JPH1093868A - Solid-state image pickup element and its drive method - Google Patents

Solid-state image pickup element and its drive method

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JPH1093868A
JPH1093868A JP8246552A JP24655296A JPH1093868A JP H1093868 A JPH1093868 A JP H1093868A JP 8246552 A JP8246552 A JP 8246552A JP 24655296 A JP24655296 A JP 24655296A JP H1093868 A JPH1093868 A JP H1093868A
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JP
Japan
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signal component
signal
pixel
time
charge
Prior art date
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Application number
JP8246552A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryoji Suzuki
亮司 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH1093868A publication Critical patent/JPH1093868A/en
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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce ununiformity of signals due to dispersion in characteristics for each picture element by reading respectively a 1st signal component and a 2nd signal component whose storage time differs in an amplifier type solid- state image pickup element and using the difference for an output signal. SOLUTION: A light is received for a 1st time, e.g., a time being 1/10 of a usual storage time for one vertical period V, and after the signal charge is stored, the charge of a 1st signal component S1 is read. The picture element is not reset as it is and a 2nd time T2 is received, after the signal charge is being stored, the charge of the 2nd signal component S2 is read. After the charge of the 2nd signal component S2 is read, the picture element is reset. Thus, even when dispersion in the picture element characteristic is in existence for a low illuminance part of input output characteristic, the storage time T1 of the 1st signal component is set to a time in excess of the dispersion and a difference between the 2nd signal component S2 and the 1st signal component S1 is taken to suppress unevenness and roughness of a pattern resulting from the dispersion in the characteristic.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば増幅型等の
固体撮像素子及びその駆動方法に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image pickup device of, for example, an amplification type and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体撮像素子の高解像度化の要求
に従って、CCD固体撮像素子に代わって、スミアが無
く、微細画素の実現が可能である増幅型固体撮像素子が
開発されている。この増幅型固体撮像素子は、画素それ
ぞれに光信号の増幅作用を持たせるために、能動素子
(例えばMOS型トランジスタ)で画素を形成し、画素
に光電変換により蓄積された電荷をトランジスタの電流
変調として信号を読み出すように構成される。
2. Description of the Related Art In recent years, in accordance with a demand for higher resolution of a solid-state imaging device, an amplification type solid-state imaging device which has no smear and can realize fine pixels has been developed instead of a CCD solid-state imaging device. This amplifying solid-state imaging device forms a pixel with an active element (for example, a MOS transistor) in order to give each pixel an amplifying action of an optical signal, and modulates the electric charge accumulated in the pixel by photoelectric conversion in the transistor. It is configured to read out a signal.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】このように、増幅型固
体撮像素子は、能動素子(例えばMOSトランジスタ)
で画素を構成しているため、能動素子のバラツキがその
まま映像信号に乗ってしまう。このバラツキは、画素そ
れぞれに固定の値を持つため撮像画での固定パターンノ
イズとして現れる。この固定パターンノイズは、入射光
に対する感度のバラツキではなく、画素のしきい値のバ
ラツキが入射光に応じた信号量に加算される性質のもの
である。
As described above, an amplification type solid-state imaging device is an active device (for example, a MOS transistor).
, The variation of the active element is directly superimposed on the video signal. Since this variation has a fixed value for each pixel, it appears as fixed pattern noise in a captured image. The fixed pattern noise is not a variation in sensitivity to incident light, but a variation in pixel threshold value added to a signal amount according to incident light.

【0004】そこで、信号出力とノイズ出力との差をと
り、この差を出力とすることにより、画素トランジスタ
原因で発生する固定パターンノイズを取り除いている。
Therefore, a difference between a signal output and a noise output is obtained, and the difference is used as an output to remove fixed pattern noise generated due to a pixel transistor.

