JPH06113208A

JPH06113208A - 固体撮像素子の信号読み出し方法及び固体撮像素子

Info

Publication number: JPH06113208A
Application number: JP4283422A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Kondo; 健一近藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-09-30
Publication date: 1994-04-22

Abstract

(57)【要約】【目的】信号の読み出し速度が高速化しても安定した
信号を得ることを可能とし、画像劣化のない高品位の画
像を得られるようにする。【構成】水平方向及び垂直方向に２次元的に配列され
た画素の信号を選択された行ごとに蓄積容量に蓄積する
と共に、この蓄積容量の信号を選択された容量ごとに順
次出力線上に出力する固体撮像素子の信号読み出し方法
において、前記蓄積容量の信号を読み出すための読み出
し期間が終了する前に、前記出力線をリセットするため
のリセット信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の信号読
み出し方法及び固体撮像素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、光電変換された信号を増幅して出
力することが可能な増幅型固体撮像素子が注目を集めて
いる。こうした増幅型固体撮像素子の中には、バイポー
ラトランジスタと同様の構成を有すると共に、制御電極
となるベースに光照射により生成された電荷を蓄積し、
主電極となるエミッタから増幅された信号を出力する光
電変換素子（以下、バイポーラ型センサという）を画素
として用いた固体撮像素子が知られている。図６はその
バイポーラ型センサで構成された２次元固体撮像素子の
等価回路を示した図である。なお、ここでは便宜的に３
×３のセンサとして示しているが、実際には数十〜数百
万の画素を有する固体撮像素子として構成されるのが一
般的である。

【０００３】図６において、１はバイポーラ型センサか
らなる画素であり、等価的にバイポーラトランジスタ
Ｔ、このトランジスタＴのベースに接続された容量Ｃ、
ＰＭＯＳトランジスタＭから構成されている。２は画素
１のトランジスタＴのエミッタに接続された垂直出力
線、３は垂直出力線２をリセットするためのＭＯＳトラ
ンジスタ、４は画素１の出力信号を蓄積するための蓄積
容量、５は画素１の出力信号を蓄積容量４へ転送するた
めのＭＯＳトランジスタ、６は水平シフトレジスタ１８
の駆動により画素１の出力信号を水平出力線７へ転送す
るためのＭＯＳトランジスタである。８は水平出力線７
をリセットするためのＭＯＳトランジスタ、９はプリア
ンプ、１０は水平駆動線、１１は垂直シフトレジスタ１
９の駆動によりセンサ駆動パルスを出力するためのバッ
ファ用ＭＯＳトランジスタ、１２は画素１をクランプす
るためにＰＭＯＳトランジスタＭのソース電位を設定す
るためのエミッタフォロワ回路、１３はエミッタフォロ
ワ回路１２のベース電位を設定するためのＰＭＯＳトラ
ンジスタ、１４〜１７はそれぞれ端子である。また、水
平シフトレジスタ１８にはスタートパルスφＨＳ、駆動
パルスφＨ１，φＨ２が入力され、水平シフトレジスタ
１８はこれらのパルス信号に基づいて動作する。同様に
垂直シフトレジスタ１９にはスタートパルスφＶＳ、駆
動パルスφＶ１，φＶ２が入力され、垂直シフトレジス
タ１９はこれらのパルス信号に基づいて動作する。以上
の２次元固体撮像素子は、全画素を一度にリセットるタ
イプのもので、例えばスチルビデオカメラなどに使用さ
れている。

