JPH06205297A - Infrared ray sensor - Google Patents

Infrared ray sensor

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Publication number
JPH06205297A
JPH06205297A JP4338383A JP33838392A JPH06205297A JP H06205297 A JPH06205297 A JP H06205297A JP 4338383 A JP4338383 A JP 4338383A JP 33838392 A JP33838392 A JP 33838392A JP H06205297 A JPH06205297 A JP H06205297A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
pixel
amplifier
infrared ray
charge
Prior art date
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Pending
Application number
JP4338383A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Yamamoto
有一 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP4338383A priority Critical patent/JPH06205297A/en
Publication of JPH06205297A publication Critical patent/JPH06205297A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate a dark current component and a background radiation component of an output of the infrared ray sensor inside of the infrared ray sensor. CONSTITUTION:The infrared ray sensor is provided both with picture elements consisting of photodiodes 4 generating a charge in response to a strength of an incident infrared ray, dummy picture elements 8 consisting of photo diodes generating an entirely independent dummy signal via a vertical CCD 10 not based on the charge quantity generated from each picture element by only one line other than a light receiving area 1 on which all picture elements are arranged with respect to the picture elements arranged in a matrix shape and with an amplifier 14 amplifying the dummy signal, and also is provided with a differential amplifier 15 detecting a difference between the signal outputted from the amplifier 14 and a signal outputted from a horizontal CCD 3 based on the charge from the photodiode 4 via the vertical CCDs 6, 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は赤外線検知器に関し、特
に固体撮像素子を用いた赤外線検知器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an infrared detector, and more particularly to an infrared detector using a solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】赤外線の強度に応じた電荷を発生する画
素を2次元のマトリクス状に配置した従来の赤外線検知
器においては、各画素から出力される信号は、暗電流成
分,背景輻射成分,入射赤外線強度に応じた増加成分と
いう主に3つの成分の和になっている。これら3つの成
分は分離して外部に取り出すことができず、しかも赤外
画像を得るために必要な入射赤外線強度に応じた増加成
分というのは、暗電流成分,背景輻射成分に比べて極め
て小さい。そのため、各画素から出力されるこの信号の
ダイナミックレンジを向上させるために、赤外線検知器
の外部で出力信号の適切なDCレベルでこの信号をクラ
ンプし、このクランプレベルと出力信号のサンプリング
されたレベルとの差を検出して画像化していた。
2. Description of the Related Art In a conventional infrared detector in which pixels generating electric charges according to the intensity of infrared rays are arranged in a two-dimensional matrix, signals output from each pixel are dark current components, background radiation components, It is mainly the sum of three components, that is, an increasing component according to the intensity of incident infrared rays. These three components cannot be separated and taken out to the outside, and the increasing component corresponding to the incident infrared intensity required to obtain an infrared image is extremely smaller than the dark current component and background radiation component. . Therefore, in order to improve the dynamic range of this signal output from each pixel, this signal is clamped outside the infrared detector at an appropriate DC level of the output signal, and this clamp level and the sampled level of the output signal are clamped. The difference was detected and imaged.

【0003】また、MOS型のイメージセンサを用いた
従来の赤外線検知器においては、各画素のホトダイオー
ドと並列に遮光されたホトダイオードを接続し、スイッ
チ素子と容量素子とからなる直列回路をこれに接続し、
各画素のホトダイオードの出力と遮光されたホトダイオ
ードの出力との差を検出していた。
Further, in a conventional infrared detector using a MOS type image sensor, a photodiode of each pixel is connected in parallel with a light-shielded photodiode, and a series circuit composed of a switch element and a capacitive element is connected thereto. Then
The difference between the output of the photodiode of each pixel and the output of the shielded photodiode is detected.

【0004】次に、従来のMOS型イメージセンサを用
いた赤外線検知器の一例について図面を参照して説明す
る。
Next, an example of an infrared detector using a conventional MOS image sensor will be described with reference to the drawings.

【0005】図3は特開昭63−161784号公報に
記載されたMOS型イメージセンサの一例を示す回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a MOS type image sensor disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-161784.

【0006】図3において、まず、検出セルX1につい
て説明する。
In FIG. 3, first, the detection cell X1 will be described.

