２スキャン時間
に相当する時間になり、光電流積分時間は上記実施例の
場合に比較して２倍に設定されたことになる。
【００２９】さらに、積分時間を長く設定したい場合に
は、１行目の各画素についてのリセットを行ってから１
行目の信号読み出しを行うまでの時間をさらに長くすれ
ばよい。例えば、リセット用垂直シフトレジスタ１８の
水平１スキャン時間をＴV とすれば、フォトダイオード
１１の光電流積分時間を５ＴV に設定したい場合には、
１行目の各画素についてのリセットを行ってから１行目
の各画素についての読み出しにかかるまでに水平５スキ
ャンの時間間隔を置けばよいことになる。このように上
記の第１実施例によれば、光電流積分時間は、時間ＴV
の整数倍という制約があるものの、リセット処理から読
み出し処理までの時間を変えるだけで任意に設定するこ
とが可能になる。
は、１行目の各画素についてのリセットを行ってから１
行目の信号読み出しを行うまでの時間をさらに長くすれ
ばよい。例えば、リセット用垂直シフトレジスタ１８の
水平１スキャン時間をＴV とすれば、フォトダイオード
１１の光電流積分時間を５ＴV に設定したい場合には、
１行目の各画素についてのリセットを行ってから１行目
の各画素についての読み出しにかかるまでに水平５スキ
ャンの時間間隔を置けばよいことになる。このように上
記の第１実施例によれば、光電流積分時間は、時間ＴV
の整数倍という制約があるものの、リセット処理から読
み出し処理までの時間を変えるだけで任意に設定するこ
とが可能になる。
【００３０】次に、本発明の第２の実施例によるＭＯＳ
型固体撮像装置について説明する。この第２の実施例に
よる固体撮像装置の構成は図１に示される構成と同様で
あるが、リセット用垂直シフトレジスタ１８、並びに読
み出し用垂直，水平シフトレジスタ１４，１６から出力
される各パルス信号のタイミングが図４に示されるよう
に異なっている。同図（ａ）〜（ｃ）はリセット用垂直
シフトレジスタ１８から出力される電圧パルス信号ΦVR
ES1 〜ΦVRES3 、同図（ｄ）〜（ｆ）は読み出し用垂直
シフトレジスタ１４から出力される電圧パルス信号ΦVR
O1〜ΦVRO3、同図（ｇ）は座標（１，１）に位置するフ
ォトダイオード１１の端子間電圧を表しており、これら
各分図の時間軸は同一の時間目盛によって表わされてい
るものとする。また、読み出し用水平シフトレジスタ１
６から出力される各電圧パルス信号ΦH は、同図（ａ）
〜（ｆ）の各電圧パルス信号ΦVRES1 〜ΦVRES3 ，ΦVR
O1〜ΦVRO3のハイレベル期間に生成されのであるが、同
図においては省略している。
型固体撮像装置について説明する。この第２の実施例に
よる固体撮像装置の構成は図１に示される構成と同様で
あるが、リセット用垂直シフトレジスタ１８、並びに読
み出し用垂直，水平シフトレジスタ１４，１６から出力
される各パルス信号のタイミングが図４に示されるよう
に異なっている。同図（ａ）〜（ｃ）はリセット用垂直
シフトレジスタ１８から出力される電圧パルス信号ΦVR
ES1 〜ΦVRES3 、同図（ｄ）〜（ｆ）は読み出し用垂直
シフトレジスタ１４から出力される電圧パルス信号ΦVR
O1〜ΦVRO3、同図（ｇ）は座標（１，１）に位置するフ
ォトダイオード１１の端子間電圧を表しており、これら
各分図の時間軸は同一の時間目盛によって表わされてい
るものとする。また、読み出し用水平シフトレジスタ１
６から出力される各電圧パルス信号ΦH は、同図（ａ）
〜（ｆ）の各電圧パルス信号ΦVRES1 〜ΦVRES3 ，ΦVR
O1〜ΦVRO3のハイレベル期間に生成されのであるが、同
図においては省略している。
【００３１】この第２の実施例による固体撮像装置が上
述の第１の実施例と異なる点は、１枚の２次元画像を読
み出す間に各画素のリセットを１回ではなく、数回繰り
返す点である。以下このリセット方式をマルチリセット
方式と呼ぶ。この第２の実施例によれば次の効果が得ら
れる。つまり、１画面を読み出す時間以下の光信号積分
時間が求められるほど強い光が装置に入射している場
合、全画素について１回走査するごとに各画素について
１回のリセットしか行われないと、いわゆるブルーミン
グと呼ばれる現象が生じる。このブルーミングは、ある
画素について信号読み出しが行われて次にリセットされ
るまでの時間が長くなると、その間にフォトダイオード
に入射した光によって生成される電荷がフォトダイオー
