JPH0723303A - Solid state image pickup element - Google Patents

Solid state image pickup element

Info

Publication number
JPH0723303A
JPH0723303A JP5165527A JP16552793A JPH0723303A JP H0723303 A JPH0723303 A JP H0723303A JP 5165527 A JP5165527 A JP 5165527A JP 16552793 A JP16552793 A JP 16552793A JP H0723303 A JPH0723303 A JP H0723303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
signal
image pickup
imaging device
state imaging
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5165527A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Kazama
里志 風間
Tsutomu Nakamura
力 中村
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.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP5165527A priority Critical patent/JPH0723303A/en
Publication of JPH0723303A publication Critical patent/JPH0723303A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the necessity of a voltage buffer having high speed and large capacity, to suppress power consumption and to attain the FPN correction of a CMD image pickup element or the like by connecting the output terminal of the CMD image pickup element to one input terminal of a differential amplifier and the input terminal of a frame memory through a preamplifier. CONSTITUTION:Since reset voltage is impressed to all gate lines of the CMD image pickup element 220 in each horizontal flyback time by a control signal outputted from a timing generating circuit 224 at t=t1, the exposure time of each picture element becomes > one horizontal effective scanning period. Thereby a signal output based upon incident light is regarded as a dark time output. A clock signal is turned to 'H' by a control signal, from the circuit 224 at t=t2 and a normal image pickup state is set up. Dark time output signals for all picture elements are read out from the element 220 by impressing reset potential to the gate lines of all the picture elements over > one frame period and stored in the frame memory 225 as a dark time FPN signal through the preamplifier 212. Then the element 220 executes image pickup operation by a control signal from the circuit 224 to read out the signals of respective picture element obtain a video signal.

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、電荷変調素子(CM
D:Charge Modulation Devic
e)等の撮像素子を画素の構成要素として用いた固体撮
像装置に係り、特にFPN補正機能を有する固体撮像装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a charge modulation device (CM).
D: Charge Modulation Device
The present invention relates to a solid-state image pickup device using an image pickup element such as e) as a constituent element of a pixel, and particularly to a solid-state image pickup device having an FPN correction function.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、MIS型受光・蓄積部を有する撮
像素子からなる固体撮像装置は種々のものが知られてい
るが、その中には、MIS型受光・蓄積部を有し、かつ
内部増幅機能を有する撮像素子を用いた固体撮像装置が
ある。
2. Description of the Related Art Conventionally, there are known various solid-state image pickup devices including an image pickup device having a MIS type light receiving / accumulating portion. There is a solid-state image pickup device using an image pickup device having an amplification function.

【0003】この固体撮像装置の一例として、本件出願
人が提案した特開昭61−84059号公報、及び19
86年に開催されたInternational El
ectron Device Meeting(IED
M)の予稿集の第353〜356頁の‘A New M
OS Image Sensor Operation
g in a Non−Destructive Re
adout Mode’には、CMD撮像素子を用いた
固体撮像装置が開示されている。
As an example of this solid-state image pickup device, Japanese Patent Laid-Open No. 61-84059 and 19 proposed by the applicant of the present application.
International El held in 1986
electron Device Meeting (IED
M), pp. 353-356, 'A New M
OS Image Sensor Operation
g in a Non-Destructive Re
In addout Mode ', a solid-state image pickup device using a CMD image pickup element is disclosed.

【0004】図11に、前述したCMD撮像素子を用い
た従来の固体撮像装置の回路構成を示し説明する。ま
ず、各画素を構成するCMD101−11,101−1
2,……,101−mnをマトリックス状に配列し、そ
の各ドレインには共通なビデオ・バイアスVDD(>0)
を印加する。
FIG. 11 shows a circuit configuration of a conventional solid-state image pickup device using the above-mentioned CMD image pickup device and will be described. First, CMDs 101-11 and 101-1 that form each pixel
2, ..., 101-mn are arranged in a matrix, and each drain has a common video bias V DD (> 0).
Is applied.

【0005】X方向に配列されたCMD群のゲート端子
は、行ライン102−1,102−2,…,102−m
にそれぞれ接続し、Y方向に配列されたCMD群のソー
ス端子は列ライン103−1,103−2,…,103
−nにそれぞれ接続される。
The gate terminals of the CMDs arranged in the X direction are row lines 102-1, 102-2, ..., 102-m.
, And the source terminals of the CMDs arranged in the Y direction are column lines 103-1, 103-2, ..., 103.
-N respectively.

【0006】上記列ライン103−1,103−2,
…,103−nは、それぞれ列選択用トランジスタ10
4−1,104−2,…,104−n及び反選択用トラ
ンジスタ105−1,105−2,…,105−nを介
して、信号線106及びGNDに接地されたレファレン
ス・ライン107にそれぞれ共通に接続する。そして信
号線106は、入力が仮想接地された電流−電圧変換型
のプリアンプ112に接続され、該プリアンプ112の
出力端109には、負極性の映像信号が時系列で読み出
される。
The column lines 103-1 and 103-2,
, 103-n are column selection transistors 10 respectively.
, 104-n and anti-selection transistors 105-1, 105-2, ..., 105-n to the signal line 106 and the reference line 107 grounded to GND, respectively. Connect in common. The signal line 106 is connected to a current-voltage conversion type preamplifier 112 whose input is virtually grounded, and a negative video signal is read out in time series from the output terminal 109 of the preamplifier 112.

【0007】また、行ライン102−1,102−2,
…,102−mは垂直走査回路110に接続してそれぞ
れ信号φG1,φG2,…,φGmを印加し、列選択用トラン
ジスタ104−1,104−2,…,104−n及び反
選択用トランジスタ105−1,105−2,…,10
5−nのゲート端子は、水平走査回路111に接続し
て、それぞれの信号φS1,φS2,…,φSn及び各々の反
転信号を印加する。なお各CMDは同一基板上に形成
し、その基板には図示しない基板電圧VSUB を印加する
ようなっている。
Also, the row lines 102-1, 102-2,
, 102-m are connected to the vertical scanning circuit 110 to apply signals φ G1 , φ G2 , ..., φ Gm , respectively, and the column selection transistors 104-1, 104-2, ..., 104-n and anti-selection are performed. Transistors 105-1, 105-2, ..., 10
The gate terminals of 5-n are connected to the horizontal scanning circuit 111, and apply the respective signals φ S1 , φ S2 , ..., φ Sn and their inverted signals. Each CMD is formed on the same substrate, and a substrate voltage V SUB ( not shown) is applied to the substrate.

【0008】次に図12は、図11に示したCMD撮像
素子を用いた固体撮像装置の動作を説明するための信号
波形図である。行ライン102−1,102−2,…,
102−mに印加するクロック信号φG1,φG2,…,φ
Gmは読み出しゲート電圧VRDとリセット電圧VRST 、オ
ーバーフロー電圧VOF、蓄積電圧VINT からなり、非選
択行においては、映像信号の水平有効期間中は蓄積電圧
INT 、水平帰線期間中はオーバーフロー電圧VOF、と
なり選択行においては映像信号の水平有効期間中は読み
出しゲート電圧VRD、水平帰線期間中はリセット電圧V
RST となる。
Next, FIG. 12 is a signal waveform diagram for explaining the operation of the solid-state image pickup device using the CMD image pickup device shown in FIG. Row lines 102-1, 102-2, ...
Clock signals φ G1 , φ G2 , ..., φ applied to 102-m
Gm is composed of a read gate voltage V RD , a reset voltage V RST , an overflow voltage V OF , and a storage voltage V INT . In a non-selected row, the storage voltage V INT is stored during the horizontal effective period of the video signal, and the horizontal blanking period is stored. Overflow voltage V OF is, read gate voltage V RD during the horizontal effective period of the video signal in the selected row, and reset voltage V during the horizontal retrace period.
Become RST .

【0009】また、列選択用トランジスタ104−1,
104−2,…,104−nのゲート端子に印加する信
号φS1,φS2,…,φSnは、列ライン103−1,10
3−2,…,103−nを選択するための信号である。
Further, the column selecting transistors 104-1,
The signals φ S1 , φ S2 , ..., φ Sn applied to the gate terminals of 104-2 ,.
These signals are for selecting 3-2, ..., 103-n.

【0010】この印加信号φS1,φS2,…,φSnにおい
て、電圧値の低レベルは列選択用トランジスタ104−
1,104−2,…,104−nをオフ、反選択用トラ
ンジスタ105−1,105−2,…,105−nをオ
ン、高レベルは列選択用トランジスタ104−1,10
4−2,…,104−nをオン、反選択用トランジスタ
105−1,105−2,…,105−nをオフするよ
うに設定されている。そして各CMD画素の光信号を信
号線106に順次読み出し、プリアンプ112で増幅し
て出力するようになっている。なお図12において、H
−BLANKはそのロー・レベルが映像信号の水平帰線
期間のタイミングを示す信号である。
In the applied signals φ S1 , φ S2 , ..., φ Sn , the low level of the voltage value indicates that the column selection transistor 104-
, 104-n are turned off, anti-selection transistors 105-1, 105-2, ..., 105-n are turned on, and high level is column selection transistors 104-1, 10.
, 104-n are turned on and the anti-selection transistors 105-1, 105-2, ..., 105-n are turned off. Then, the optical signal of each CMD pixel is sequentially read out to the signal line 106, amplified by the preamplifier 112, and output. In FIG. 12, H
-BLANK is a signal whose low level indicates the timing of the horizontal blanking period of the video signal.

【0011】しかし、本固体撮像素子においては、画素
ごとの特性ばらつきが、信号出力に現れる、いわゆる固
定パターン・ノイズ(Fixed Pattern N
oise:以下FPNと略す)が大きく、本固体撮像素
子の主たる雑音源となっている。このFPNの主因は、
画素を構成するトランジスタ特性のばらつきであるこ
と、ならびにこのFPNの影響は暗時出力のオフセット
補正を行うことにより、かなり改善できることが報告さ
れている(参考文献:“CMD撮像素子のFPN抑圧駆
動法”,テレビジョン学会全国大会予稿,3−7,19
90)。
However, in the present solid-state image pickup device, a so-called fixed pattern noise (fixed pattern noise) in which a characteristic variation for each pixel appears in a signal output.
Oise: hereinafter abbreviated as FPN) is large and is a main noise source of the present solid-state imaging device. The main cause of this FPN is
It has been reported that variations in the characteristics of transistors forming pixels and the effect of this FPN can be significantly improved by performing offset correction of the dark output (reference: "FPN suppression driving method for CMD image sensor"). ”, Proceedings of National Congress of Television Society, 3-7, 19
90).