【0007】ホトダイオードPD1のカソードは、MO
S−FET(以下、トランジスタと記す)FT2(エン
ハンスメントタイプ)のソースに接続され、ホトダイオ
ードPD1のアノードは接地されている。そして、トラ
ンジスタFT2のドレインには正のリファレンス電圧V
refが印加されている。また、ホトダイオードPD1
の陰極はトランジスタFT1(エンハンスメントタイ
プ)のソースに接続され、そのトランジスタFT1のド
レインは容量素子C1に接続され、その容量素子C1の
他の端子は接地されている。この容量素子C1はMOS
型の容量素子で構成されている。このトランジスタFT
1と容量素子C1とで直列回路を構成し、その直列回路
がホトダイオードPD1の両端子間に接続されている。
The cathode of the photodiode PD1 is MO
It is connected to the source of an S-FET (hereinafter referred to as a transistor) FT2 (enhancement type), and the anode of the photodiode PD1 is grounded. Then, a positive reference voltage V is applied to the drain of the transistor FT2.
ref is being applied. In addition, the photodiode PD1
Is connected to the source of the transistor FT1 (enhancement type), the drain of the transistor FT1 is connected to the capacitive element C1, and the other terminal of the capacitive element C1 is grounded. This capacitive element C1 is a MOS
Type capacitive element. This transistor FT
1 and the capacitive element C1 form a series circuit, and the series circuit is connected between both terminals of the photodiode PD1.

【0008】また、容量素子C1の陽極はトランジスタ
FT3(エンハンスメントタイプ)のソースに接続さ
れ、そのトランジスタFT3のドレインにはリファレン
ス電圧Vrefが印加されている。さらに、容量素子C
1の陽極はセンス増幅器A1を構成するトランジスタF
T4(エンハンスメントタイプ)のゲートに接続され、
そのトランジスタFT4のドレインには電圧Vrefが
印加され、そのソースは負荷抵抗を構成するトランジス
タFT6のドレインに接続されている。トランジスタF
T6のソースはトランジスタFT7のドレインに接続さ
れ、トランジスタFT7のソースは接地されている。両
トランジスタFT6,FT7のゲートには安定した電圧
が印加されている。また、トランジスタFT4のソース
はトランジスタFT5(エンハンスメントタイプ)のド
レインに接続され、そのトランジスタFT5のソースは
ビデオラインVLに接続されている。
The anode of the capacitive element C1 is connected to the source of the transistor FT3 (enhancement type), and the reference voltage Vref is applied to the drain of the transistor FT3. Furthermore, the capacitive element C
The anode of 1 is a transistor F that constitutes the sense amplifier A1.
Connected to the gate of T4 (enhancement type),
The voltage Vref is applied to the drain of the transistor FT4, and the source thereof is connected to the drain of the transistor FT6 forming the load resistance. Transistor F
The source of T6 is connected to the drain of the transistor FT7, and the source of the transistor FT7 is grounded. A stable voltage is applied to the gates of both transistors FT6 and FT7. The source of the transistor FT4 is connected to the drain of the transistor FT5 (enhancement type), and the source of the transistor FT5 is connected to the video line VL.