【0005】即ち、図9の動作フェーズに示すように、
垂直繰り返し周期Vにおいて、信号電荷を蓄積した電荷
蓄積期間の後、信号電荷を読み出し、次いで画素に蓄積
されている電荷を全てリセットした後、その画素リセッ
ト後の信号、即ちノイズ成分を読み出す。そして、信号
成分とノイズ成分との差を出力するようにしている。こ
の読み出し方式では、画素に全く電荷が蓄積されていな
い状態、すなわち蓄積時間0でノイズ読み出しを行うた
めに、入出力特性の低照度部分に画素毎に異なる特性の
バラツキがあった場合に、差分を取ってノイズをキャン
セルした後でもこのバラツキ成分は残り、画面上で、ざ
らつきとなって現れていた。
That is, as shown in the operation phase of FIG.
In the vertical repetition period V, after the charge accumulation period in which the signal charge is accumulated, the signal charge is read, and then all the charges accumulated in the pixel are reset, and then the signal after the pixel reset, that is, the noise component is read. Then, the difference between the signal component and the noise component is output. In this readout method, when no charge is accumulated in a pixel, that is, when noise is read out at an accumulation time of 0, when a difference in characteristics between pixels is present in a low illuminance portion of input / output characteristics, a difference is calculated. This variation component remained even after the noise was canceled by removing the noise, and appeared rough on the screen.

【0006】この問題を図10を用いて詳しく説明す
る。
This problem will be described in detail with reference to FIG.

【0007】画素Aと画素Bの2つの画素があり、図1
0Aに信号出力と蓄積時間との関係を示すように、画素
Aはある程度のノイズ成分があり、信号出力が電荷の蓄
積時間の増加に比例して増加する特性を有し、一方画素
Bはノイズ成分がほとんど微小であるが、蓄積時間の小
さい内は信号出力の立ち上がりが鈍くリニアリティーが
悪く、その後、信号出力が蓄積時間に対して一定割合で
増加する特性を有するとする。
There are two pixels, pixel A and pixel B.
As shown in FIG. 0A, the relationship between the signal output and the accumulation time indicates that the pixel A has a certain noise component and the signal output has a characteristic that increases in proportion to the increase of the charge accumulation time, while the pixel B has the noise characteristic. It is assumed that the component is almost minute, but the signal output rises slowly and the linearity is poor during the short accumulation time, and then the signal output increases at a constant rate with respect to the accumulation time.

【0008】この場合、画素Bの信号出力−蓄積時間の
特性が蓄積時間の短い領域、すなわち前述の低照度部分
では、信号出力の立ち上がりが鈍い、いわゆる猫足状態
であるために、信号出力とノイズ成分との差分をとって
ノイズをキャンセルしても、図10Bに示すように、画
素Aと画素Bの間にノイズキャンセル後の出力信号にバ
ラツキ成分が現れる。
In this case, in the region where the signal output-accumulation time of the pixel B is short in the accumulation time, that is, in the above-described low illuminance portion, the signal output rises slowly, that is, in a so-called cat-foot state, so that the signal output and noise are reduced. Even if noise is canceled by taking a difference from the component, as shown in FIG. 10B, a variation component appears in the output signal after noise cancellation between the pixel A and the pixel B.

【0009】上述した問題の解決のために、本発明にお
いては、画素毎の特性のバラツキに起因する信号の不均
一性を低減し、良好な画像の得られる固体撮像素子及び
その駆動方法を提供するものである。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a solid-state image pickup device capable of reducing a signal non-uniformity due to a variation in characteristics of each pixel and obtaining a good image, and a driving method thereof. Is what you do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、第1の時間受
光蓄積した後に、第1の信号成分を読み出し、画素をリ
セットせずに、さらに第2の時間受光検出した後に、第
2の信号成分を読み出すようにする。
According to the present invention, a first signal component is read out after receiving and accumulating light for a first time, and without detecting a second time after receiving light for a second time without resetting the pixel. Read signal components.