【0012】前記オフセット補正機能を有する固体撮像
装置として、本件出願人は2つの方法を開示している。
まず第1に、特開昭64−39171号公報において開
示されている図13に示すような構成の固体撮像装置が
ある。
As a solid-state image pickup device having the offset correction function, the applicant of the present application discloses two methods.
First of all, there is a solid-state imaging device having a configuration as shown in FIG. 13 disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-39171.

【0013】この固体撮像装置は、被写体からの光学像
をレンズ1を通してイメージセンサ2の光電変換面に結
像する。レンズ1の後方のシャッタ3はイメージセンサ
2の光電変換面に全く光を入射させない状態を実現する
ために設置されている。勿論、レンズ1の前方に設けて
も良い。
This solid-state image pickup device forms an optical image from a subject on a photoelectric conversion surface of an image sensor 2 through a lens 1. The shutter 3 behind the lens 1 is installed to realize a state in which no light is incident on the photoelectric conversion surface of the image sensor 2. Of course, it may be provided in front of the lens 1.

【0014】前記シャッタ3を閉じた状態においては、
イメージセンサ2の光電変換面には光が入射されないた
め、本来ならばイメージセンサ2の電気的出力は零(黒
レベル)であるべきであるが、上記のFPNがイメージ
センサ2から出力される。
With the shutter 3 closed,
Since no light is incident on the photoelectric conversion surface of the image sensor 2, the electrical output of the image sensor 2 should be zero (black level), but the FPN is output from the image sensor 2.

【0015】このFPN出力をフレームメモリ4に記憶
しておき、実際の被写体を撮像した時得られるイメージ
センサ2からの出力信号と、フレームメモリ4に記憶さ
せておいたFPNに対応する信号を読み出して差動増幅
器5に同時に供給し、両者の差信号を求める。これによ
りイメージセンサ2からの被写体撮像出力信号よりFP
N信号を除去した出力信号を得るようにしている。
This FPN output is stored in the frame memory 4, and the output signal from the image sensor 2 obtained when an actual subject is imaged and the signal corresponding to the FPN stored in the frame memory 4 are read out. Are simultaneously supplied to the differential amplifier 5 to obtain a difference signal between them. As a result, the FP is detected from the image pickup output signal of the subject from the image sensor 2.
An output signal from which the N signal is removed is obtained.

【0016】なお図13において、クロック信号発生回
路6は、イメージセンサ2の画素とフレームメモリ4の
アドレスとを、FPN信号の記憶時と、読み出し時に対
応させるために、イメージセンサ2とフレームメモリ4
に同時に印加するクロック信号を発生する。
In FIG. 13, the clock signal generating circuit 6 makes the pixels of the image sensor 2 correspond to the addresses of the frame memory 4 at the time of storing the FPN signal and at the time of reading the FPN signal.
Generate a clock signal that is applied simultaneously to the.

【0017】またプロセス回路7は、イメージセンサ2
の出力信号からFPNを除去し光学像だけに対応した信
号を通常のビデオ信号処理する回路であり、S1,S2
はFPNに対応した信号をフレームメモリ4に記憶する
場合と通常の被写体を撮像し出力する場合に切り換える
スイッチである。
The process circuit 7 includes the image sensor 2
Is a circuit for removing the FPN from the output signal of the above and processing a signal corresponding to only the optical image by a normal video signal.
Is a switch that switches between the case of storing a signal corresponding to FPN in the frame memory 4 and the case of capturing and outputting a normal subject.

【0018】しかしながら、前述したFPN補正機能を
有する固体撮像装置においては、機械的な遮光部材つま
りシャッタ3が必要であり、これはシステムの規模・重
量・コストを増大させることになる。
However, in the above-mentioned solid-state image pickup device having the FPN correction function, the mechanical light shielding member, that is, the shutter 3 is required, which increases the scale, weight and cost of the system.

【0019】このため、本件出願人による特開平4−1
62886号公報において、シャッタ等の機械的な遮光
部材を用いずに、FPNが映像信号に与える影響を抑圧
できる固体撮像装置を開示した。
Therefore, Japanese Patent Laid-Open No. 4-1 by the applicant of the present invention
Japanese Patent No. 62886 discloses a solid-state imaging device capable of suppressing the influence of FPN on a video signal without using a mechanical light shielding member such as a shutter.

【0020】この固体撮像装置の概要を図14に示す。
この固体撮像装置におけるCMD撮像素子20は図11
に示したものと同一のものであり、その構成の説明は省
略する。
FIG. 14 shows an outline of this solid-state image pickup device.
The CMD image pickup device 20 in this solid-state image pickup device is shown in FIG.
Since it is the same as that shown in, the description of the configuration is omitted.

【0021】前記CMD撮像素子20の出力は、プリア
ンプ12に接続され、プリアンプ12の出力には差動増
幅器26の一方の入力端子およびフレームメモリ25の
入力端子が接続される。このフレームメモリ25の出力
端子は、前記差動増幅器26のもう一方の入力端子に接
続される。前記CMD撮像素子20の読み出し信号電圧
電源端子V1 、リセット信号電圧電源端子V2 、及びオ
ーバーフロー信号電圧電源端子V3 のうち、電源端子V
1 および電源端子V2 は電源21に接続され、それぞれ
読み出し信号電圧VRDおよびリセット信号電圧VRST
印加するようにし、電源端子V3 は電源切り換え用スイ
ッチ回路27を介して前記電源に接続し、リセット信号
電圧VRST とオーバーフロー信号電圧VOFのどちらかが
電源端子V3 に印加されるようにする。
The output of the CMD image pickup device 20 is connected to the preamplifier 12, and one output terminal of the differential amplifier 26 and the input terminal of the frame memory 25 are connected to the output of the preamplifier 12. The output terminal of the frame memory 25 is connected to the other input terminal of the differential amplifier 26. Of the read signal voltage power supply terminal V 1 , the reset signal voltage power supply terminal V 2 and the overflow signal voltage power supply terminal V 3 of the CMD image sensor 20, the power supply terminal V
1 and the power supply terminal V 2 are connected to the power supply 21 to apply the read signal voltage V RD and the reset signal voltage V RST , respectively, and the power supply terminal V 3 is connected to the power supply through the power supply switching switch circuit 27. , Either the reset signal voltage V RST or the overflow signal voltage V OF is applied to the power supply terminal V 3 .

【0022】また、前記スイッチ回路27の切り換え制
御、前記CMD撮像素子20の動作および前記フレーム
メモリ25の動作は、タイミング信号発生回路24から
の信号により行われるように構成する。
The switching control of the switch circuit 27, the operation of the CMD image pickup device 20 and the operation of the frame memory 25 are configured to be performed by signals from the timing signal generating circuit 24.

【0023】次に本固体撮像装置の動作について説明す
る。タイミング信号発生回路24からの制御信号によ
り、電源切り換え用スイッチ回路27が動作し、撮像素
子20のオーバーフロー信号電圧電源端子V3 にリセッ
ト電圧VRST が印加される。
Next, the operation of the solid-state image pickup device will be described. The control signal from the timing signal generation circuit 24 operates the power supply switching switch circuit 27 to apply the reset voltage V RST to the overflow signal voltage power supply terminal V 3 of the image sensor 20.

【0024】この場合、CMD撮像素子20の各画素に
オーバーフロー信号を印加する期間は、画素信号を読み
出さない期間、即ち、水平ブランキング期間であるか
ら、CMD撮像素子20の各画素のゲートは、水平ブラ
ンキング期間毎にリセット信号電圧となり、各画素の露
光時間は1水平有効走査期間以下となる。
In this case, the period in which the overflow signal is applied to each pixel of the CMD image sensor 20 is a period in which no pixel signal is read out, that is, the horizontal blanking period, and therefore the gate of each pixel of the CMD image sensor 20 is The reset signal voltage is generated every horizontal blanking period, and the exposure time of each pixel is one horizontal effective scanning period or less.

【0025】従って、入射光による信号出力は、1フィ
ールドの走査線数分の1となるから、NTSC規格でC
MD撮像素子20を動作させた場合、0.4%以下とな
り、暗時出力とみなすことができる。電源端子V3 を1
フレーム期間以上リセット電圧VRST とすることによ
り、全画素分の暗時出力信号をCMD撮像素子20から
読み出し、プリアンプ12により所定の電圧振幅に増幅
してフレームメモリ25に暗時FPN信号として保持す
る。
Therefore, since the signal output by the incident light is 1 / the number of scanning lines in one field, it is C in the NTSC standard.
When the MD image pickup device 20 is operated, it becomes 0.4% or less, which can be regarded as dark output. Power supply terminal V 3 is 1
By setting the reset voltage V RST for the frame period or longer, the dark output signals for all pixels are read from the CMD image sensor 20, amplified by the preamplifier 12 to a predetermined voltage amplitude, and held in the frame memory 25 as a dark FPN signal. .

【0026】続いて、タイミング信号発生回路24から
の制御信号により電源切り換え用スイッチ27が作動
し、CMD撮像素子20のオーバーフロー信号電圧電源
端子V3 に読み出し信号電圧近傍のオーバーフロー信号
電圧VOFが印加されると、CMD撮像素子20は、図1
1,12の従来例と全く同様に動作して、各画素の信号
出力が読み出され、プリアンプ12の出力より映像信号
を得ることができる。
Then, the control signal from the timing signal generating circuit 24 activates the power supply switching switch 27, and the overflow signal voltage V OF near the read signal voltage is applied to the overflow signal voltage power supply terminal V 3 of the CMD image pickup device 20. Then, the CMD image pickup device 20 is changed to the one shown in FIG.
The signal output of each pixel is read out in the same manner as in the conventional examples 1 and 12, and the video signal can be obtained from the output of the preamplifier 12.