【０００４】次に、動作を説明する。まず、端子１７に
ローレベルの信号を入力してＰＭＯＳトランジスタ１３
をオンし、エミッタフォロワ回路１２の出力電圧を正電
位とする。エミッタフォロワ回路１２の出力は画素１の
ＰＭＯＳトランジスタＭのソースに接続されており、ソ
ース電位がゲート電位に比べてＰＭＯＳトランジスタＭ
を十分オンできるほど高くなれば、ＰＭＯＳトランジス
タＭを通して画素１のバイポーラトランジスタＴのベー
スにホールが注入される。ここまでの動作を一括完全リ
セットと呼ぶ。次いで、端子１７にハイレベルの信号を
入力してＰＭＯＳトランジスタ１３をオフし、エミッタ
フォロワ回路１２の出力をＧＮＤレベルとする。このと
き、端子１４にハイレベルの信号を入力してトランジス
タ３をオンし、垂直出力線２をＧＮＤレベルとする。こ
こまでの動作を一括過渡リセットと呼ぶ。

【０００５】この状態のままで垂直シフトレジスタ１９
を駆動し、また端子１６に画素リセットパルスを印加す
ることで、各行ごとに順次画素１がリセットされ、全て
の画素のバイポーラトランジスタＴのベースが一定電位
となって逆バイアスされる。ここまでの動作を順次過渡
リセットと呼ぶ。次いで、光キャリアの蓄積動作が行わ
れ、その後画素の信号の読み出しが行われる。信号の読
み出しに際しては、まず端子１４にローレベルの信号を
印加してトランジスタ３をオフする。この状態で端子１
６に読み出しパルスを入力し、垂直シフトレジスタ１９
によって選択された行の画素の信号がそれぞれＭＯＳト
ランジスタ５を通して蓄積容量４に蓄積される。もちろ
ん、このときは端子１５にハイレベル信号が入力され、
各ＭＯＳトランジスタ５はオン状態である。水平シフト
レジスタ１８はＭＯＳトランジスタ６を順次オンし、蓄
積容量４に蓄積された信号を順次水平出力線７に転送し
ていく。この転送された信号はプリアンプ４で増幅され
た後、順次出力端子１８から出力される。以上で一行分
の画素信号の読み出しが終了し、垂直シフトレジスタ１
９では次の行が選択される。そして、前記と同様の動作
で次の行の各画素信号が蓄積容量４に蓄積され、また水
平シフトレジスタ１８によって順次蓄積容量４の信号が
水平出力線７に転送される。こうして一行ごとに画素の
信号が読み出されていく。

【０００６】次に、図７に基づいて蓄積容量に蓄積され
た信号の読み出し動作を詳細に説明する。図７（ａ），
（ｂ）は水平シフトレジスタ１８の駆動パルスφＨ１，
φＨ２、図７（ｃ）はプリアンプ９の出力信号である。
図７において、まず時刻ｔ₁で駆動パルスφＨ１がロー
レベルからハイレベルに変化すると、そのとき選択され
たＭＯＳトランジスタ６がオンし、これに対応した蓄積
容量４の信号が放電を開始する。このとき、駆動パルス
φＨ２はローレベルである。蓄積容量４の信号が放電す
ると、プリアンプ９の入力電位は変化し、その出力電位
は図７（ｃ）に示すように低下し、やがて飽和する。駆
動パルスφＨ１は時刻ｔ₂ でローレベルに反転し、これ
によりプリアンプ９の入力ラインはフローティング状態
となるために、容量の変化に応じてプリアンプ入力のレ
ベルは変動し、図７（ｃ）に示す如くその出力も同様に
わずかに変化した後に安定する。駆動パルスφＨ２は時
刻ｔ₃ でハイレベルに立ち上がり、ＭＯＳトランジスタ
８がオンしてプリアンプ９の入力の水平出力線７がリセ
ットされる。駆動パルスφＨ２は時刻ｔ₄ で再びローレ
ベルに反転する。即ち、次の蓄積容量４の信号を読み出
す前にプリアンプの入力ラインをフローティングが状態
としておく必要があるため、駆動パルスφＨ２はローレ
ベルに反転される。そして、駆動パルスφＨ２が確実に
ローレベルとなった後に、駆動パルスφＨ１が再びハイ
レベルに立ち上がり、次の蓄積容量４の信号の放電が開
始される。この動作を繰り返すことにより、水平ライン
の蓄積容量４の信号電荷が順次読み出される。