【0009】トランジスタFT3はゲートにアクティブ
ハイのリセット信号S2を入力しており、リセット信号
S2が高レベルとなると導通する。また、トランジスタ
FT1はゲートにアクティブハイのデータ信号S1を入
力しており、データ信号S1が高レベルとなると導通す
る。また、トランジスタFT5はゲートにアクティブハ
イのX1選択信号S3を入力しており、X1選択信号S
3が高レベルとなると導通する。さらに、トランジスタ
FT2はデータ信号S1を反転したロック信号S4が入
力しており、ロック信号S4が高レベルとなると導通す
る。
The transistor FT3 has an active high reset signal S2 input to its gate, and is turned on when the reset signal S2 becomes high level. Further, the transistor FT1 inputs the active-high data signal S1 to its gate, and becomes conductive when the data signal S1 becomes high level. The transistor FT5 has an active high X1 selection signal S3 input to its gate,
When 3 goes high, it conducts. Further, the transistor FT2 receives the lock signal S4, which is the inverted data signal S1, and becomes conductive when the lock signal S4 becomes high level.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】この従来の2次元赤外
線イメージセンサを用いた赤外線検知器では、各画素か
らの出力信号は、暗電流成分,背景輻射成分,入射赤外
線の強度に応じた増加成分という主として3つの成分の
和になっているが、これらはいずれも分離することがで
きない。従って、2次元赤外線イメージセンサのダイナ
ミックレンジを向上させるためには、イメージセンサ以
降の信号処理で、イメージセンサの出力信号をクランプ
する装置が必要であるという問題点があった。
In the infrared detector using the conventional two-dimensional infrared image sensor, the output signal from each pixel is a dark current component, a background radiation component, and an increasing component according to the intensity of the incident infrared light. , Which is mainly the sum of the three components, but none of them can be separated. Therefore, in order to improve the dynamic range of the two-dimensional infrared image sensor, there is a problem that a device for clamping the output signal of the image sensor is necessary in the signal processing after the image sensor.

【0011】また、特開昭63−161784号公報に
記されているMOS型イメージセンサを用いた赤外線検
知器においては、一画素の構成が、光検出ホトダイオー
ド(検出セル),遮光されたホトダイオード(ダミーセ
ル),スイッチ素子,容量素子と、一画素内の同一平面
上に多くの構成要素を必要とし、このために、イメージ
センサのフィルファクターが低下し、感度の低下を招く
という問題点があった。
In an infrared detector using a MOS type image sensor described in Japanese Patent Laid-Open No. 63-161784, one pixel is composed of a photodetection photodiode (detection cell) and a light-shielded photodiode (detection cell). Many components are required on the same plane in one pixel, such as a dummy cell), a switch element, and a capacitive element, which causes a problem that the fill factor of the image sensor is lowered and the sensitivity is lowered. .

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の赤外線検知器
は、各画素で発生した電荷を電圧として外部へ取り出す
読み出し部にフレームトランスファー型のCCDを備え
ている赤外線検知器において、入射する赤外線の強度に
応じた電荷を発生するマトリクス状に配置された複数の
第1の画素と、前記第1の画素に対しその全画素が配置
された領域以外に前記マトリクスの一列だけ前記第1の
画素の各画素の発生する電荷量に基づかない全く独立の
疑似信号を発生する第2の画素と、前記疑似信号を増幅
する増幅器と、この増幅器から出力される第1の信号と
赤外線の強度に応じた電荷を発生する前記第1の画素か
ら出力される第2の信号との差を検出する演算部とを備
える。
An infrared detector according to the present invention is an infrared detector having a frame transfer type CCD in a readout section for taking out charges generated in each pixel to the outside as a voltage. A plurality of first pixels arranged in a matrix that generate electric charges according to the intensity, and one row of the first pixel of the first pixel other than the area where all the pixels are arranged for the first pixel. A second pixel that generates a completely independent pseudo signal that is not based on the amount of charge generated by each pixel, an amplifier that amplifies the pseudo signal, and a first signal output from this amplifier and the intensity of infrared rays An arithmetic unit that detects a difference from the second signal output from the first pixel that generates electric charge.

【0013】また、前記複数の第1の画素が配置された
領域からの電荷を列単位に蓄積する複数の垂直CCDを
含むストレージ領域と、このストレージ領域からの電荷
を蓄積して前記第2の信号を生成する水平CCDとを有
している。
Further, a storage area including a plurality of vertical CCDs for accumulating charges from the area in which the plurality of first pixels are arranged in a column unit, and the second area by accumulating charges from the storage area. A horizontal CCD for generating a signal.

【0014】[0014]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

【0015】図1は本発明の一実施例の赤外線検知器を
示すブロック図、図2は図1に示す実施例における制御
信号及び出力信号の一例を示す波形図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an infrared detector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of control signals and output signals in the embodiment shown in FIG.