【0027】このとき、タイミング信号発生回路24か
らの基準信号により、フレームメモリ25は、CMD撮
像素子20から読み出される画素信号と同画素の暗時F
PN信号を逐次読み出し、CMD撮像素子20からの映
像信号とともに、差動増幅器26に入力する。差動増幅
器26によりこれらの信号の差動をとることによって、
暗時FPN信号が除去された映像信号をその出力端子か
ら得ることができる。
At this time, by the reference signal from the timing signal generation circuit 24, the frame memory 25 causes the pixel signal read from the CMD image sensor 20 to be the same as the pixel signal in dark F
The PN signal is sequentially read and input to the differential amplifier 26 together with the video signal from the CMD image sensor 20. By taking the difference of these signals by the differential amplifier 26,
A video signal from which the dark FPN signal has been removed can be obtained from its output terminal.

【0028】なお、本固体撮像装置に用いられるCMD
撮像素子20の垂直走査回路110には、図15に示す
ような走査回路が用いられており、図16に示すような
タイミングで動作している。
The CMD used in this solid-state imaging device
A scanning circuit as shown in FIG. 15 is used as the vertical scanning circuit 110 of the image sensor 20, and it operates at the timing as shown in FIG.

【0029】即ち、ゲート・パルス・レベル発生回路2
08は、各行ライン用のビット毎に、ゲートに反転クロ
ック信号/φ2 V を印加するように接続された読み出し
電圧VRDのスイッチング用トランジスタ201とシフト
・レジスタ206からの出力をゲートに印加するように
接続されたオーバーフロー電圧VOFのスイッチング用ト
ランジスタ202と、シフトレジスタユニット206か
らの出力の反転出力をゲートに印加するように構成した
リセット電圧VRST のスイッチング用トランジスタ20
3と、反転クロック信号/φ2 V をゲート印加するよう
に接続された蓄積電圧VINT のスイッチング用トランジ
スタ204と、以上の各トランジスタを制御する制御用
トランジスタ205とを設けて形成された単位回路で構
成されている。
That is, the gate pulse level generating circuit 2
08 applies the output from the switching transistor 201 and the shift register 206 of the read voltage V RD connected to apply the inverted clock signal / φ 2 V to the gate for each bit for each row line. The switching transistor 202 having the overflow voltage V OF and the switching transistor 20 having the reset voltage V RST configured to apply the inverted output of the output from the shift register unit 206 to the gate.
3, a switching transistor 204 for switching the accumulated voltage V INT connected so as to apply the inverted clock signal / φ 2 V to the gate, and a control transistor 205 for controlling each of the above transistors It is composed of.

【0030】なお、シフトレジスタの各単位回路206
は、図に示すように例えばクロックドCMOS構成のも
のが利用可能であり、また207−1,207−2,
…,207−mは、シフトレジスタおよびゲート・パル
ス・レベル発生回路の各行ライン毎の単位回路を示して
いる。
Each unit circuit 206 of the shift register
As shown in the figure, for example, a clocked CMOS configuration is available, and 207-1, 207-2,
, 207-m are unit circuits for each row line of the shift register and the gate pulse level generating circuit.

【0031】このように構成したFPN補正機能を有す
る固体撮像装置は、FPN信号を記憶させる際に機械的
な遮光部材を必要としないため、軽量でコンパクト、さ
らに安価な固体撮像装置となっている。
The solid-state image pickup device having the FPN correction function configured as described above does not require a mechanical light-shielding member when storing the FPN signal, and thus is a light-weight, compact and inexpensive solid-state image pickup device. .

【0032】[0032]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
のFPN補正機能を有する固体撮像装置においては、暗
時FPN信号をフレームメモリに記憶させる際、CMD
撮像素子20のオーバーフロー信号電圧電源端子V3
接続する電源電圧を、読み出し信号電圧近傍のオーバー
フロー信号電圧VOFとリセット信号電圧VRST の間で切
り替える必要があるという問題点が存在する。
However, in the above-described conventional solid-state image pickup device having the FPN correction function, when the dark FPN signal is stored in the frame memory, the CMD is stored.
There is a problem that the power supply voltage connected to the overflow signal voltage power supply terminal V 3 of the image pickup device 20 needs to be switched between the overflow signal voltage V OF near the read signal voltage and the reset signal voltage V RST .

【0033】前記CMD撮像素子20のオーバーフロー
信号電圧電源端子V3 には、CMD撮像素子20内部の
全画素に相当する容量性負荷が接続されており、この負
荷を駆動する電源電圧を外部から高速で切り替えるため
には、高速かつ大容量の電圧バッファが不可欠であり、
一般的にこのような電圧バッファの消費電力は極めて大
きなものになる。
A capacitive load corresponding to all the pixels inside the CMD image pickup device 20 is connected to the overflow signal voltage power supply terminal V 3 of the CMD image pickup device 20, and the power supply voltage for driving this load is externally supplied at high speed. High-speed and large-capacity voltage buffer is indispensable for switching with
Generally, the power consumption of such a voltage buffer is extremely large.

【0034】このため、上記FPN補正機能を有する固
体撮像装置を実用化しようとすると、駆動回路の規模が
増大するとともに消費電力の点でも問題が生じる。そこ
で本発明は、高速かつ大容量の電圧バッファを必要とせ
ず、さらに消費電力の増大を抑制した、CMD撮像素
子、及びこれに類似した固体撮像素子のFPN補正機能
を有する固体撮像装置を提供することを目的とする。
Therefore, if the solid-state image pickup device having the FPN correction function is to be put into practical use, the scale of the drive circuit increases and a problem occurs in terms of power consumption. Therefore, the present invention provides a solid-state imaging device that does not require a high-speed and large-capacity voltage buffer, and that suppresses an increase in power consumption, and a solid-state imaging device having a FPN correction function for a solid-state imaging device similar to this. The purpose is to

【0035】[0035]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、光照射により生成され蓄積された電荷量に
よりソース・ドレイン電流が変調されるトランジスタを
構成要素としてそれぞれが含み、マトリックス状に配置
された複数の画素と、その周辺部に前記各画素の蓄積電
荷に対応する前記ソース・ドレイン電流を読み出すため
の読み出し信号と、前記画素の蓄積電荷をすべて排出す
めためのリセット信号と、前記画素についてリセット後
次の読み出しの前に蓄積電荷の一部を排出するためのオ
ーバーフロー信号を選択的に該画素のゲートに印加する
駆動手段を備え、かつ外部からの論理制御端子に与えら
れる入力状態に応じて、オーバーフロー電位が印加され
る期間に、その他の直流電圧を選択的に該画素のゲート
に印加する駆動手段を備えた固体撮像素子と、この固体
撮像素子の全画素信号出力を保持する第1の手段と、前
記固体撮像素子の出力と前記全画素信号出力を保持する
手段の出力が入力され、画像信号を得る第2の手段と、
前記固体撮像素子のオーバーフロー電位が印加される期
間に、その他の直流電圧を選択的に該画素のゲートに印
加する駆動手段を駆動するための論理制御端子に与える
制御信号を発生するタイミング信号発生手段とで構成さ
れる固体撮像装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention includes transistors each of which has a source / drain current modulated as a component by the amount of charge generated and accumulated by light irradiation, as a matrix, A plurality of pixels arranged in a plurality of pixels, a read signal for reading the source / drain current corresponding to the accumulated charge of each pixel on the periphery thereof, and a reset signal for discharging all the accumulated charges of the pixel, An input provided to the logic control terminal from the outside, which includes driving means for selectively applying to the gate of the pixel an overflow signal for discharging a part of the accumulated charge after the pixel is reset and before the next reading Depending on the state, a driver that selectively applies other DC voltage to the gate of the pixel during the period when the overflow potential is applied. A solid-state image sensor including: a first means for holding all pixel signal output of the solid-state image sensor; and an output of the solid-state image sensor and a means for holding all pixel signal output A second means of obtaining
Timing signal generating means for generating a control signal to be applied to a logic control terminal for driving a driving means for selectively applying another direct current voltage to the gate of the pixel during a period in which the overflow potential of the solid-state imaging device is applied. Provided is a solid-state imaging device including the following.

【0036】[0036]

【作用】以上のような構成の固体撮像装置は、動作させ
ることにより、撮像素子へ入力される論理制御端子への
入力に従い、通常撮像動作時にオーバーフロー信号電圧
が与えられるべきタイミングにリセット信号を各画素の
ゲートに印加した後各画素の信号の読み出しを行うと、
前記固体撮像素子の信号の露光時間は1水平走査期間以
下となり、暗状態と等価とみなすことができ、高速かつ
大容量の電圧バッファが不要になり、消費電力の増大が
抑制される。
By operating the solid-state image pickup device having the above-described structure, the reset signal is set at each timing at which the overflow signal voltage should be applied during the normal image pickup operation in accordance with the input to the logic control terminal input to the image pickup device. When the signal of each pixel is read after being applied to the gate of the pixel,
The exposure time of the signal of the solid-state image sensor is one horizontal scanning period or less, which can be regarded as equivalent to a dark state, a high-speed and large-capacity voltage buffer is not required, and an increase in power consumption is suppressed.

【0037】[0037]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図1は、本発明による第1実施例としての
固体撮像素子の垂直走査回路部の回路構成図である。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit configuration diagram of a vertical scanning circuit unit of a solid-state image pickup device as a first embodiment according to the present invention.

【0038】この固体撮像素子において、31,32は
COMSインバータを構成するPチャネル型MOSトラ
ンジスタ及びNチャネル型MOSトランジスタである。
前記Pチャネル型MOSトランジスタ31のソースに
は、ローレベルが読み出し電圧VRD、ハイレベルがリセ
ット電圧VRST からなるクロック・パルスが印加されて
いる。
In this solid-state image pickup device, 31 and 32 are a P-channel type MOS transistor and an N-channel type MOS transistor which form a COMS inverter.
A clock pulse whose low level is the read voltage V RD and whose high level is the reset voltage V RST is applied to the source of the P-channel MOS transistor 31.