【０００７】図８は以上の固体撮像素子を用いた固体撮
像装置の一例を示したブロック図である。図８におい
て、２１は固体撮像素子２３の前面に配置されたレンズ
で、このレンズ２１によって被写体像が固体撮像素子２
３上に結像される。固体撮像素子２３上に結像された被
写体像の照度は絞りとシャッター２２によってコントロ
ールされる。固体撮像素子２３の出力信号はサンプルホ
ールド回路（Ｓ／Ｈ回路）２４でサンプルホールドされ
た後、信号処理回路２５に送られ、テレビ信号やあるい
は用途に応じた信号に処理される。信号処理回路２５で
処理された信号はメモリ２６に格納される。クロック回
路２７では固体撮像素子２３を駆動するためのパルス信
号、サンプルホールドや信号処理に必要なクロック信
号、メモリ２６を駆動するのに必要なクロック信号が生
成されており、固体撮像素子２３、Ｓ／Ｈ回路２４、信
号処理回路２５、メモリ２６はクロック回路２７で生成
されたクロック信号によって駆動される。コントロール
回路２８は装置全体を統括的にコントロールする回路
で、被写体の撮像から画像信号のメモリ２７への格納ま
での一連の動作が制御される。

【０００８】

【発明が解決しようとしている課題】近年においては、
固体撮像素子は高画素数化が進み、ＨＤＴＶ用ムービ・
ビデオやデジタルスチルビデオといった用途に使用され
るようになってきた。そのため、水平画素数の増加に伴
って水平読み出し周波数は高くなり、出力の一画素相当
の読み出し時間は短くなる傾向にある。ところで、図７
に示した固体撮像素子の出力信号の波形は理想的な波形
で、実際には図９（ａ）に示すように駆動パルスφＨ
１，φＨ２の立ち上がり、立ち下がりにおいて出力信号
上にクロックリークによるゆれ（波形の振動）が生じ
る。そのため、こうしたゆれの生じた出力信号を短い読
み出し時間で読み出したとすると、図９（ｂ）に示すよ
うに出力信号はひずんでしまい、正確な信号が得られな
くなる。なお、図９（ｂ）は図９（ａ）の２倍の読み出
し速度で読み出したときのプリアンプ出力を示してあ
る。

【０００９】こうして読み出された信号は、図８で説明
したようにＳ／Ｈ回路でサンプルホールドされるわけで
あるが、図９（ｂ）に示したようないびつな信号をサン
プルホールドすると、サンプルホールドパルスと固体撮
像素子の出力信号のもつジッター成分によりサンプリン
グポイントが変動してしまう。そのため、Ｓ／Ｈ回路の
出力信号のノイズが増加し、最終的にとり出される画像
が劣化する要因となっていた。

【００１０】また、従来の固体撮像素子では一括過渡リ
セット時に全画素のトランジスタＴをオンするために、
電源−ＧＮＤ間に多大な電流、即ち全画素のトランジス
タＴのエミッタ電流の総和の電流が流れる。以下、この
電流を一括過渡リセット電流という。例えば、画素数が
１００万個位になると、一括過渡リセット電流は瞬時的
に１Ａ近く流れてしまう。図１０はこうした一括過渡リ
セット電流を示した図で、横軸は時間、縦軸は電流であ
る。ｔ₀ は一括過渡リセット電流のスタート時刻、即ち
図６に示した固体撮像素子の端子１４に入力される信号
がローレベルからハイレベルに切り換わる時刻である。
一括過渡リセット電流はピークに達した後は徐々に減少
し、トランジスタのエミッタ−ベース間電位が０．６Ｖ
位になったところで流れなくなる。以上で一括過渡リセ
ットの動作が完了する。