【0016】図1において、本実施例の赤外線検知器は
受光領域1と、ストレージ領域2と、水平CCD3と、
疑似信号発生領域7と、水平CCD3からの出力を増幅
する増幅器13と、垂直CCD10からの出力を増幅す
る増幅器14と、増幅器13,14の各出力の差を増幅
する差動増幅器15とを有して構成している。
In FIG. 1, the infrared detector of this embodiment has a light receiving area 1, a storage area 2, a horizontal CCD 3, and
The pseudo signal generating area 7, the amplifier 13 for amplifying the output from the horizontal CCD 3, the amplifier 14 for amplifying the output from the vertical CCD 10, and the differential amplifier 15 for amplifying the difference between the outputs of the amplifiers 13 and 14 are provided. Then configured.

【0017】受光領域1は、複数のホトダイオード4,
トランスファーゲート5,垂直CCD6で構成される。
疑似信号発生領域7は疑似信号を発生する複数のダミー
画素8,トランスファーゲート9,疑似信号転送用の垂
直CCD10で構成される。
The light receiving region 1 is composed of a plurality of photodiodes 4,
It consists of a transfer gate 5 and a vertical CCD 6.
The pseudo signal generating area 7 is composed of a plurality of dummy pixels 8 for generating a pseudo signal, a transfer gate 9, and a vertical CCD 10 for transferring a pseudo signal.

【0018】次に、本実施例の動作を図1,図2を併用
して説明する。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0019】受光領域1に赤外線が入射すると、各ホト
ダイオード4で入射赤外線の強度に応じた電荷が発生す
る。この電荷は、各トランスファーゲート5を経由し、
積分パルスφINTがトランスファーゲート5に印加さ
れている期間中垂直CCD6の電極下に形成されるポテ
ンシャル井戸に蓄積される。積分パルスφINTによる
電荷の蓄積が終了すると、受光領域1上の垂直CCD6
の転送電極IV1,IV2,IV3,IV4に4相の高
速転送パルスφIV1,φIV2,φIV3,φIV4
が印加され、同時にストレージ領域2の垂直CCD11
の転送電極SV1,SV2,SV3,SV4にも、高速
転送パルスφIV1,φIV2,φIV3,φIV4と
は異なる4相の転送パルスφSV1,φSV2,φSV
3,φSV4が印加され、受光領域1内の全ての画素の
信号電荷が高速にストレージ領域2へ転送される。
When infrared rays are incident on the light receiving region 1, each photodiode 4 generates electric charges according to the intensity of the incident infrared rays. This charge passes through each transfer gate 5,
While the integration pulse φINT is being applied to the transfer gate 5, it is accumulated in the potential well formed below the electrode of the vertical CCD 6. When the accumulation of charges by the integration pulse φINT is completed, the vertical CCD 6 on the light receiving area 1
Four-phase high-speed transfer pulses φIV1, φIV2, φIV3, φIV4 to the transfer electrodes IV1, IV2, IV3, IV4 of
Is applied, and at the same time, the vertical CCD 11 in the storage area 2
To the transfer electrodes SV1, SV2, SV3, SV4 of four-phase transfer pulses φSV1, φSV2, φSV different from the high-speed transfer pulses φIV1, φIV2, φIV3, φIV4.
3, φSV4 is applied, and the signal charges of all the pixels in the light receiving region 1 are transferred to the storage region 2 at high speed.

【0020】このあと、受光領域1内のトランスファー
ゲート5に再び積分パルスφINTが印加され、再び電
荷の蓄積が行われる。ストレージ領域2に転送された信
号電荷はこの間に一行づつ下に、トランスファーゲート
(TG)12を経由して送られる。
After that, the integral pulse φINT is applied again to the transfer gate 5 in the light receiving region 1 to accumulate the charges again. The signal charges transferred to the storage region 2 are sent row by row downward during this time via the transfer gate (TG) 12.