【0039】一方、前記Nチャネル型MOSトランジス
タ32のソースは、オーバ・フロー電圧VOFスイッチン
グ用のNチャネル型MOSトランジスタ33のドレイン
と、蓄積電圧VINT スイッチング用のNチャネル型MO
Sトランジスタ34のドレインとに共通に接続されてい
る。VOFスイッチング用のNチャネル型MOSトランジ
スタ33のゲートには、クロック信号φB V が、VINT
スイッチング用のNチャネル型MOSトランジスタ34
のゲートにはクロック信号φ2 V の反転クロック信号/
φ2 V がそれぞれ印加されている。
On the other hand, the source of the N-channel MOS transistor 32 is the drain of the N-channel MOS transistor 33 for switching the overflow voltage V OF and the N-channel MO transistor for switching the accumulated voltage V INT.
It is commonly connected to the drain of the S-transistors 34. The gate of the V OF N-channel type MOS transistor 33 for switching, the clock signal φ B V, V INT
N-channel MOS transistor 34 for switching
Inverted clock signal of clock signal φ 2 V /
φ 2 V is applied.

【0040】また、Pチャネル型MOSトランジスタ3
1及びNチャネル型MOSトランジスタ32の各ゲート
には、シフトレジスタの第i番目の単位回路17の出力
SRi が印加されており、該シフトレジスタの第i番目
の単位回路17にはスタートパルスφST V 、走査用クロ
ック信号φ1 V 、その反転クロック信号/φ2 V 、走査
用クロック信号φ1 V 、及びその反転クロック信号/φ
2 V が入力されている。
Further, the P-channel type MOS transistor 3
The output SR i of the i-th unit circuit 17 of the shift register is applied to each gate of the 1- and N-channel type MOS transistors 32, and the start pulse φ is applied to the i-th unit circuit 17 of the shift register. ST V , scanning clock signal φ 1 V , inverted clock signal / φ 2 V , scanning clock signal φ 1 V , and inverted clock signal / φ
2 V is input.

【0041】さらに、COMSインバータを構成するP
チャネル型MOSトランジスタ31及びNチャネル型M
OSトランジスタ32のドレインには、リセット電圧V
RSTスイッチング用のPチャネル型MOSトランジスタ
30のドレインが接続されており、該Pチャネル型MO
Sトランジスタ32のゲートにはクロック信号φA V
印加されている。
Further, P which constitutes the COMS inverter
Channel type MOS transistor 31 and N channel type M
The reset voltage V is applied to the drain of the OS transistor 32.
The drain of the P-channel MOS transistor 30 for RST switching is connected to the P-channel MO transistor 30.
Clock signal phi A V to the gate of the S transistor 32 is applied.

【0042】次にこのように構成された垂直走査回路の
動作を図2に示すタイミング・チャートを参照しながら
説明する。図2の左半面に相当する通常撮像動作、すな
わち、クロック信号φA V は、常にハイレベルが供給さ
れており、クロック信号φB V にはクロック信号φ2 V
と、同一タイミングのパルスが供給されている場合につ
いて説明する。
Next, the operation of the vertical scanning circuit thus constructed will be described with reference to the timing chart shown in FIG. The normal imaging operation corresponding to the left half surface of FIG. 2, that is, the clock signal φ A V is constantly supplied with a high level, and the clock signal φ B V is supplied with the clock signal φ 2 V.
And a case where pulses of the same timing are supplied will be described.

【0043】まず、時刻t11において、クロック信号φ
1 V の立ち上がりに同期して、シフトレジスタの第i番
目の単位回路17の出力SRi がハイレベルからローレ
ベルに切り替わり、CMOSインバータを構成するPチ
ャネル型MOSトランジスタ31がオンし、CMD画素
アレイのゲートラインには読み出し電圧VRDが印加され
た後、クロック信号φ2 V に同期したリセット電圧V
RST がVRD/VRST ラインから印加される。
First, at time t 11 , the clock signal φ
In synchronization with the rise of 1 V , the output SR i of the i-th unit circuit 17 of the shift register switches from the high level to the low level, the P-channel MOS transistor 31 forming the CMOS inverter is turned on, and the CMD pixel array after the read voltage V RD is applied to the gate lines, the reset voltage V synchronized with the clock signal phi 2 V
RST is applied from the V RD / V RST line.

【0044】そして時刻t12において、クロック信号φ
1 V の立ち上がりに同期してシフトレジスタの第i番目
の単位回路17の出力SRi がローレベルからハイレベ
ルになると、CMOSインバータを構成するNチャネル
型MOSトランジスタ32がオンとなる。図1において
A点(Nチャネル型MOSトランジスタ32のソースと
Nチャネル型MOSトランジスタ33,34の各ドレイ
ンとの接続点)には、クロック信号φB V のハイレベル
に同期したオーバーフロー電圧VOFとクロック信号/φ
2 V のハイレベルに同期した蓄積電圧VINT がNチャネ
ル型MOSトランジスタ33,34により切り替えられ
印加されている。したがって、CMOSインバータのN
チャネル型MOSトランジスタ32がオンすることによ
り、CMD画素アレイのゲートラインには蓄積電圧V
INT とオーバーフロー電圧VOFが交互に印加される。
Then, at time t 12 , the clock signal φ
When the output SR i of the i-th unit circuit 17 of the shift register changes from low level to high level in synchronization with the rise of 1 V , the N-channel type MOS transistor 32 forming the CMOS inverter is turned on. In FIG. 1, at point A (the connection point between the source of the N-channel MOS transistor 32 and the drains of the N-channel MOS transistors 33 and 34), an overflow voltage V OF synchronized with the high level of the clock signal φ B V is generated. Clock signal / φ
The accumulated voltage V INT synchronized with the high level of 2 V is switched and applied by the N-channel MOS transistors 33 and 34. Therefore, N of the CMOS inverter
When the channel type MOS transistor 32 is turned on, the accumulated voltage V is applied to the gate line of the CMD pixel array.
INT and the overflow voltage V OF are applied alternately.

【0045】次に図2の右半面に相当する、水平ブラン
キング期間毎にCMD撮像素子の各画素のゲートにリセ
ット信号電圧VRST を供給し、暗時出力信号をCMD撮
像素子から読み出すための動作モードでは、クロック信
号φB V には常にロー・レベルが供給されており、クロ
ック信号φA V にはクロック信号φ2 V の反転クロック
信号/φ2 V と同一タイミングのパルスが供給されてい
る場合について説明する。
Next, the reset signal voltage V RST is supplied to the gate of each pixel of the CMD image pickup device in each horizontal blanking period, which corresponds to the right half surface of FIG. 2, to read the dark output signal from the CMD image pickup device. in operation mode, and is always low level is supplied to the clock signal phi B V, and the inverted clock signal / phi 2 V and the pulse at the same timing of the clock signal phi 2 V is supplied to the clock signal phi a V The case where there is is explained.

【0046】まず、時刻t21において、クロック信号φ
1 V の立ち上がりに同期して、シフトレジスタの第i番
目の単位回路17の出力SRi がハイレベルからローレ
ベルになると、CMOSインバータを構成するPチャネ
ル型MOSトランジスタ31がオンして、CMD画素ア
レイのゲートラインには読み出し電圧VRDが印加された
後、クロック信号φ2 V に同期したリセット電圧VRST
がVRD/VRST ラインから印加される。
First, at time t 21 , the clock signal φ
When the output SR i of the i-th unit circuit 17 of the shift register changes from the high level to the low level in synchronization with the rise of 1 V , the P-channel type MOS transistor 31 forming the CMOS inverter is turned on and the CMD pixel After the read voltage V RD is applied to the gate line of the array, the reset voltage V RST synchronized with the clock signal φ 2 V is applied.
Is applied from the V RD / V RST line.

【0047】そして、時刻t22において、シフトレジス
タの第i番目の単位回路17の出力SRi がクロック信
号φ1 V の立ち上がりに同期して、ローレベルからハイ
レベルになると、CMOSインバータを構成するNチャ
ネル型MOSトランジスタ32がオンとなる。図1にお
いて、A点(Nチャネル型MOSトランジスタ32のソ
ースとNチャネル型MOSトランジスタ33,34の各
ドレインとの接続点)には、反転クロック信号/φ2 V
のハイレベルに同期した蓄積電圧VINT がNチャネル型
MOSトランジスタ34により出力されている。
Then, at time t 22 , when the output SR i of the i-th unit circuit 17 of the shift register changes from the low level to the high level in synchronization with the rising of the clock signal φ 1 V , the CMOS inverter is formed. The N-channel type MOS transistor 32 is turned on. In FIG. 1, at point A (the connection point between the source of the N-channel MOS transistor 32 and the drains of the N-channel MOS transistors 33 and 34), an inverted clock signal / φ 2 V
The accumulated voltage V INT synchronized with the high level is output by the N-channel MOS transistor 34.

【0048】一方、クロック信号φB V は、常にローレ
ベルであり、Nチャネル型MOSトランジスタ33は常
時オフとなっており、オーバーフロー電圧VOFは出力さ
れない。さらに、クロック信号φA V には反転クロック
信号/φ2 V と同一タイミングのクロック信号が供給さ
れているため、シフトレジスタの第i番目の単位回路1
7の出力SRi がハイレベルの時には、CMD画素アレ
イのゲートラインには反転クロック信号/φ2 V に同期
して、蓄積電圧VINT と、リセット電圧VRSTが交互に
印加される。
On the other hand, the clock signal φ B V is always at the low level, the N-channel MOS transistor 33 is always off, and the overflow voltage V OF is not output. Furthermore, since the clock signal phi A V is supplied the clock signal of the inverted clock signal / phi 2 V and the same timing, the i-th unit circuit of the shift register 1
When the output SR i of 7 is at high level, the accumulated voltage V INT and the reset voltage V RST are alternately applied to the gate line of the CMD pixel array in synchronization with the inverted clock signal / φ 2 V.

【0049】次に図3を参照して、前述した構成及び駆
動を行う垂直走査回路を備えた固体撮像素子を用いて、
その信号出力に現れる、いわゆるFPNの影響を除去す
る方法について説明する。また、図4はCMD撮像素子
220に図3に示すタイミング信号発生回路224から
送出される駆動信号の概略のタイミング・チャートであ
る。
Next, referring to FIG. 3, using the solid-state image pickup device having the above-described structure and the vertical scanning circuit for driving,
A method of removing the influence of so-called FPN that appears in the signal output will be described. FIG. 4 is a schematic timing chart of the drive signal sent from the timing signal generation circuit 224 shown in FIG. 3 to the CMD image sensor 220.