【0011】上述の本発明によれば、蓄積時間の異なる
第1の信号成分と第2の信号成分とをそれぞれ読み出す
ことにより、例えばその第1及び第2の信号成分の差分
を出力信号とすれば、画素毎にある特性のバラツキの影
響を除去することができ、良好な画像が得られる。尚、
第1及び第2の信号成分を加算すれば、高ダイナミック
レンジが得られる。
According to the present invention, by reading out the first signal component and the second signal component having different accumulation times, for example, the difference between the first and second signal components is used as the output signal. Thus, it is possible to remove the influence of a variation in characteristics for each pixel, and to obtain a good image. still,
By adding the first and second signal components, a high dynamic range can be obtained.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の固体撮像素子は、第1の
時間受光蓄積した後に、第1の信号成分を読み出す手段
と、画素をリセットせずに、さらに第2の時間受光蓄積
した後に、第2の信号成分を読み出す手段を有した構成
とする。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A solid-state image pickup device according to the present invention comprises a means for reading out a first signal component after receiving and accumulating light for a first time, and a means for reading and accumulating light for a second time without resetting a pixel. , A means for reading the second signal component.

【0013】また、本発明は、上記固体撮像素子におい
て、第1の信号成分と、第2の信号成分との差分を出力
する作動手段を有する構成とする。
Further, the present invention is configured such that the solid-state imaging device has an operation means for outputting a difference between the first signal component and the second signal component.

【0014】本発明の固体撮像素子の駆動方法は、第1
の時間受光蓄積した後に、第1の信号成分を読み出し、
画素をリセットせずに、さらに第2の時間受光検出した
後に、第2の信号成分を読み出すものとする。
The method for driving a solid-state image pickup device according to the present invention comprises:
After receiving and accumulating the light for the time, the first signal component is read out,
It is assumed that the second signal component is read out after the light reception is detected for the second time without resetting the pixel.

【0015】また、本発明は、上記固体撮像素子の駆動
方法において、第1の信号成分と、第2の信号成分との
差分をとる。
Further, according to the present invention, in the above-mentioned method for driving a solid-state imaging device, a difference between the first signal component and the second signal component is obtained.

【0016】以下、図面を参照して本発明の固体撮像素
子及びその駆動方法の実施例を説明する。
Hereinafter, an embodiment of a solid-state imaging device and a driving method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【0017】本実施例の基本は、図1の動作フェーズに
示すように、1垂直繰り返し周期Vにおいて、第1の時
間T1、例えば通常の蓄積時間の1/10の時間受光
し、信号電荷の蓄積がなされた後に、第1の信号成分S
1の電荷を読み出し、そのまま画素をリセットせずに、
さらに第2の時間T2受光し、信号電荷を蓄積し続けた
後に第2の信号成分S2の電荷を読み出す。第2の信号
成分S2の電荷を読み出した後に、画素がリセットされ
る。
In this embodiment, as shown in the operation phase of FIG. 1, in one vertical repetition period V, light is received for a first time T1, for example, 1/10 of the normal accumulation time, and signal charge After accumulation, the first signal component S
Read out the charge of 1 and do not reset the pixel
Further, after receiving the light for the second time T2 and continuing to accumulate the signal charge, the charge of the second signal component S2 is read. After reading out the charge of the second signal component S2, the pixel is reset.

【0018】このような過程を経ることにより、入出力
特性の低照度部分に、前述のように画素の特性のバラツ
キがあった場合にも、第1の信号成分側の蓄積時間、即
ち第1の時間T1として、これらの特性が一定でない低
照度部分を越える時間を設定して、第2の信号成分S2
と第1の信号成分S1との差分信号をとることによっ
て、このような特性のバラツキもキャンセルすることが
できる。
Through such a process, even if the characteristics of the pixel have variations in the low illuminance portion of the input / output characteristics as described above, the accumulation time on the first signal component side, that is, the first Is set as the time T1 over the low illuminance portion where these characteristics are not constant, and the second signal component S2
By taking the difference signal between the first signal component S1 and the first signal component S1, such a variation in the characteristics can be canceled.

【0019】図2に、前出の図10と同様の特性の異な
る2つの画素、即ち画素Aと画素Bについて、本実施例
における、第1の信号成分S1及び第2の信号成分S2
を読み出した場合の出力信号について示す。
FIG. 2 shows a first signal component S1 and a second signal component S2 of the present embodiment for two pixels having different characteristics similar to those of FIG.
The output signal when reading is shown.