【0021】先ず垂直CCD11の一番下の行にある信
号電荷が一行同時に水平CCD3へ転送され、水平CC
D転送パルスφH1,φH2によって、時系列信号とし
て増幅器13へ送られる。この時、すでに次の信号電荷
が一段下に転送されているので、次の転送パルスφSV
1,φSV2,φSV3,φSV4で水平CCD3に信
号電荷が入り、再び水平CCD転送パルスφH1,φH
2によって時系列信号として増幅器13へ送られる。
First, the signal charges in the lowermost row of the vertical CCD 11 are transferred to the horizontal CCD 3 one row at a time, and the horizontal CC
The D transfer pulses φH1 and φH2 are sent to the amplifier 13 as a time series signal. At this time, since the next signal charge has already been transferred to the next stage, the next transfer pulse φSV
1, φSV2, φSV3, and φSV4, the signal charge enters the horizontal CCD 3, and the horizontal CCD transfer pulses φH1 and φH again.
2 is sent to the amplifier 13 as a time series signal.

【0022】次に、疑似信号発生領域7の動作を図1,
図2を併用して説明する。
Next, the operation of the pseudo signal generating area 7 will be described with reference to FIG.
A description will be given in combination with FIG.

【0023】図2は信号電荷の一水平走査線分転送時に
おけるブランキング期間近辺の、各種転送パルスのタイ
ミングチャートであり、一水平走査線分転送時における
ブランキング期間をH.BLKで示してある。
FIG. 2 is a timing chart of various transfer pulses in the vicinity of a blanking period during the transfer of one horizontal scanning line segment of signal charges. Shown in BLK.

【0024】φH1,φH2は図1における水平CCD
3の転送パルスであり、φSV1〜φSV4はストレー
ジ領域2における垂直CCD11の転送パルス、φVL
は垂直CCD11と水平CCD3とを区切るトランスァ
ーゲート(TG)12への印加パルスである。また、φ
IGは、疑似信号発生領域7における疑似信号電荷の積
分パルスであり、φT1,φT2は、疑似信号電荷の転
送パルスである。
ΦH1 and φH2 are horizontal CCDs in FIG.
.Phi.SV1 to .phi.SV4 are transfer pulses of the vertical CCD 11 in the storage area 2, .phi.VL.
Is a pulse applied to a transfer gate (TG) 12 that separates the vertical CCD 11 and the horizontal CCD 3. Also, φ
IG is an integration pulse of the pseudo signal charge in the pseudo signal generating region 7, and φT1 and φT2 are transfer pulses of the pseudo signal charge.

【0025】先ず、疑似信号発生領域7のトランスファ
ーゲート9に積分パルスφIGが印加される。ダミー画
素8は光学的に遮蔽しておき、トランスファーゲート9
に積分パルスφIGが印加されている期間中ダミー画素
8で発生した電荷がトランスファーゲート9を経由して
垂直CCD10の転送電極下のポテンシャル井戸へ転送
される。
First, the integral pulse φIG is applied to the transfer gate 9 in the pseudo signal generating region 7. The dummy pixel 8 is optically shielded, and the transfer gate 9
While the integration pulse φIG is being applied to the dummy pixels 8, the charges generated in the dummy pixels 8 are transferred to the potential well below the transfer electrodes of the vertical CCD 10 via the transfer gate 9.

【0026】この時ストレージ領域2では、垂直CCD
11にある信号電荷が一行同時に転送パルスφSV1〜
φSV4によって下方に転送され、垂直CCD11の一
番下の行にある信号電荷はトランスファーゲート(T
G)12を経由して水平CCD3へ転送される。
At this time, in the storage area 2, the vertical CCD
The signal charges in 11 are transferred pulses φSV1 to
The signal charges transferred to the lower side of the vertical CCD 11 by φSV4 are transferred to the transfer gate (T
G) Transferred to the horizontal CCD 3 via 12.