【0050】前記CMD撮像素子220の出力端は、プ
リアンプ212に接続され、その出力は差動増幅器22
6の一方の入力端子及びフレーム・メモリ225の入力
端子に印加されるように接続される。
The output terminal of the CMD image pickup device 220 is connected to the preamplifier 212, and the output thereof is the differential amplifier 22.
6 and one of the input terminals of the frame memory 225.

【0051】このフレーム・メモリ225の出力端は、
差動増幅器226のもう一方の入力端子に接続される。
また電源221及びタイミング信号発生回路224から
の信号がCMD撮像素子220に接続され、該撮像素子
の動作に必要なDC電圧並びにタイミング信号が供給さ
れる。また、前記フレーム・メモリ225の動作もタイ
ミング信号発生回路224からの信号により制御される
ように構成される。
The output terminal of the frame memory 225 is
It is connected to the other input terminal of the differential amplifier 226.
Further, signals from the power supply 221 and the timing signal generation circuit 224 are connected to the CMD image pickup device 220, and DC voltage and timing signals necessary for the operation of the image pickup device are supplied. The operation of the frame memory 225 is also controlled by a signal from the timing signal generation circuit 224.

【0052】次に、本実施例の固体撮像装置の動作につ
いて、図4をもとにして説明する。t=t1 において、
タイミング信号発生回路224からの制御信号により第
1図に示した回路例におけるクロック信号φA V がクロ
ッキングされ、一方クロック信号φB V は常時ロー・レ
ベルとなる。このとき、CMD撮像素子220の全ゲー
ト・ラインには水平帰線期間毎に第2図の右半面に示す
ように、リセット電位VRST が印加されるので、各画素
の露光時間は1水平有効走査期間以下となる。従って、
入射光による信号出力は1フィールドの走査線数分の1
となるから、NTSC規格で撮像素子220を動作させ
た場合、0.4%以下となり、暗時出力と見なすことが
できる。この後、t=t2 において、タイミング信号発
生回路224からの制御信号により第1図に示した回路
例におけるクロック信号φA V が常時ハイ・レベルとな
り、一方クロック信号φB V がクロッキングされ、通常
の撮像状態の動作となる。尚、この水平帰線期間毎にリ
セット電位VRST を印加する動作を行う場合、通常撮像
動作時とはクロック信号φA V ,クロック信号φB V
クロック信号を変更する必要が生じる。これらのクロッ
ク信号を垂直走査回路の供給するには、例えば撮像素子
220にタイミング信号発生回路224から供給するク
ロック信号そのものを変更することで実現可能となる。
Next, the operation of the solid-state image pickup device of this embodiment will be described with reference to FIG. At t = t 1 ,
The clock signal φ A V in the circuit example shown in FIG. 1 is clocked by the control signal from the timing signal generation circuit 224, while the clock signal φ B V is always at the low level. At this time, since the reset potential V RST is applied to all the gate lines of the CMD image pickup device 220 every horizontal blanking period as shown in the right half surface of FIG. 2, the exposure time of each pixel is 1 horizontal effective. It is less than the scanning period. Therefore,
Signal output by incident light is 1 / the number of scanning lines in one field
Therefore, when the image pickup device 220 is operated in accordance with the NTSC standard, the output becomes 0.4% or less, which can be regarded as a dark output. After that, at t = t 2 , the clock signal φ A V in the circuit example shown in FIG. 1 is always at the high level by the control signal from the timing signal generation circuit 224, while the clock signal φ B V is clocked. , The operation in the normal imaging state is performed. When performing the operation of applying the reset potential V RST every horizontal retrace line period, it is necessary to change the clock signals φ A V and clock signal φ B V from the normal image pickup operation. The supply of these clock signals to the vertical scanning circuit can be realized, for example, by changing the clock signal itself supplied from the timing signal generation circuit 224 to the image pickup element 220.

【0053】また、別の方法として、タイミング信号発
生回路224からは、例えば、通常撮像動作時にはロー
レベル、水平帰線期間毎にリセット電位VRST を印加す
る動作を行う場合には、ハイ・レベルとなるリセット動
作制御信号φCNT が固体撮像素子220に入力され、固
体撮像素子220内に、例えば、図5に示すような駆動
パルス発生回路を形成することにより、上記の2種類の
動作を切り換えることが可能となる。
As another method, from the timing signal generating circuit 224, for example, a low level is applied during a normal image pickup operation, and a high level is applied when an operation of applying a reset potential V RST every horizontal blanking period is performed. A reset operation control signal φ CNT is input to the solid-state image sensor 220, and a drive pulse generation circuit as shown in FIG. 5 is formed in the solid-state image sensor 220 to switch between the above two types of operations. It becomes possible.

【0054】前述したように構成・駆動して、1フレー
ム期間以上にわたり全画素のゲート・ラインにリセット
電位VRST を印加することにより、全画素分の暗時出力
信号を固体撮像素子220から読み出し、プリアンプ2
12により所定の電圧に増幅してフレーム・メモリ22
5に暗時FPN信号として保持する。
By applying the reset potential V RST to the gate lines of all the pixels for one frame period or more by configuring and driving as described above, the dark output signals of all the pixels are read from the solid-state image sensor 220. , Preamplifier 2
The frame memory 22 is amplified by 12 to a predetermined voltage.
5 is held as an FPN signal in the dark.

【0055】続いて、タイミング信号発生回路224か
らの制御信号により、固体撮像素子220は、従来例の
場合と同様に駆動され、通常の撮像動作を行い、各画素
の信号が順次読み出されて、プリアンプ212の出力よ
り映像信号を得ることができる。
Then, by the control signal from the timing signal generating circuit 224, the solid-state image pickup device 220 is driven in the same manner as in the conventional example, the normal image pickup operation is performed, and the signal of each pixel is sequentially read. A video signal can be obtained from the output of the preamplifier 212.

【0056】この時、タイミング信号発生回路224か
らの基準信号により、フレーム・メモリ225は、固体
撮像素子220から読み出される画素信号と同一画素の
暗時FPN信号を逐次出力し、固体撮像素子220から
の映像信号と供に、差動増幅器226に入力される。差
動増幅器226により、これらの入力信号の差信号をと
ることにより、暗時FPN信号の影響を除去した映像信
号をその出力端子より得ることができる。
At this time, according to the reference signal from the timing signal generation circuit 224, the frame memory 225 successively outputs the dark-time FPN signal of the same pixel as the pixel signal read from the solid-state image pickup device 220, and the solid-state image pickup device 220 outputs. Is input to the differential amplifier 226 together with the video signal of. By taking the difference signal of these input signals by the differential amplifier 226, the video signal from which the influence of the dark FPN signal has been removed can be obtained from its output terminal.

【0057】本実施例の固体撮像装置は、暗電荷量のば
らつき補正は行わないが、特開平4−162886号公
報に記載されているように、FPNの主要因は暗電荷量
のばらつきではないので、第1の従来例で示した固体撮
像装置と同等なFPN除去効果を有する。
The solid-state image pickup device of the present embodiment does not correct the variation in the dark charge amount, but as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-162886, the main cause of FPN is not the variation in the dark charge amount. Therefore, it has the same FPN removal effect as the solid-state imaging device shown in the first conventional example.

【0058】また本実施例の固体撮像装置は、機械的な
遮光部材を必要としていないため、軽量で安価な構成の
固体撮像装置を提供することが可能となる。さらに、本
固体撮像装置においては、第2の従来例で示した固体撮
像装置と全く同等なFPN除去効果を有しながらも、F
PN取り込みのために全画素にリセット電圧VRST を印
加するためのスイッチを各ゲート・ライン毎に設けたこ
とにより、大きな容量性負荷を駆動し電源電圧を高速で
切り換えるための高速かつ大容量の電圧バッファもしく
はスイッチが不要になるという利点が生じる。
Further, since the solid-state image pickup device of this embodiment does not require a mechanical light shielding member, it is possible to provide a solid-state image pickup device having a lightweight and inexpensive structure. Further, the solid-state imaging device of the present invention has the same FPN removal effect as the solid-state imaging device shown in the second conventional example,
By providing a switch for applying the reset voltage V RST to all pixels for capturing PN for each gate line, a high-speed and large-capacity switch for driving a large capacitive load and switching the power supply voltage at a high speed is provided. The advantage is that no voltage buffers or switches are needed.

【0059】次に、本発明による第2実施例としての固
体撮像装置について説明する。この第2実施例は、前述
した第1実施例をさらに改善し、以下の問題を解決して
いる。
Next, a solid-state image pickup device as a second embodiment according to the present invention will be described. The second embodiment further improves the first embodiment and solves the following problems.

【0060】まず第1に、各ゲート・ラインに対応した
垂直走査回路の単位回路ユニット毎にFPN除去を行う
ために、通常撮像動作に必要な構成とは、別にスイッチ
を余計に設ける必要があり、回路規模が増大する。すな
わち、多画素のセンサを構成する際、歩留りの問題と絡
み顕在化するだけではなく、狭いピッチの垂直走査回路
の単位ユニットを構成するに当たって回路レイアウトが
現実的に困難になるという問題が生ずる。
First, in order to perform the FPN removal for each unit circuit unit of the vertical scanning circuit corresponding to each gate line, it is necessary to additionally provide a switch in addition to the configuration required for the normal image pickup operation. , The circuit scale increases. That is, when a sensor having a large number of pixels is formed, not only the yield problem becomes conspicuous but also the problem arises that the circuit layout becomes practically difficult when the unit unit of the vertical scanning circuit having a narrow pitch is formed.

【0061】さらに、第2に図4に示したように、第1
実施例の手法を採用した場合に、暗時FPNを出力させ
保持するために、1フィールド期間、正常な映像信号出
力が得られないばかりではなく、該動作を行う為に、引
き続く次のフィールドにおいても、各ラインにつながる
画素の信号積分時間一定とならないため、正常な映像信
号出力が得られないという問題が生じる。
Second, as shown in FIG. 4, the first
When the method of the embodiment is adopted, in order to output and hold the FPN in the dark, a normal video signal output cannot be obtained for one field period, and in addition, in order to perform the operation, the following field is used. However, since the signal integration time of the pixels connected to each line is not constant, there arises a problem that a normal video signal output cannot be obtained.