【0020】図2Aは、蓄積時間−信号出力の関係図、
図2Bは、画素Aと画素Bで差分信号を比較した図であ
る。
FIG. 2A is a diagram showing the relationship between accumulation time and signal output.
FIG. 2B is a diagram comparing the difference signal between the pixel A and the pixel B.

【0021】画素Aと画素Bとで特性に違いがある低照
度部分を越える時間に設定した第1の時間T1経過後に
第1の信号成分S1を読み出し、その後第2の時間T2
経過後に第2の信号成分S2を読み出し、これらの信号
の差分信号をとる。
A first signal component S1 is read out after a first time T1 set to a time exceeding a low illuminance portion in which characteristics of the pixel A and the pixel B are different from each other, and then a second time T2
After the elapse, the second signal component S2 is read, and a difference signal between these signals is obtained.

【0022】第1の時間T1と第2の時間T2との間は
画素の特性がほぼ一定であるので、差分信号をとること
により、図2Bに示すように、画素A及び画素Bの出力
信号のバラツキをなくすることができる。
Since the characteristics of the pixel are substantially constant between the first time T1 and the second time T2, the output signals of the pixels A and B are obtained as shown in FIG. Can be eliminated.

【0023】この動作を、整理すると次のようになる。This operation is summarized as follows.

【0024】1)まず、画素のトランジスタの特性のバ
ラツキがある低照度の部分を超える時間に設定した第1
の時間T1の受光蓄積の後に、第1の信号成分S1の電
荷を読み出す。
1) First, the first time is set to a time exceeding a low illuminance portion where the characteristics of the transistor of the pixel vary.
After the light reception and accumulation for the time T1, the charge of the first signal component S1 is read.

【0025】2)増幅型固体撮像素子では、電荷を非破
壊で読み出すことができるので、第1の信号成分S1の
電荷を読み出した後、画素をリセットしないで、引き続
き受光蓄積を行い、第1の信号成分S1の電荷に、さら
に所定の第2の時間T2の受光蓄積の電荷を加える。
2) Since the charge can be read out in a non-destructive manner in the amplification type solid-state image pickup device, after reading out the charge of the first signal component S1, the light reception and accumulation are continuously performed without resetting the pixel. Is added to the charge of the signal component S1 of the light receiving and storing for a predetermined second time T2.

【0026】3)第2の時間T2の経過後、第2の信号
成分S2の電荷を読み出す。
3) After the lapse of the second time T2, the charge of the second signal component S2 is read.

【0027】この際に、第2の信号成分S2の電荷は、
第1の信号成分S1に加える形で蓄積しているので、第
1の信号成分S1の電荷より大きくなる。
At this time, the electric charge of the second signal component S2 is
Since the charge is accumulated in a form added to the first signal component S1, the charge becomes larger than the charge of the first signal component S1.

【0028】4)画素をリセットして、次の蓄積を開始
する。
4) Reset the pixel and start the next accumulation.

【0029】このようにして、第1の信号成分S1及び
第2の信号成分S2を読み出す。
Thus, the first signal component S1 and the second signal component S2 are read.

【0030】そして、第1の信号成分S1と、第2の信
号成分S2との差分を出力信号とする。
The difference between the first signal component S1 and the second signal component S2 is used as an output signal.

【0031】図3は、本実施例に係る増幅型固体撮像素
子10の回路構成を示す。即ち、これは、同じ画素に対
して第1の時間T1受光蓄積した第1の信号成分S1
と、さらに、これに加算して第2の時間T2受光蓄積し
た第2の信号成分S2とを、共に読み出すことを可能に
する回路構成の一例である。
FIG. 3 shows a circuit configuration of the amplification type solid-state imaging device 10 according to the present embodiment. That is, this is the first signal component S1 that is received and accumulated for the same pixel for the first time T1.
This is an example of a circuit configuration that makes it possible to read out the second signal component S2 received and accumulated for a second time T2 in addition thereto.