ドから溢れだし、他のフォトダイオードに流れ出す現象
である。また、溢れ出した電荷がビデオラインＶＬに流
れ出して生じるスミアといった現象も生じてしまう。し
かし、この第２の実施例によれば、以下に説明するよう
に１画面を読み出す間に各画素について数回リセットが
行われるため、フォトダイオードが飽和する前にリセッ
トが行われる。従って、強い光が照射されても、フォト
ダイオードから電荷が溢れ出すことはなくなり、ブルー
ミングやスミアといった現象が生じなくなる。
述の第１の実施例と異なる点は、１枚の２次元画像を読
み出す間に各画素のリセットを１回ではなく、数回繰り
返す点である。以下このリセット方式をマルチリセット
方式と呼ぶ。この第２の実施例によれば次の効果が得ら
れる。つまり、１画面を読み出す時間以下の光信号積分
時間が求められるほど強い光が装置に入射している場
合、全画素について１回走査するごとに各画素について
１回のリセットしか行われないと、いわゆるブルーミン
グと呼ばれる現象が生じる。このブルーミングは、ある
画素について信号読み出しが行われて次にリセットされ
るまでの時間が長くなると、その間にフォトダイオード
に入射した光によって生成される電荷がフォトダイオー
ドから溢れだし、他のフォトダイオードに流れ出す現象
である。また、溢れ出した電荷がビデオラインＶＬに流
れ出して生じるスミアといった現象も生じてしまう。し
かし、この第２の実施例によれば、以下に説明するよう
に１画面を読み出す間に各画素について数回リセットが
行われるため、フォトダイオードが飽和する前にリセッ
トが行われる。従って、強い光が照射されても、フォト
ダイオードから電荷が溢れ出すことはなくなり、ブルー
ミングやスミアといった現象が生じなくなる。
【００３２】すなわち、座標（１，１）に位置するフォ
トダイオード１１に着目すると、図４（ｇ）に示される
ように、時間ｔ１において、同図（ａ）に示されるパル
スΦVRES1 およびこのハイレベル期間に生じる図示しな
いパルスΦH1によってこのフォトダイオード１１はリセ
ットされる。この後、このフォトダイオード１１には入
射される光信号によって電荷の蓄積が開始される。次
に、時間ｔ２において、このフォトダイオード１１は、
同図（ｄ）に示されるパルス信号ΦVRO1およびこのハイ
レベル期間に生じる図示しないパルスΦH4によって信号
読み出しが行われ、また、これと同時に読み出しアンプ
１７によってプルアップリセットされる。この後、従来
の撮像装置のように座標（１，１）にあるフォトダイオ
ード１１についてリセットが行われない場合（シングル
リセットの場合）には、強い光入射によって生じる多量
の電荷により、フォトダイオード電位は同図（ｇ）に示
される二点鎖線に沿って下降して行き、終には時間ｔ５
で電荷が飽和してフォトダイオード１１から溢れ出す。
しかし、この第２実施例によるマルチリセット方式によ
れば、時間ｔ２で信号読み出しが行われた後、時間ｔ
３，ｔ４，ｔ６においてもこのフォトダイオード１１に
ついてリセットが行われる。このため、フォトダイオー
ド１１の電位が下降しきる以前にその都度リセットさ
れ、フォトダイオード１１からは電荷が溢れ出さなくな
る。従って、この第２の実施例によれば、上述したブル
ーミングやスミアといった現象が生じなくなり、強い光
が照射された場合においても画像を撮像することが可能
になる。
トダイオード１１に着目すると、図４（ｇ）に示される
ように、時間ｔ１において、同図（ａ）に示されるパル
スΦVRES1 およびこのハイレベル期間に生じる図示しな
いパルスΦH1によってこのフォトダイオード１１はリセ
ットされる。この後、このフォトダイオード１１には入
射される光信号によって電荷の蓄積が開始される。次
に、時間ｔ２において、このフォトダイオード１１は、
同図（ｄ）に示されるパルス信号ΦVRO1およびこのハイ
レベル期間に生じる図示しないパルスΦH4によって信号
読み出しが行われ、また、これと同時に読み出しアンプ
１７によってプルアップリセットされる。この後、従来
の撮像装置のように座標（１，１）にあるフォトダイオ
ード１１についてリセットが行われない場合（シングル
リセットの場合）には、強い光入射によって生じる多量
の電荷により、フォトダイオード電位は同図（ｇ）に示
される二点鎖線に沿って下降して行き、終には時間ｔ５
で電荷が飽和してフォトダイオード１１から溢れ出す。