【0062】これらの問題を第2実施例により解決す
る。具体的には、垂直走査回路の単位ユニットに含まれ
るシフトレジスタ部を駆動するパルスの位相条件を正常
動作とFPN信号取込み時で変更制御することにより、
第1実施例の場合と全く同様のFPN抑圧効果を実現
し、さらに、暗時FPNを保持させるために1フィール
ド期間、正常な映像信号が得られないことの他は、該動
作を行う為に、引き続く次のフィールドにおいても、各
ラインに繋がる画素の信号積分時間が揃わないために正
常な映像信号が得られないという欠点を解消し、該動作
に引き続く次のフィールドから正常な映像信号が得られ
るように構成し、さらに垂直走査回路の回路規模が増大
してしまうことが無いため、多画素のセンサを構成する
際、歩留りの問題と低下をきたさず、狭いピッチの垂直
走査回路の単位ユニットを構成するに当たっても回路レ
イアウトが現実的に困難になるという、本発明の第1実
施例の欠点を解消するように構成する。
These problems are solved by the second embodiment. Specifically, the phase condition of the pulse driving the shift register unit included in the unit of the vertical scanning circuit is controlled to be changed between the normal operation and the FPN signal acquisition.
The same FPN suppression effect as that of the first embodiment is realized, and further, in order to hold the dark FPN, a normal video signal cannot be obtained for one field period. , In the subsequent field, the disadvantage that a normal video signal cannot be obtained because the signal integration times of the pixels connected to each line are not aligned is solved, and a normal video signal is obtained from the next field following the operation. Since the vertical scanning circuit does not further increase in circuit scale, the unit unit of the vertical scanning circuit with a narrow pitch does not cause a yield problem and a decrease when a multi-pixel sensor is configured. In order to eliminate the disadvantage of the first embodiment of the present invention that the circuit layout becomes practically difficult even when configuring the above.

【0063】図6には、第2実施例としての固体撮像装
置に用いる固体撮像素子の垂直走査回路を示す。ここ
で、図6の構成部材で、図1に示した第1実施例の垂直
走査回路部と同等の機能を有する部材には、同じ参照符
号を付してその説明は省略する。
FIG. 6 shows a vertical scanning circuit of a solid-state image pickup element used in a solid-state image pickup device as a second embodiment. Here, members having the same functions as those of the vertical scanning circuit unit of the first embodiment shown in FIG. 1 among the constituent members of FIG. 6 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0064】図6において、図1に示した回路との相違
は、各水平帰線期間毎にリセット電位VRST を印加する
ためのスイッチ・トランジスタを省略しているところに
ある。この図6に示した垂直走査回路部分の動作を図7
に示したタイミング・チャートを用いて説明する。
In FIG. 6, the difference from the circuit shown in FIG. 1 is that the switch transistor for applying the reset potential V RST for each horizontal blanking period is omitted. The operation of the vertical scanning circuit portion shown in FIG. 6 is shown in FIG.
A description will be given using the timing chart shown in FIG.

【0065】図7において、左半面は第1実施例の場合
の垂直走査回路部分の動作と全く同等の動作であり、そ
の説明を省略する。図7の右半面は、各画素のゲート・
ラインにリセット電圧VRST を印加した後、読み出し電
圧VRDを印加し暗時FPN信号を読み出す時のタイミン
グである。
In FIG. 7, the operation of the left half surface is exactly the same as the operation of the vertical scanning circuit portion in the case of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The right half of Fig. 7 shows the gate of each pixel.
This is the timing when the dark voltage FPN signal is read by applying the read voltage V RD after applying the reset voltage V RST to the line.

【0066】シフトレジスタの第i番目の単位回路の出
力SRi は、クロック信号φ1 V の立ち上がりに同期し
て遷移するため、通常撮像動作時には、非選択状態から
選択状態に遷移した後画素からの信号を読み出すための
読み出し電圧VRDが印加される。その後、読み出しの終
了した画素の信号電荷をリセットするためのリセット電
圧VRST が引き続く水平帰線期間中に当該画素のゲート
・ラインに印加される。
Since the output SR i of the i-th unit circuit of the shift register transits in synchronization with the rising edge of the clock signal φ 1 V , during the normal image pickup operation, the pixel after transition from the non-selected state to the selected state The read voltage V RD for reading the signal is applied. After that, the reset voltage V RST for resetting the signal charge of the pixel for which reading has been completed is applied to the gate line of the pixel during the subsequent horizontal blanking period.

【0067】一方、図7の右半面に示した暗時FPN信
号読み出し時には、シフトレジスタに供給されるクロッ
ク信号の位相条件が通常の撮像動作時とは異なっている
ため、水平帰線期間に入ったところで、シフトレジスタ
の第i番目の単位回路の出力SRi は遷移する。このた
め、該単位回路の状態が非選択状態から選択状態に遷移
すると該当するゲート・ラインには、リセット電圧V
RST が水平帰線期間中に印加された後、当該画素からの
信号を読み出すための読み出し電圧VRDが印加され画素
からの信号が読み出される。
On the other hand, when reading the dark FPN signal shown on the right half of FIG. 7, the phase condition of the clock signal supplied to the shift register is different from that in the normal image pickup operation, so that the horizontal blanking period is entered. By the way, the output SR i of the i-th unit circuit of the shift register transits. Therefore, when the state of the unit circuit changes from the non-selected state to the selected state, the reset voltage V is applied to the corresponding gate line.
After RST is applied during the horizontal blanking period, the read voltage V RD for reading the signal from the pixel is applied and the signal from the pixel is read.

【0068】従って、各画素の露光時間は、1水平有効
走査期間以下となり、入射光による信号出力は、1フィ
ールドの走査線数分の1となることから、NTSC規格
で撮像素子を動作させた場合は、0.4%以下となり、
暗時出力と見なすことができる。
Therefore, the exposure time of each pixel is one horizontal effective scanning period or less, and the signal output by the incident light is one-hundredth of the number of scanning lines in one field. Therefore, the image sensor is operated according to the NTSC standard. In case of 0.4% or less,
It can be regarded as dark output.

【0069】このように構成・駆動する垂直走査回路を
備えた固体撮像素子において、その信号出力に現れる、
いわゆるFPNの影響を除去する方法について、図8を
参照して説明する。
In the solid-state image pickup device having the vertical scanning circuit configured and driven as described above, the signal appears in its signal output.
A method of removing the influence of so-called FPN will be described with reference to FIG.

【0070】図9は、CMD撮像素子420に図8に示
されるタイミング信号発生回路424から送出される駆
動信号の概略のタイミング・チャートである。図8に示
す構成において、図3に示した第1実施例の固体撮像装
置の一例を示す構成図と異なるのは、タイミング信号発
生回路424ならびに固体撮像素子420のみであり、
他の構成要素については、図3に示した構成と等価であ
るので同じ参照符号を付してその説明は省略する。
FIG. 9 is a schematic timing chart of the drive signal sent from the timing signal generation circuit 424 shown in FIG. 8 to the CMD image sensor 420. In the configuration shown in FIG. 8, only the timing signal generation circuit 424 and the solid-state image pickup element 420 are different from the configuration diagram showing the example of the solid-state image pickup device of the first embodiment shown in FIG.
The other components are equivalent to the configuration shown in FIG. 3, and therefore the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0071】前記CMD撮像素子420の出力端は、プ
リアンプ212に接続され、その出力は差動増幅器22
6の一方の入力端子及びフレーム・メモリ225の入力
端子に印加されるように接続される。
The output terminal of the CMD image pickup device 420 is connected to the preamplifier 212, and the output thereof is the differential amplifier 22.
6 and one of the input terminals of the frame memory 225.

【0072】このフレーム・メモリ225の出力端は、
差動増幅器226のもう一方の入力端子に出力が印加さ
れるように接続される。また電源221及びタイミング
信号発生回路424からの信号がCMD撮像素子420
に接続され、該撮像素子の動作に必要なDC電圧並びに
タイミング信号が供給される。また、前記フレーム・メ
モリ225の動作もタイミング信号発生回路424から
の信号により制御されるように構成される。
The output terminal of the frame memory 225 is
The other input terminal of the differential amplifier 226 is connected so that the output is applied. Further, signals from the power source 221 and the timing signal generation circuit 424 are CMD image sensor 420.
And a DC voltage and a timing signal necessary for the operation of the image pickup device are supplied. The operation of the frame memory 225 is also controlled by a signal from the timing signal generation circuit 424.

【0073】次に図9のタイミングチャートを参照し
て、本実施例の固体撮像装置の動作について説明する。
時間t=t1 において、タイミング信号発生回路424
からの制御信号により図1に示した回路例におけるクロ
ック信号φ1 V とクロック信号φ2 V のクロックの位相
が通常撮像動作時とは変更され、例えば、クロック信号
φ1 V とクロック信号φ2 V のクロックの位相関係が逆
転する。
Next, the operation of the solid-state image pickup device of this embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.
At time t = t 1 , the timing signal generation circuit 424
Control signals from the clock signal φ 1 V and the clock signal φ 2 V in the circuit example shown in FIG. 1 are changed from those in the normal imaging operation. For example, the clock signal φ 1 V and the clock signal φ 2 V are changed. The phase relationship of the V clock is reversed.

【0074】このとき、CMD撮像素子420の垂直走
査回路により選択されたゲート・ラインには水平帰線期
間毎に図7の右半面に示すように、リセット電位VRST
が印加された後、読み出し電位VRDが印加されるため、
信号を読み出される各画素の露光時間は1水平有効走査
期間以下となる。
At this time, the reset potential V RST is applied to the gate line selected by the vertical scanning circuit of the CMD image sensor 420 for each horizontal blanking period as shown in the right half surface of FIG.
Is applied, the read potential V RD is applied,
The exposure time of each pixel from which the signal is read is one horizontal effective scanning period or less.