【0032】ただし、この図3は1画素に対応した回路
構成である。
FIG. 3 shows a circuit configuration corresponding to one pixel.

【0033】この図3の回路構成は、複数の単位画素
(セル)を構成する受光素子、即ち画素MOSトランジ
スタ11が行列状に配列され、各画素MOSトランジス
タ11のゲートがシフトレジスタなどから構成される垂
直走査回路12からの垂直走査信号(即ち垂直選択パル
ス)φV[φV1 ,φVi ,φVi+1 ,‥‥]にて選択
される垂直選択線13に接続され、そのドレインが電源
DDに接続され、その各列毎のソースが垂直信号線14
に接続される。
In the circuit configuration shown in FIG. 3, light receiving elements constituting a plurality of unit pixels (cells), that is, pixel MOS transistors 11 are arranged in a matrix, and the gate of each pixel MOS transistor 11 is constituted by a shift register or the like. a vertical scanning signal (or vertical selection pulse) φV [φV 1, φV i , φV i + 1, ‥‥] from the vertical scanning circuit 12 that is connected to the vertical selection line 13 is selected by a drain power supply V DD, and the source for each column is a vertical signal line 14.
Connected to.

【0034】垂直信号線14には、両側にそれぞれ対称
的に例えばMOSトランジスタからなる動作MOSスイ
ッチ15(15a,15b)を介して信号電圧(電荷)
を保持する負荷容量素子16(16a,16b)が接続
される。負荷容量素子16は垂直信号線14と接地電位
との間に接続される。動作MOSスイッチ15のゲート
には動作パルスφOPS (φOPS1,φOPS2)が印加され
る。
The signal voltage (charge) is applied to the vertical signal line 14 via the operation MOS switch 15 (15a, 15b) composed of, for example, a MOS transistor on both sides symmetrically.
Is connected to the load capacitance element 16 (16a, 16b). The load capacitance element 16 is connected between the vertical signal line 14 and the ground potential. Operation MOS the gate of the switch 15 operation pulse φ OPS (φ OPS1, φ OPS2 ) is applied.

【0035】画素MOSトランジスタ11のソースと動
作MOSスイッチ15間の垂直信号線14には、負荷容
量素子16のリセットと、垂直信号線14のリセット即
ち画素MOSトランジスタ11のソース側寄生容量の充
電を兼ねる例えばMOSトランジスタからなるリセット
MOSスイッチ17を介してリセットバイアス電圧VRB
を供給するためのリセットバイアス電圧供給端子18に
接続される。リセットMOSスイッチ17のゲートには
リセットパルスφRST が供給されるようになされる。ま
た、この例では、電源VDDと画素MOSトランジスタ1
1のドレインとの間にスイッチ(例えばMOSスイッ
チ)31が接続されると共に、リセットバイアス電圧供
給端子18と画素MOSトランジスタ11のドレインと
の間にスイッチ(例えばMOSスイッチ)32が接続さ
れる。
The vertical signal line 14 between the source of the pixel MOS transistor 11 and the operation MOS switch 15 resets the load capacitance element 16 and resets the vertical signal line 14, that is, charges the source-side parasitic capacitance of the pixel MOS transistor 11. For example, a reset bias voltage V RB via a reset MOS switch 17 including a MOS transistor also serving as the reset bias voltage V RB
Is connected to a reset bias voltage supply terminal 18 for supplying the same. The reset pulse φ RST is supplied to the gate of the reset MOS switch 17. In this example, the power supply V DD and the pixel MOS transistor 1
A switch (for example, a MOS switch) 31 is connected to the drain of the pixel 1 and a switch (for example, a MOS switch) 32 is connected between the reset bias voltage supply terminal 18 and the drain of the pixel MOS transistor 11.