【００１１】このように従来の固体撮像素子にあって
は、一括過渡リセット時に多大な電流が流れるために、
こうした撮像素子を用いた例えばスチルビデオカメラの
ような装置においては一括過渡リセット電流を供給でき
るだけの電源回路を備える必要がある。しかし、一括過
渡リセット電流に見合うだけの電源回路を備えるとなる
と、装置が大型化するばかりでなく、コスト高となる。
また、電池を電源として用いた場合は、電力消費が早く
なる。そこで、一括過渡リセット電流を抑制するため
に、例えば図１１に示すようにＭＯＳトランジスタ３の
ソースに電流制限用の抵抗器３０を接続する方法があ
る。しかし、こうした方法では図１２に示すように一括
過渡リセット電流のピーク値は小さくできるものの、抵
抗器により回路の時定数が増すために、一括過渡リセッ
トが完了するまでの時間が長くなり、連写スピードの早
さが要求されるスチルビデオカメラのような装置におい
ては現実的な解決策ではなかった。

【００１２】本発明は、以上のような問題点を解消する
ためになされたもので、信号の読み出し速度が高速化し
ても安定した信号を得ることを可能とし、画質劣化のな
い高品位の画像が得られるようにした固体撮像素子の信
号読み出し方法を提供することを目的としたものであ
る。

【００１３】また、本発明は一括過渡リセット時におけ
る過大電流を防止すると共に、一括過渡リセット時間の
増大をも防止するようにした固体撮像素子を提供するこ
とを目的としたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、水平方
向及び垂直方向に２次元的に配列された画素の信号を選
択された行ごとに蓄積容量に蓄積すると共に、この蓄積
容量の信号を選択された容量ごとに順次出力線上に出力
する固体撮像素子の信号読み出し方法において前記蓄積
容量の信号を読み出すための読み出し期間が終了する前
に、前記出力線をリセットするためのリセット信号を出
力することを特徴とする固体撮像素子の信号読み出し方
法によって達成される。

【００１５】また、本発明の目的は制御電極となるベー
スに電荷を蓄積し、主電極となるエミッタから増幅され
た信号を出力する光電変換素子を画素として構成した固
体撮像素子において、前記主電極の電流経路に電流制限
用の抵抗素子及びこれに並列に接続されたスイッチ素子
を設け、前記制御電極に注入されたキャリアを除く一括
過渡リセット時には、前記スイッチ素子をリセット動作
開始時から所定時間遅れてオンするよう駆動することを
特徴とする固体撮像素子によって達成される。

【００１６】更に、本発明の目的は制御電極となるベー
スに電荷を蓄積し、主電極となるエミッタから増幅され
た信号を出力する光電変換素子を画素として構成した固
体撮像素子において、前記主電極の電流経路に可変抵抗
素子を設け、前記制御電極に注入されたキャリアを除く
一括過渡リセット時には、前記可変抵抗素子を徐々に抵
抗値が小さくなるように制御することを特徴とする固体
撮像素子によって達成される。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て詳細に説明する。始めに、本発明の固体撮像素子の信
号読み出し方法の一実施例を図１に基づいて説明する。
なお、本実施例では図６に示した固体撮像素子を用いる
ものとし、従ってここでは固体撮像素子の構成や動作の
詳しい説明は省略する。図１（ａ）は水平シフトレジス
タ１８の駆動パルスφＨ１の信号波形である。水平シフ
トレジスタ１８ではこの駆動パルスφＨ１を受けると、
ＭＯＳトランジスタ６を順次選択してゲート端子に駆動
パルスφＨ１を印加し、ＭＯＳトランジスタ６を順次オ
ンしていく。これにより、各蓄積容量４に蓄積された信
号が順次対応するＭＯＳトランジスタ６を介して水平出
力線７上に読み出され、またアンプ９で増幅された後、
端子１８から順次出力される。図１（ｂ）は水平シフト
レジスタ１８の駆動パルスφＨ２である。この駆動パル
スφＨ２はＭＯＳトランジスタ８のゲートに入力され、
駆動パルスφＨ１で蓄積容量４の信号読み出すごとにＭ
ＯＳトランジスタ８をオンすることで、水平出力線７が
逐一リセットされる。図１（ｃ）は以上のように駆動パ
ルスφＨ１，φＨ２による読み出し動作によりプリアン
プ９から出力された出力信号の波形である。