【0075】従って、入射光による信号出力は1フィー
ルドの走査線数分の1となるから、NTSC規格で撮像
素子420を動作させた場合は、0.4%以下となり、
暗時出力と見なすことができる。この後、時間t=t2
において、タイミング信号発生回路424からの制御信
号により、図6に示した回路例におけるクロック信号φ
1 V とクロック信号φ2 V の位相が、従来例及び本発明
の第1実施例と同様な通常の位相関係に戻り、通常の撮
像状態の動作となる。
Therefore, the signal output by the incident light is one-hundredth of the number of scanning lines in one field. Therefore, when the image pickup device 420 is operated according to the NTSC standard, it is 0.4% or less,
It can be regarded as dark output. After this, time t = t 2
6, the control signal from the timing signal generation circuit 424 causes the clock signal φ in the circuit example shown in FIG.
The phases of 1 V and the clock signal φ 2 V return to the normal phase relationship similar to those of the conventional example and the first embodiment of the present invention, and the operation in the normal imaging state is performed.

【0076】尚、この水平帰線期間毎に読み出し電位V
RDの印加に先行してリセット電位VRST を印加する動作
を行う場合、通常撮像動作時とは、クロック信号φ1 V
とφ2 V の位相を変更する必要が生じる。これらのクロ
ック信号を垂直走査回路の供給するには撮像素子420
に、例えばタイミング信号発生回路424から供給する
クロック信号そのものを変更することで実現可能とな
る。
It should be noted that the read potential V is set every horizontal retrace period.
When performing the operation of applying the reset potential V RST prior to the application of RD , the clock signal φ 1 V
It becomes necessary to change the phase of and φ 2 V. In order to supply these clock signals to the vertical scanning circuit, the image sensor 420
In addition, for example, it can be realized by changing the clock signal itself supplied from the timing signal generation circuit 424.

【0077】また別の方法として、タイミング信号発生
回路424からは、例えば、通常撮像動作時にはローレ
ベル、水平帰線期間毎に信号の読み出しに先行してリセ
ット電位VRST を印加する動作を行う場合には、ハイ・
レベルとなるリセット動作制御信号φCNT が固体撮像素
子420に入力され、固体撮像素子420内に、例え
ば、図10に示すような駆動パルス発生回路を形成する
ことにより、上記の2種類の動作を切り換えることが可
能となる。
As another method, when the timing signal generating circuit 424 performs an operation of applying the reset potential V RST prior to the reading of a signal at a low level during each normal image pickup operation and every horizontal blanking period, for example. Is high
The reset operation control signal φ CNT that becomes a level is input to the solid-state image sensor 420, and by forming a drive pulse generation circuit as shown in FIG. It is possible to switch.

【0078】なお、ここでは簡単のため通常読み出し時
とFPN信号読み出し時とでのクロック信号φ1 V とク
ロック信号φ2 V の位相関係が逆転する場合について説
明したが、勿論、クロック信号の位相関係としてはこれ
に限定されるものではない。要点は垂直走査回路のシフ
トレジスタ部単位回路の出力の状態遷移を決定するクロ
ック信号の状態遷移を、通常の信号読み出し時には該ク
ロック信号の状態が遷移し、選択画素の信号読み出しが
行われた後選択画素の蓄積電荷のリセット動作が行われ
るような位相に設定し、一方、暗時FPN信号読み出し
時には選択画素の蓄積電荷のリセット動作が行われた後
選択画素の信号読み出しが行われるように該クロック信
号の状態遷移の位相を設定することである。また本発明
は、前述した実施例に限定されるものではなく、他にも
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形や応用が可能
であることは勿論である。
Here, for simplification, the case where the phase relationship between the clock signal φ 1 V and the clock signal φ 2 V is reversed between the normal read and the FPN signal read has been described, but of course the phase of the clock signal is reversed. The relationship is not limited to this. The point is that the state transition of the clock signal that determines the state transition of the output of the shift register unit circuit of the vertical scanning circuit is changed after the state of the clock signal transits during the normal signal readout and the signal readout of the selected pixel is performed. The phase is set so that the accumulated charge of the selected pixel is reset, while the signal is read out of the selected pixel after the accumulated charge of the selected pixel is reset during dark FPN signal reading. Setting the phase of the state transition of the clock signal. Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications and applications can be made without departing from the scope of the invention.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上、本発明の固体撮像装置によれば、
CMD固体撮像装置及びこれに類似した固体撮像素子を
用いて、機械的な遮光手段を必要とせず、かつ高速で大
容量の電圧バッファも必要とせず、さらには消費電力の
増大をも防止した、CMD撮像素子、及びこれに類似し
た固体撮像素子のFPN補正機能を有する。
As described above, according to the solid-state image pickup device of the present invention,
By using a CMD solid-state image pickup device and a solid-state image pickup device similar to this, no mechanical light-shielding means is required, a high-speed and large-capacity voltage buffer is not necessary, and an increase in power consumption is prevented. It has the FPN correction function of the CMD image sensor and a solid-state image sensor similar to this.

【0080】さらに、本発明の固体撮像装置は、暗時F
PNを保持させるために1フィールド期間、正常な映像
信号が得られないことの他は、該動作を行う為に、引き
続く次のフィールドにおいても、各ラインに繋がる画素
の信号積分時間が揃わないために正常な映像信号が得ら
れないという欠点を解消し、該動作に引き続く次のフィ
ールドからの正常な映像信号が得られるように構成し、
さらに垂直走査回路の回路規模が増大してしまうことが
無いため、多画素のセンサを構成する際、歩留りの問題
と低下をきたさず、狭いピッチの垂直走査回路の単位ユ
ニットを構成するに当たっても回路レイアウトが現実的
に困難になるという、本発明の第1実施例の欠点を解消
するような、CMD撮像素子、及びこれに類似した固体
撮像素子のFPN補正機能を有する。
Further, the solid-state image pickup device of the present invention is
In addition to the fact that a normal video signal cannot be obtained for one field period in order to hold PN, the signal integration time of the pixels connected to each line is not uniform in the subsequent field because the operation is performed. In order to eliminate the disadvantage that a normal video signal cannot be obtained, the configuration is such that a normal video signal from the next field following the operation is obtained.
Further, since the circuit scale of the vertical scanning circuit does not increase, when a multi-pixel sensor is constructed, the yield problem and the deterioration are not caused, and even when the unit unit of the vertical scanning circuit with a narrow pitch is constructed, the circuit is It has an FPN correction function for a CMD image sensor and a solid-state image sensor similar thereto, which solves the disadvantage of the first embodiment of the present invention that the layout becomes practically difficult.

【0081】以上詳述したように本発明によれば、高速
かつ大容量の電圧バッファを必要とせず、さらに消費電
力の増大を抑制した、CMD撮像素子、及びこれに類似
した固体撮像素子のFPN補正機能を有する固体撮像装
置を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, a high-speed and large-capacity voltage buffer is not required, and an increase in power consumption is suppressed, and an FPN of a CMD image pickup device and a solid-state image pickup device similar to the CMD image pickup device. A solid-state imaging device having a correction function can be provided.

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

【図1】本発明による第1実施例としての固体撮像装置
に用いられる固体撮像素子の垂直走査回路部分の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a vertical scanning circuit portion of a solid-state image sensor used in a solid-state image sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した固体撮像素子の動作を説明するた
めのタイミング・チャートである。
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device shown in FIG.

【図3】本発明による第1実施例としての固体撮像装置
の構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device as a first embodiment according to the present invention.

【図4】図3に示す固体撮像装置のタイミング信号発生
回路から送出される概略的な駆動信号を示すタイミング
・チャートである。
4 is a timing chart showing a schematic drive signal sent from a timing signal generation circuit of the solid-state imaging device shown in FIG.

【図5】図1に示す固体撮像装置の垂直走査回路を駆動
するための駆動パルス発生回路の構成を示す図である。
5 is a diagram showing a configuration of a drive pulse generation circuit for driving a vertical scanning circuit of the solid-state imaging device shown in FIG.

【図6】本発明による第2実施例としての固体撮像装置
に用いる固体撮像素子の垂直走査回路部分の構成を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a vertical scanning circuit portion of a solid-state imaging device used in a solid-state imaging device as a second embodiment according to the present invention.

【図7】図6に示した固体撮像素子の動作を説明するた
めのタイミング・チャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the solid-state image sensor shown in FIG.

【図8】本発明による第2実施例としての固体撮像装置
の構成例を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device as a second embodiment according to the present invention.

【図9】図8に示した固体撮像装置のタイミング信号発
生回路から送出される概略的な駆動信号のタイミング・
チャートである。
9 is a schematic timing chart of drive signals sent from the timing signal generation circuit of the solid-state imaging device shown in FIG.
It is a chart.

【図10】図6に示した垂直走査回路を駆動するための
駆動パルス発生回路の構成を示す図である。
10 is a diagram showing a configuration of a drive pulse generation circuit for driving the vertical scanning circuit shown in FIG.

【図11】従来のCMD固体撮像素子を用いた固体撮像
装置の構成例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device using a conventional CMD solid-state imaging device.

【図12】図11に示した従来のCMD固体撮像素子の
動作を説明するためのタイミング・チャートである。
12 is a timing chart for explaining the operation of the conventional CMD solid-state imaging device shown in FIG.

【図13】図11に示した従来のCMD固体撮像素子を
用いた固体撮像装置の問題点を解決する構成例を示す図
である。
13 is a diagram showing a configuration example for solving the problem of the solid-state imaging device using the conventional CMD solid-state imaging device shown in FIG.

【図14】図13に示した従来のCMD固体撮像素子を
用いた固体撮像装置の問題点を解決する別の構成例を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing another configuration example for solving the problem of the solid-state imaging device using the conventional CMD solid-state imaging device shown in FIG.

【図15】図14に示した固体撮像装置に用いる固体撮
像素子の垂直走査回路の構成例を示す図である。
15 is a diagram showing a configuration example of a vertical scanning circuit of a solid-state image pickup element used in the solid-state image pickup device shown in FIG.