【0027】水平CCD3に転送された信号電荷は水平
転送パルスφH1,φH2によって増幅器13へ転送さ
れ、垂直CCD10へ転送されたダミー電荷は、垂直C
CD転送パルスφT1,φT2によって増幅器14へ転
送され、それぞれ時系列信号となるが、受光領域1のホ
トダイオード4に印加される積分パルスφINTの積分
時間に比べて、疑似信号発生領域7のダミー画素8に印
加される積分パルスφIGの積分時間は圧倒的に短いた
め、増幅器14のゲインは増幅器13のゲインに比べて
大きく設定されている。そして増幅器13からの信号
と、増幅器14からの信号とを同時に差動増幅器15へ
送り、その差を検出して外部へ取り出す。
The signal charges transferred to the horizontal CCD 3 are transferred to the amplifier 13 by the horizontal transfer pulses φH1 and φH2, and the dummy charges transferred to the vertical CCD 10 are vertical Cs.
The time-series signals are transferred to the amplifier 14 by the CD transfer pulses φT1 and φT2, respectively, but compared with the integration time of the integration pulse φINT applied to the photodiode 4 in the light receiving region 1, the dummy pixel 8 in the pseudo signal generating region 7 is compared. Since the integration time of the integration pulse φIG applied to is overwhelmingly short, the gain of the amplifier 14 is set to be larger than the gain of the amplifier 13. Then, the signal from the amplifier 13 and the signal from the amplifier 14 are simultaneously sent to the differential amplifier 15, and the difference between them is detected and taken out to the outside.

【0028】このように、水平CCD3の水平転送パル
スφH1,φH2と、疑似信号発生領域7の垂直CCD
10の垂直CCD転送パルスφT1,φT2とを同期さ
せ、以上の動作を繰り返し行うことによって、信号電荷
から不要な電荷成分を除くことができる。但しこの動作
は、受光領域1の垂直CCD6の高速転送期間中は、行
わない。
As described above, the horizontal transfer pulses φH1 and φH2 of the horizontal CCD 3 and the vertical CCD of the pseudo signal generation area 7 are used.
By synchronizing the 10 vertical CCD transfer pulses φT1 and φT2 and repeating the above operation, unnecessary charge components can be removed from the signal charges. However, this operation is not performed during the high-speed transfer period of the vertical CCD 6 in the light receiving area 1.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、各画素で
発生した電荷を電圧として外部へ取り出す読み出し部に
フレームトランスファー型のCCDを備えている赤外線
検知器において、入射する赤外線の強度に応じた電荷を
発生するマトリクス状に配置された複数の第1の画素
と、第1の画素に対しその全画素が配置された領域以外
にマトリクスの一列だけ第1の画素の各画素の発生する
電荷量に基づかない全く独立の疑似信号を発生する第2
の画素と、その疑似信号を増幅する増幅器と、増幅器か
ら出力される第1の信号と赤外線の強度に応じた電荷を
発生する第1の画素から出力される第2の信号との差を
検出する演算部とを備えることにより、赤外線検知器出
力の赤外画像に寄与しない不要な信号成分を赤外線検知
器内部で除去できる。この結果、感度の低下を招くこと
なく赤外線検知器としてのダイナミックレンジを向上さ
せることができる。また、赤外線撮像装置を構成する場
合、小型軽量化することができる。
As described above, according to the present invention, in the infrared detector having the frame transfer type CCD in the reading section for taking out the electric charge generated in each pixel as a voltage to the outside, the infrared detector according to the intensity of the incident infrared ray. A plurality of first pixels arranged in a matrix for generating electric charges, and electric charges generated by each pixel of the first pixels in one row of the matrix other than the area in which all the pixels are arranged for the first pixel Second to generate totally independent pseudo-signals not based on quantity
The pixel, the amplifier for amplifying the pseudo signal thereof, and the difference between the first signal output from the amplifier and the second signal output from the first pixel that generates electric charge according to the intensity of infrared rays. By including the calculation unit that operates, an unnecessary signal component that does not contribute to the infrared image output from the infrared detector can be removed inside the infrared detector. As a result, the dynamic range of the infrared detector can be improved without lowering the sensitivity. Further, when the infrared imaging device is configured, the size and weight can be reduced.

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

【図1】本発明の一実施例の赤外線検知器を示すブロッ
ク図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an infrared detector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す実施例における制御信号及び出力信
号の一例を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of control signals and output signals in the embodiment shown in FIG.