【００１８】本実施例では、駆動パルスφＨ２は駆動パ
ルスφＨ１がローレベルに反転する直前にハイレベルに
立ち上がるように制御され、蓄積容量４の信号の読み出
し期間の終了する前に水平出力線７がリセットされる。
これにより、図１（ｃ）に示すように図７のｔ₂ からｔ
₃ までのフローティング期間がなくなり、クロックリー
クの影響を受ける範囲が少なくなっている。また、駆動
パルスφＨ１による信号の読み出し期間は駆動パルスφ
Ｈ２による水平出力線７のリセット期間よりも長く設定
され、蓄積容量４の信号を読み出す時間を十分にとって
正確に信号を読み出せるように構成されている。駆動パ
ルスφＨ２がローレベルに反転してリセット動作が解除
されると、駆動パルスφＨ１がハイレベルに立ち上が
り、次の蓄積容量４の信号が読み出される。

【００１９】このように本実施例では、蓄積容量の信号
を読み出す期間が終了する前に水平出力線をリセット
し、また蓄積容量の信号読み出し期間を水平出力線のリ
セット期間よりも長くしたことにより、クロックリーク
の影響を受ける範囲が少なくなり、信号レベル、リセッ
トレベル共に安定した画素信号を得ることができる。従
って、水平読み出し周波数が高くなったとしても正確な
画素信号を得ることができ、固体撮像素子の高画素数化
に伴なう信号読み出し速度の高速化に対処することがで
きる。また、従来みられたＳ／Ｈ回路の出力信号のノイ
ズの増加を抑制できるために、最終的に得られる画像の
劣化を防止でき、高品位の画像を得ることができる。な
お、リセットレベルの安定した範囲と信号レベルの安定
した範囲とでＣＤＳをかければ、１／ｆノイズを減少さ
せることも可能である。また、以上の実施例では、バイ
ポーラ型センサで構成された固体撮像素子の信号を読み
出す場合を例として説明したが、本発明は同様な水平読
み出し回路を有するＸ−Ｙアドレス方式のエリアセンサ
や、ラインセンサにも実施できることは言うまでもな
い。

【００２０】図２は本発明の固体撮像素子の一実施例を
示した等価回路図である。なお、図２では図６に示した
従来の固体撮像素子と同一部分は同一符号を付し、ここ
ではその詳細な説明は省略する。図２において、３０は
前述のようにＭＯＳトランジスタ３のソースに接続され
た電流制限用の抵抗器である。この抵抗器３０には並列
に一括過渡リセット電流を制御するためのＭＯＳトラン
ジスタ３１が接続されている。３２はＭＯＳトランジス
タ３１のゲート端子である。通常、このゲート端子３２
にはローレベル信号が入力され、ＭＯＳトランジスタ３
１はオフ状態に維持される。

【００２１】次に、動作を説明する。端子１４にハイレ
ベル信号が入力され、一括過渡リセット動作がスタート
すると、各ＭＯＳトランジスタ３がオンし、各画素のト
ランジスタＴのエミッタ電流がＭＯＳトランジスタ３に
流れる。このときの一括過渡リセット電流は抵抗器３０
によって制限されるために、図３に示すように一括過渡
リセット電流のピーク値は小さくなるが、抵抗器３０に
よる時定数の増加により緩やかに減少しはじめる。図３
に示した一括過渡リセットのスタート時刻ｔ₀では、Ｍ
ＯＳトランジスタ３１はオフ状態であり、そのスタート
時刻ｔ₀ から所定時間経過後の時刻ｔ₁ でゲート端子３
２にハイレベル信号が入力される。これにより、ＭＯＳ
トランジスタ３１は時刻ｔ₁ でオンし、以後は一括過渡
リセット電流はＭＯＳトランジスタ３１に流れる。ＭＯ
Ｓトランジスタ３１がオンした場合、一括過渡リセット
電流は図３に示すように時刻ｔ₁ で瞬時的に多く流れ、
その後はＭＯＳトランジスタ３１のオンにより時定数が
減少するために、急激に減少し始める。一括過渡リセッ
ト動作が完了すると、端子１４及びゲート端子３２には
それぞれローレベル信号が入力され、ＭＯＳトランジス
タ３及び３１は再びオフ状態となる。そして、この後は
前述したように各行ごとに順次画素がリセットされ、更
に光キャリアの蓄積動作を行った後、各画素の信号が読
み出される。