【図16】従来のCMD固体撮像素子を駆動する際のタ
イミング・チャートである。
FIG. 16 is a timing chart when driving a conventional CMD solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,222…レンズ、2…イメージセンサ、3…シャッ
タ、4,25,225…フレームメモリ、5,26,2
26…差動増幅器、6…クロック信号発生回路、7…プ
ロセス回路、12,212…プリアンプ、17…単位回
路、20,220…CMD撮像素子、21…電源、2
4,224…タイミング信号発生回路、27…電源切り
換え用スイッチ回路、30,31…Pチャネル型MOS
トランジスタ、32…Nチャネル型MOSトランジス
タ、33…VOFスイッチング用Nチャネル型MOSトラ
ンジスタ、34…VINT スイッチング用Nチャネル型M
OSトランジスタ、221…電源。
1, 222 ... Lens, 2 ... Image sensor, 3 ... Shutter, 4, 25, 225 ... Frame memory, 5, 26, 2
26 ... Differential amplifier, 6 ... Clock signal generation circuit, 7 ... Process circuit, 12, 212 ... Preamplifier, 17 ... Unit circuit, 20, 220 ... CMD image pickup device, 21 ... Power supply, 2
4, 224 ... Timing signal generating circuit, 27 ... Power supply switching switch circuit, 30, 31 ... P-channel type MOS
Transistor, 32 ... N-channel type MOS transistor, 33 ... V OF switching N-channel type MOS transistor, 34 ... V INT switching N-channel type M
OS transistor, 221 ... Power supply.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光照射により生成され蓄積された電荷量
によりソース・ドレイン電流が変調されるトランジスタ
を構成要素としてそれぞれが含み、マトリックス状に配
置された複数の画素と、その周辺部に前記各画素の蓄積
電荷に対応する前記ソース・ドレイン電流を読み出すた
めの読み出し信号と、前記画素の蓄積電荷をすべて排出
すめためのリセット信号と、前記画素についてリセット
後次の読み出しの前に蓄積電荷の一部を排出するための
オーバーフロー信号を選択的に該画素のゲートに印加す
る駆動手段を備え、かつ外部からの論理制御端子に与え
られる入力状態に応じて、オーバーフロー電位が印加さ
れる期間に、その他の直流電圧を選択的に該画素のゲー
トに印加する駆動手段を備えた固体撮像素子と、 この固体撮像素子の全画素信号出力を保持する第1の手
段と、 前記固体撮像素子の出力と前記全画素信号出力を保持す
る手段の出力が入力され、画像信号を得る第2の手段
と、 前記固体撮像素子のオーバーフロー電位が印加される期
間に、その他の直流電圧を選択的に該画素のゲートに印
加する駆動手段を駆動するための論理制御端子に与える
制御信号を発生するタイミング信号発生手段を備えたこ
とを特徴とする固体撮像装置。
1. A plurality of pixels arranged in a matrix, each including a transistor whose source / drain current is modulated by the amount of charge generated and accumulated by light irradiation as a constituent element, and each of the pixels in the periphery thereof. A read signal for reading the source / drain current corresponding to the accumulated charge of the pixel, a reset signal for discharging all the accumulated charge of the pixel, and one of the accumulated charges before the next read after resetting the pixel. A driving means for selectively applying an overflow signal for discharging the pixel to the gate of the pixel, and in accordance with an input state given to the logic control terminal from the outside, during the period when the overflow potential is applied, A solid-state image sensor including a driving unit that selectively applies the DC voltage of the solid-state image sensor to the gate of the pixel; A first means for holding a signal output, a second means for receiving an output of the solid-state image sensor and an output of a means for holding the all-pixel signal output, and an image signal; and an overflow potential of the solid-state image sensor. Is provided with timing signal generating means for generating a control signal to be applied to a logic control terminal for driving a driving means for selectively applying another DC voltage to the gate of the pixel. Solid-state imaging device.
【請求項2】 請求項1記載の固体撮像装置において、
前記固体撮像素子のオーバーフロー電位が印加される期
間に、その他の直流電圧を選択的に該ゲートに印加する
駆動手段として、各垂直走査回路の単位段毎にその他の
直流電圧を出力するスイッチを設けたことを特徴とする
固体撮像装置。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
A switch for outputting other DC voltage for each unit stage of each vertical scanning circuit is provided as driving means for selectively applying other DC voltage to the gate during a period when the overflow potential of the solid-state imaging device is applied. A solid-state imaging device characterized by the above.
【請求項3】 請求項2記載の固体撮像装置において、
請求項2記載の固体撮像素子の各垂直走査回路の単位段
毎に、その他の直流電圧を出力するスイッチを制御する
ためのクロックを、タイミング信号発生手段からの制御
信号をもとに生成する回路を固体撮像素子と同一基板上
に形成したことを特徴とする固体撮像装置。
3. The solid-state imaging device according to claim 2, wherein
A circuit for generating a clock for controlling other switches for outputting a DC voltage for each unit stage of each vertical scanning circuit of the solid-state imaging device according to claim 2, based on a control signal from the timing signal generating means. Is formed on the same substrate as the solid-state imaging device.
【請求項4】 請求項1記載の固体撮像装置において、
請求項1記載の固体撮像素子の垂直走査回路の単位段に
含まれるシフトレジスタ部を駆動するクロックの位相を
タイミング信号発生手段の制御信号により変更制御する
事を特徴とする固体撮像装置。
4. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein
2. A solid-state image pickup device, wherein the phase of a clock for driving a shift register unit included in a unit stage of a vertical scanning circuit of the solid-state image pickup device according to claim 1 is changed and controlled by a control signal of a timing signal generating means.
【請求項5】 請求項4記載の固体撮像装置において、
請求項4記載の固体撮像素子の垂直走査回路の単位段に
含まれるシフトレジスタ部単位回路の出力の状態遷移を
決定するクロックの状態遷移を、該クロックの状態が遷
移し、選択画素の信号読出しが行われた後、選択画素の
蓄積電荷のリセット動作が行われるような第1の位相条
件と、選択画素の蓄積電荷のリセット動作が行われた後
選択画素の信号読出しが行われるように該クロックの状
態が遷移する第2の位相条件の2つの位相条件のいづれ
かをタイミング信号発生手段の制御信号により変更制御
することを特徴とする固体撮像装置。
5. The solid-state imaging device according to claim 4,
The state transition of the clock that determines the state transition of the output of the shift register unit circuit included in the unit stage of the vertical scanning circuit of the solid-state imaging device according to claim 4, the state of the clock transits, and the signal reading of the selected pixel is performed. And the first phase condition such that the accumulated charge of the selected pixel is reset, and the signal of the selected pixel is read after the accumulated charge of the selected pixel is reset. A solid-state imaging device, characterized in that any one of two phase conditions of a second phase condition in which a clock state transitions is controlled by a control signal of a timing signal generating means.
【請求項6】 請求項4記載の固体撮像装置において、
請求項4記載の固体撮像素子の垂直走査回路の段位に含
まれるシフトレジスタ部を駆動する2相のクロックの位
相をタイミング信号発生手段の制御信号により逆転させ
ることを特徴とする固体撮像装置。
6. The solid-state imaging device according to claim 4,
5. A solid-state imaging device, wherein the phase of a two-phase clock driving a shift register unit included in a stage of a vertical scanning circuit of a solid-state imaging device according to claim 4 is reversed by a control signal of a timing signal generating means.
【請求項7】 請求項5記載の固体撮像装置において、
請求項5記載の固体撮像素子の垂直走査回路の段位に含
まれるシフトレジスタ部を駆動する2相のクロックの位
相をタイミング信号発生手段の制御信号により逆転させ
る回路を固体撮像素子と同一基板上に形成したことを特
徴とする固体撮像装置。
7. The solid-state imaging device according to claim 5,
A circuit for reversing a phase of a two-phase clock driving a shift register unit included in a stage of a vertical scanning circuit of the solid-state image pickup device according to claim 5 on the same substrate as the solid-state image pickup device is controlled by a control signal of a timing signal generating means. A solid-state imaging device characterized by being formed.
JP5165527A 1993-07-05 1993-07-05 Solid state image pickup element Withdrawn JPH0723303A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5165527A JPH0723303A (en) 1993-07-05 1993-07-05 Solid state image pickup element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5165527A JPH0723303A (en) 1993-07-05 1993-07-05 Solid state image pickup element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0723303A true JPH0723303A (en) 1995-01-24

Family

ID=15814091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5165527A Withdrawn JPH0723303A (en) 1993-07-05 1993-07-05 Solid state image pickup element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0723303A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303662B1 (en) 1997-04-18 2001-10-16 Taisho Pharmaceutical Co., Ltd. Microemulsion

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6303662B1 (en) 1997-04-18 2001-10-16 Taisho Pharmaceutical Co., Ltd. Microemulsion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9490291B2 (en) Solid state imaging device and camera system
KR101424033B1 (en) Solid-state imaging device, method for driving solid-state imaging device, and imaging device
JP3750502B2 (en) Solid-state imaging device and camera system
JP4193698B2 (en) Solid-state imaging device and camera system
JP2000350103A (en) Photoelectric converter
US7116367B2 (en) Solid-state image pickup apparatus having a reset transistor controlled by an output line
JPH11103420A (en) Solid-state image pickup device and driving method therefor
JP5058090B2 (en) Solid-state imaging device
JP2001008109A (en) Solid state image pickup element, its driving method and camera system
US8710422B2 (en) Imaging device
JP2003110940A (en) Solid-state image pickup device
JP2000295533A (en) Solid-state image pickup element, its drive method and method for processing signal of the solid-state image pickup element
KR19990072919A (en) Solid state image pickup device, driving method therefor and camera
JP2003259228A (en) Solid-state image pickup device and signal processing method thereof
JPH0723303A (en) Solid state image pickup element
JP3697164B2 (en) Scanning circuit and imaging device using the same
JP2017220949A (en) Imaging apparatus
JP3037993B2 (en) Solid-state imaging device
JP2000152094A (en) Solid state image pickup device
JPH11313256A (en) Amplifier type solid-state image pickup device
JP2000253314A (en) Method for driving solid-state image pickup device
JP2003309768A (en) Solid-state image pickup device
JP2003298942A (en) Solid-state image pickup apparatus and metho for reading pixel signal thereof
JPS61101178A (en) Solid-state image pickup device
JPH05167928A (en) Amplification type solid state image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000905