【0036】19(19a,19b)は水平シフトレジ
スタであり、この水平シフトレジスタ19は、水平信号
線20(20a,20b)に接続された、例えばMOS
トランジスタからなる水平MOSスイッチ21(21
a,21b)のゲートへ順次水平走査信号(即ち水平走
査パルス)φH[φH1 ,‥‥φHn ,φHn+1 ,‥
‥]が供給される。水平信号線20の出力端には、図示
しないが出力回路(例えば電荷検出回路)が接続され
る。ここで、第1の水平シフトレジスタ19aと第1の
水平信号線20aと第1の水平MOSスイッチ21aと
第1の負荷容量素子16aと第1の動作MOSスイッチ
15aとリセットMOSスイッチ17により、第1の水
平走査回路34aが構成され、第2の水平シフトレジス
タ19bと第2の水平信号線20bと第2の水平MOS
スイッチ21bと第2の負荷容量素子16bと第2の動
作MOSスイッチ15bとリセットMOSスイッチ17
により、第2の水平走査回路34bが構成される。
Reference numeral 19 (19a, 19b) denotes a horizontal shift register, which is connected to a horizontal signal line 20 (20a, 20b), for example, a MOS transistor.
Horizontal MOS switch 21 (21
a, sequential horizontal scanning signal to the gate of 21b) (i.e. the horizontal scanning pulse) φH [φH 1, ‥‥ φH n, φH n + 1, ‥
‥] is supplied. Although not shown, an output circuit (for example, a charge detection circuit) is connected to an output terminal of the horizontal signal line 20. Here, the first horizontal shift register 19a, the first horizontal signal line 20a, the first horizontal MOS switch 21a, the first load capacitance element 16a, the first operation MOS switch 15a, and the reset MOS switch 17 One horizontal scanning circuit 34a, a second horizontal shift register 19b, a second horizontal signal line 20b, and a second horizontal MOS
Switch 21b, second load capacitance element 16b, second operating MOS switch 15b, reset MOS switch 17
Thus, the second horizontal scanning circuit 34b is configured.

【0037】そして、本例においては、第1の信号成分
S1の読み出しに、第1の動作MOSスイッチ15a、
第1の負荷容量素子16a、第1の動作パルスφOPS1
第1の水平シフトレジスタ19a、第1の水平信号線2
0a、第1の水平MOSスイッチ21aを使用し、第2
の信号成分S2の読み出しに、第2の動作MOSスイッ
チ15b、第2の負荷容量素子16b、第2の動作パル
スφOPS2、第2の水平シフトレジスタ19b、第2の水
平信号線20b、第2の水平MOSスイッチ21bを使
用する。
In the present embodiment, the first operation MOS switch 15a is used to read the first signal component S1.
A first load capacitance element 16a, a first operation pulse φ OPS1 ,
First horizontal shift register 19a, first horizontal signal line 2
0a, using the first horizontal MOS switch 21a,
The second operation MOS switch 15b, the second load capacitance element 16b, the second operation pulse φ OPS2 , the second horizontal shift register 19b, the second horizontal signal line 20b, the second The horizontal MOS switch 21b is used.

【0038】図4は、単位画素としての受光素子、即ち
画素MOSトランジスタ11の半導体構造を示す断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view showing a semiconductor structure of a light receiving element as a unit pixel, that is, a pixel MOS transistor 11.

【0039】尚、pチャネルの場合も同様にして固体撮
像素子を構成することができる。
Incidentally, a solid-state image pickup device can be constructed in the same manner in the case of the p-channel.