【００２２】このように本実施例にあっては、電流制限
用の抵抗器と並列にＭＯＳトランジスタを接続し、一括
過渡リセット時にはこのＭＯＳトランジスタをリセット
動作スタート時から所定時間遅れてオンすることによ
り、瞬時に流れる過大電流を一定電流以下に制限できる
ばかりでなく、一括過渡リセット時間の増加も防ぐこと
ができる。従って、電源回路の規模が大型化することな
く、装置の大型化やコスト高を抑えることができ、また
電池を電源として用いた場合は、無駄に電力が消費され
ることがなく、電池の寿命を延ばすことができる。更
に、一括過渡リセット動作が瞬時に完了するために、ス
チルビデオカメラのような連写スピードの早さが要求さ
れる装置においても、連写コマ数を減ずることなく、使
用することができる。

【００２３】図４は本発明の固体撮像素子の他の実施例
を示した等価回路図である。この実施例はＭＯＳトラン
ジスタ３のソースに電流制限用の抵抗器３０は除いてＭ
ＯＳトランジスタ３１のみを接続した例である。ＭＯＳ
トランジスタ３１は通常時はオフであるが、一括過渡リ
セット動作時にはＭＯＳトランジスタ３１のゲート端子
３２に図４にＡとして示すような信号が入力される。即
ち、端子１４にハイレベル信号が入力され、一括過渡リ
セット動作がスタートすると、図示しない駆動回路から
ゲート端子３２にリセット動作スタート時刻ｔ₀ から所
定時間後の時刻ｔ₁ まで徐々に電圧レベルが上昇してい
く信号が入力される。これにより、ＭＯＳトランジスタ
３１は時刻ｔ₀ からｔ₁ までドレイン−ソース間の抵抗
値は徐々に小さくなり、ＭＯＳトランジスタ３１に流れ
る電流は図５に示すように次第に増加していく。時刻ｔ
₁ になるとＭＯＳトランジスタ３１は完全にオンし、そ
れ以降は一定時間オン状態が維持されるため、ＭＯＳト
ランジスタ３１の電流は図５に示すように急激に減少す
る。このように本実施例においては、電流制限用として
ＭＯＳトランジスタを設け、一括過渡リセット動作時に
はこのＭＯＳトランジスタ３１のドレイン−ソース間抵
抗値が徐々に小さくなるように制御することにより、図
２の実施例と全く同様に過大電流を防止できるばかりで
なく、一括過渡リセット時間の増加も防止することがで
きる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、蓄積容量
の信号を読み出す読み出し期間が終了する前に出力線を
リセットすることにより、画素信号の読み出し速度が高
速化してもクロックリークの影響を受ける度合を有効に
小さくでき、ノイズの少ない高品位の画像を得ることが
できるという効果がある。また、バイポーラ型センサの
一括過渡リセット電流の流れる経路に抵抗素子及びこれ
に並列に接続されたスイッチ素子を設け、一括過渡リセ
ット時にはスイッチ素子をその開始時から所定時間遅れ
てオンすることにより、瞬時的な過大電流を抑制できる
ばかりでなく、一括過渡リセット時間の増加も防止する
ことができる。従って、装置の電源回路の規模が大型化
することがなく、またスチルビデオカメラのような連写
スピードが要求される装置においても、連写コマ数が減
少することなく、好適に使用することができる。更に、
一括過渡リセット電流の流れる経路に可変抵抗素子を設
け、一括過渡リセット時には可変抵抗素子の抵抗値が徐
々に小さくなるように制御することにより、前記と全く
同様に過大電流を防止でき、また一括過渡リセット時間
の増大を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の固体撮像素子の信号読み出し方法の一
実施例を示したタイムチャートである。