しかし、この第２実施例によるマルチリセット方式によ
れば、時間ｔ２で信号読み出しが行われた後、時間ｔ
３，ｔ４，ｔ６においてもこのフォトダイオード１１に
ついてリセットが行われる。このため、フォトダイオー
ド１１の電位が下降しきる以前にその都度リセットさ
れ、フォトダイオード１１からは電荷が溢れ出さなくな
る。従って、この第２の実施例によれば、上述したブル
ーミングやスミアといった現象が生じなくなり、強い光
が照射された場合においても画像を撮像することが可能
になる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、各
受光素子についての信号読み出しは読み出し行選択回
路，列選択回路および信号読み出し回路によってなさ
れ、各受光素子についての信号リセットはリセット行選
択回路、列選択回路およびリセット用電源によってなさ
れる。従って、列方向に配列された第１の切り換え素子
群と列方向に配列された第２の切り換え素子群とが列選
択回路によって同時に選択されることにより、信号読み
出しと信号リセットとはそれぞれ異なる受光素子につい
て同時に行われる。このため、各画素の信号電荷蓄積時
間を全画素の読み出しに要する時間よりも短くすること
が出来、しかも、強い光信号が照射されても各画素が飽
和することなく撮像を行うことが可能になる。
受光素子についての信号読み出しは読み出し行選択回
路，列選択回路および信号読み出し回路によってなさ
れ、各受光素子についての信号リセットはリセット行選
択回路、列選択回路およびリセット用電源によってなさ
れる。従って、列方向に配列された第１の切り換え素子
群と列方向に配列された第２の切り換え素子群とが列選
択回路によって同時に選択されることにより、信号読み
出しと信号リセットとはそれぞれ異なる受光素子につい
て同時に行われる。このため、各画素の信号電荷蓄積時
間を全画素の読み出しに要する時間よりも短くすること
が出来、しかも、強い光信号が照射されても各画素が飽
和することなく撮像を行うことが可能になる。
【図１】本発明の第１の実施例によるＭＯＳ型固体撮像
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】第１の実施例による固体撮像装置における各部
信号のタイミングチャートである。
信号のタイミングチャートである。
【図３】第１の実施例を変形した固体撮像装置における
各部信号のタイミングチャートである。
各部信号のタイミングチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例による固体撮像装置にお
ける各部信号のタイミングチャートである。
ける各部信号のタイミングチャートである。
【図５】従来の固体撮像装置の構成図である。
【図６】従来の固体撮像装置における各部信号のタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
１１…フォトダイオード、１２…リセット用ＭＯＳＦＥ
Ｔ、１３…読み出し用ＭＯＳＦＥＴ、１４…読みだし用
垂直シフトレジスタ、１５…読み出しライン選択用ＭＯ
ＳＦＥＴ、１６…読みだし用水平シフトレジスタ、１７
…読み出しアンプ、１８…リセット用垂直シフトレジス
タ、１９…リセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ、２０…
リセット用電源。
Ｔ、１３…読み出し用ＭＯＳＦＥＴ、１４…読みだし用
垂直シフトレジスタ、１５…読み出しライン選択用ＭＯ
ＳＦＥＴ、１６…読みだし用水平シフトレジスタ、１７
…読み出しアンプ、１８…リセット用垂直シフトレジス
タ、１９…リセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴ、２０…
リセット用電源。
Claims (2)
- 【請求項１】 光入射量に応じた電荷を生成する２次元
に配列された複数個の受光素子と、これら各受光素子に
対する電荷の流れを断続する前記各受光素子ごとに設け
られた第１および第２の各切り換え素子と、 前記各第１の切り換え素子のうち行方向に配列された第
１の切り換え素子群を信号読み出しのために選択する読
み出し行選択回路と、前記各第２の切り換え素子のうち
行方向に配列された第２の切り換え素子群を信号リセッ