【図3】MOS型イメージセンサとして用いる固体撮像
素子の一例を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a solid-state image sensor used as a MOS image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 受光領域 2 ストレージ領域 3 水平CCD 4 ホトダイオード 5 トランスファーゲート 6 垂直CCD 7 疑似信号発生領域 8 ダミー画素 9 トランスファーゲート 10 垂直CCD 11 垂直CCD 12 トランスファーゲート(TG) 13 増幅器 14 増幅器 15 差動増幅器 21 選択信号出力回路 90 アバーチャ部 91 n型基板 92 ソース 93 ドレイン 94 ゲート 96 アルミニウム層 φINT 積分パルス φIV1,φIV2,φIV3,φIV4 高速転送
パルス φSV1,φSV2,φSV3,φSV4 転送パル
ス φVL 印加パルス φH1,φH2 水平CCD転送パルス φT1,φT2 垂直CCD転送パルス φIG 積分パルス H.BLK ブランキング期間 IV1,IV2,IV3,IV4,SV1,SV2,S
V3,SV4 転送電極 FT1〜FT7、FT11〜FT17 MOS−FE
T PD、PD1、PD11 ホトダイオード C1,C11 容量素子 X1 検出セル W ダミーセル A1、A11 センス増幅器 VL ビデオライン DL ダミーライン
1 light receiving area 2 storage area 3 horizontal CCD 4 photodiode 5 transfer gate 6 vertical CCD 7 pseudo signal generation area 8 dummy pixel 9 transfer gate 10 vertical CCD 11 vertical CCD 12 transfer gate (TG) 13 amplifier 14 amplifier 15 differential amplifier 21 selection Signal output circuit 90 Aperture unit 91 n-type substrate 92 Source 93 Drain 94 Gate 96 Aluminum layer φINT integration pulse φIV1, φIV2, φIV3, φIV4 High-speed transfer pulse φSV1, φSV2, φSV3, φSV4 transfer pulse φVL applied pulse φH1, φH2 Horizontal CCD transfer Pulse φT1, φT2 vertical CCD transfer pulse φIG integration pulse H.P. BLK blanking period IV1, IV2, IV3, IV4, SV1, SV2, S
V3, SV4 transfer electrodes FT1 to FT7, FT11 to FT17 MOS-FE
T PD, PD1, PD11 photodiode C1, C11 capacitive element X1 detection cell W dummy cell A1, A11 sense amplifier VL video line DL dummy line

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 各画素で発生した電荷を電圧として外部
へ取り出す読み出し部にフレームトランスファー型のC
CDを備えている赤外線検知器において、入射する赤外
線の強度に応じた電荷を発生するマトリクス状に配置さ
れた複数の第1の画素と、前記第1の画素に対しその全
画素が配置された領域以外に前記マトリクスの一列だけ
前記第1の画素の各画素の発生する電荷量に基づかない
全く独立の疑似信号を発生する第2の画素と、前記疑似
信号を増幅する増幅器と、この増幅器から出力される第
1の信号と赤外線の強度に応じた電荷を発生する前記第
1の画素から出力される第2の信号との差を検出する演
算部とを備えることを特徴とする赤外線検知器。
1. A frame transfer type C is provided in a read-out portion for taking out charges generated in each pixel as a voltage to the outside.
In an infrared detector including a CD, a plurality of first pixels arranged in a matrix that generate electric charges according to the intensity of incident infrared light, and all the pixels are arranged for the first pixel. A second pixel for generating a completely independent pseudo signal that is not based on the charge amount generated by each pixel of the first pixel in only one column of the matrix other than the region, an amplifier for amplifying the pseudo signal, and this amplifier An infrared detector comprising: an arithmetic unit that detects a difference between a first signal that is output and a second signal that is output from the first pixel that generates a charge according to the intensity of infrared rays. .
【請求項2】 前記複数の第1の画素が配置された領域
からの電荷を列単位に蓄積する複数の垂直CCDを含む
ストレージ領域と、このストレージ領域からの電荷を蓄
積して前記第2の信号を生成する水平CCDとを備える
ことを特徴とする請求項1記載の赤外線検知器。
2. A storage region including a plurality of vertical CCDs for accumulating charges from a region in which the plurality of first pixels are arranged in column units, and the second region by accumulating charges from the storage regions. The infrared detector according to claim 1, further comprising a horizontal CCD that generates a signal.
JP4338383A 1992-12-18 1992-12-18 Infrared ray sensor Pending JPH06205297A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001044403A (en) * 1999-07-30 2001-02-16 Fujitsu Ltd Semiconductor image pickup device
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