【図２】本発明の固体撮像素子の一実施例を示した等価
回路図である。

【図３】図２の実施例の一括過渡リセット時の電流を示
した図である。

【図４】本発明の固体撮像素子の他の実施例を示した等
価回路図である。

【図５】図４の実施例の一括過渡リセット時の電流を示
した図である。

【図６】従来例の固体撮像素子を示した等価回路図であ
る。

【図７】図６の固体撮像素子における水平シフトレジス
タの転送パルスとプリアンプ出力を示した信号波形図で
ある。

【図８】図６の固体撮像素子を用いた固体撮像装置の一
構成例を示したブロック図である。

【図９】従来の固体撮像素子から読み出される実際の信
号及びそれを２倍の読み出し速度で読み出したときの信
号を示した図である。

【図１０】図６の固体撮像素子の一括過渡リセット時の
過大電流を示した図である。

【図１１】図１０の過大電流を抑制するよう改良した固
体撮像素子の例を示した等価回路図である。

【図１２】図１１の固体撮像素子の一括過渡リセット時
の電流を示した図である。

【符号の説明】

１画素２垂直出力線３，５，６，８，１１，３１ＭＯＳトランジスタ４蓄積容量７水平出力線９プリアンプ１０水平駆動線１２エミッタフォロワ回路１８水平シフトレジスタ１９垂直シフトレジスタ３０電流制限用の抵抗器ＴバイポーラトランジスタＣ容量ＭＰＭＯＳトランジスタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水平方向及び垂直方向に２次元的に配列
された画素の信号を選択された行ごとに蓄積容量に蓄積
すると共に、この蓄積容量の信号を選択された容量ごと
に順次出力線上に出力する固体撮像素子の信号読み出し
方法において前記蓄積容量の信号を読み出すための読み
出し期間が終了する前に、前記出力線をリセットするた
めのリセット信号を出力することを特徴とする固体撮像
素子の信号読み出し方法。
【請求項２】前記リセット信号によるリセット状態が
解除された直後に、前記蓄積容量の信号を読み出すため
のパルス信号を出力することを特徴とする請求項１の固
体撮像素子の信号読み出し方法。
【請求項３】前記蓄積容量の信号を読み出す読み出し
期間が前記出力線をリセットするリセット期間よりも長
く設定されていることを特徴とする請求項１の固体撮像
素子の信号読み出し方法。
【請求項４】前記固体撮像素子はラインセンサとして
構成されていることを特徴とする請求項１の固体撮像素
子の信号読み出し方法。
【請求項５】制御電極となるベースに電荷を蓄積し、
主電極となるエミッタから増幅された信号を出力する光
電変換素子を画素として構成した固体撮像素子におい
て、前記主電極の電流経路に電流制御用の抵抗素子及び
これに並列に接続されたスイッチ素子を設け、前記制御
電極に注入されたキャリアを除く一括過渡リセット時に
は、前記スイッチ素子をリセット動作開始時から所定時
間遅れてオンするよう駆動することを特徴とする固体撮
像素子。
【請求項６】制御電極となるベースに電荷を蓄積し、
主電極となるエミッタから増幅された信号を出力する光
電変換素子を画素として構成した固体撮像素子におい
て、前記主電極の電流経路に可変抵抗素子を設け、前記
制御電極に注入されたキャリアを除く一括過渡リセット
時には、前記可変抵抗素子を徐々に抵抗値が小さくなる
ように制御することを特徴とする固体撮像素子。