トのために選択するリセット行選択回路と、 前記各第１の切り換え素子のうち列方向に配列された第
１の切り換え素子群および前記各第２の切り換え素子の
うち列方向に配列された第２の切り換え素子群の２群を
信号読み出しおよび信号リセットのために同時に選択す
る列選択回路と、 前記読み出し行選択回路およびこの列選択回路によって
選択された１個の第１の切り換え素子に対応した受光素
子に生成した電荷量を読み出す信号読み出し回路と、前
記リセット行選択回路および前記列選択回路によって選
択された１個の第２の切り換え素子に対応した受光素子
の電荷をリセットするリセット用電源とを備えて構成さ
れた固体撮像装置。 - 【請求項２】 ２次元に配列された複数個のフォトダイ
オードと、これら各フォトダイオードのカソードにソー
スが共通接続されたリセット用ＭＯＳＦＥＴおよび読み
出し用ＭＯＳＦＥＴと、 行方向に配列された前記各フォトダイオードに設けられ
た各読み出し用ＭＯＳＦＥＴのゲートを共通接続する読
み出しゲート制御ラインを選択する読み出し用垂直選択
回路と、行方向に配列された前記各フォトダイオードに
設けられた各リセット用ＭＯＳＦＥＴのゲートを共通接
続するリセットゲート制御ラインを選択するリセット用
垂直選択回路と、 列方向に配列された前記各フォトダイオードに設けられ
た各読み出し用ＭＯＳＦＥＴのドレインを共通接続する
読み出しラインごとに設けられた読み出しライン選択用
ＭＯＳＦＥＴと、列方向に配列された前記各フォトダイ
オードに設けられた各リセット用ＭＯＳＦＥＴのドレイ
ンを共通接続するリセットラインごとに設けられたリセ
ットライン選択用ＭＯＳＦＥＴと、 前記読み出しライン選択用ＭＯＳＦＥＴのゲート制御お
よび前記リセットライン選択用ＭＯＳＦＥＴのゲート制
御を同時に行って前記読み出しラインをビデオラインに
接続すると共に前記リセットラインをリセット信号線に
接続する水平選択回路と、 前記読み出し用垂直選択回路によって選択された読み出
しゲート制御ラインおよび前記水平選択回路によって選
択された読み出しラインが交差する位置に配置されたフ
ォトダイオードに生成した電荷量の信号読み出しを前記
ビデオラインを介して行う信号読み出し回路と、前記リ
セット用垂直選択回路によって選択されたリセットゲー
ト制御ラインおよび前記水平選択回路によって選択され
たリセットラインが交差する位置に配置されたフォトダ
イオードの電荷の信号リセットを前記リセット信号線を
介して行うリセット用電源とを備えて構成された固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323443A JPH05161073A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3323443A JPH05161073A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05161073A true JPH05161073A (ja) | 1993-06-25 |
Family
ID=18154726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3323443A Pending JPH05161073A (ja) | 1991-12-06 | 1991-12-06 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05161073A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017005754A (ja) * | 2011-04-08 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法 |
-
1991
- 1991-12-06 JP JP3323443A patent/JPH05161073A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017005754A (ja) * | 2011-04-08 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 固体撮像装置の駆動方法 |
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