【0040】この画素MOSトランジスタ11は、第1
導電型例えばp型のシリコン半導体基板4上にオーバー
フローバリア領域となる第2導電型例えばn型の半導体
領域5及びp型の半導体領域6が順次形成され、このp
型半導体領域6の表面に、これより濃度の高いp型半導
体領域からなる、いわゆるセンサ領域8が形成される。
更に、センサ領域8上に例えばSiO2 などによるゲー
ト絶縁膜9を介して光を透過しうるリング状のゲート電
極1が形成され、そのリング状のゲート電極1の内側及
び外側に対応する位置にそれぞれn型のソース領域2及
びドレイン領域3が形成され、また、ドレイン領域3の
直下のp型半導体領域6に、ゲート下に蓄積された信号
電荷が隣接画素へ漏れ出ないようにするためのn型のチ
ャネルストップ領域7が形成されて成る。
The pixel MOS transistor 11 has a first
A second conductivity type, for example, an n-type semiconductor region 5 and a p-type semiconductor region 6 serving as overflow barrier regions are sequentially formed on a conductivity type, for example, a p-type silicon semiconductor substrate 4.
On the surface of the type semiconductor region 6, a so-called sensor region 8 made of a p-type semiconductor region having a higher concentration is formed.
Further, a ring-shaped gate electrode 1 capable of transmitting light is formed on the sensor region 8 via a gate insulating film 9 made of, for example, SiO 2 or the like, and at positions corresponding to the inside and outside of the ring-shaped gate electrode 1. An n-type source region 2 and a drain region 3 are formed respectively, and signal charges accumulated under the gate are prevented from leaking to adjacent pixels in the p-type semiconductor region 6 immediately below the drain region 3. An n-type channel stop region 7 is formed.

【0041】この画素MOSトランジスタ11が、図示
しないが複数個マトリックス状に配列されて増幅型固体
撮像素子10が構成される。
Although not shown, a plurality of the pixel MOS transistors 11 are arranged in a matrix to form the amplification type solid-state imaging device 10.

【0042】この画素MOSトランジスタ11では、図
4に示すように、リング状のゲート電極1を透過した光
Lがシリコン半導体中で光電変換して、電子・ホールの
ペアを発生し、このうちの一方の電荷、この例ではホー
ルhが信号電荷としてゲート電極1下のp型センサ領域
8に形成されたポテンシャルウエルに蓄積される。この
電荷(ホール)hによる基板バイアスの変調を信号とし
て取り出すようにしている。即ち、垂直選択線を通して
ゲート電極1に高レベル電位が印加されて画素MOSト
ランジスタ11がオンすると、チャネル電流(いわゆる
ドレイン電流)がセンサ領域8の表面のチャネルに流
れ、このチャネル電流が信号電荷hによって変調を受け
るので、このチャネル電流をソース領域2に接続された
垂直信号線を通して出力し、その変化量を信号出力とす
るものである。
In the pixel MOS transistor 11, as shown in FIG. 4, the light L transmitted through the ring-shaped gate electrode 1 is photoelectrically converted in the silicon semiconductor to generate a pair of electrons and holes. One charge, in this example, the hole h is accumulated as a signal charge in the potential well formed in the p-type sensor region 8 below the gate electrode 1. The modulation of the substrate bias by the charge (hole) h is taken out as a signal. That is, when a high-level potential is applied to the gate electrode 1 through the vertical selection line and the pixel MOS transistor 11 is turned on, a channel current (a so-called drain current) flows to a channel on the surface of the sensor region 8 and the channel current is a signal charge h. Therefore, the channel current is output through a vertical signal line connected to the source region 2 and the amount of change is used as a signal output.

【0043】さらに、図3に示した回路構成の増幅型固
体撮像素子の概略構成(ブロック図)を、図5に示す。
FIG. 5 shows a schematic configuration (block diagram) of the amplification type solid-state imaging device having the circuit configuration shown in FIG.

【0044】画素領域30に、それぞれ垂直走査回路1
2、第1の信号成分S1用の第1の水平走査回路34a
及び第2の信号成分S2用の第2の水平走査回路34b
が接続される。
In the pixel area 30, the vertical scanning circuit 1
2. The first horizontal scanning circuit 34a for the first signal component S1
And the second horizontal scanning circuit 34b for the second signal component S2
Is connected.

【0045】垂直走査回路12には、垂直走査パルス
(垂直クロック)φV、第1の信号成分S1の読みとり
用の第1のスタートパルスφVS1、及び第2の信号成
分S2の読みとり用の第2のスタートパルスφVS2が
印加される。
The vertical scanning circuit 12 has a vertical scanning pulse (vertical clock) φV, a first start pulse φVS1 for reading the first signal component S1, and a second start pulse φVS1 for reading the second signal component S2. Start pulse φVS2 is applied.

【0046】第1及び第2の水平走査回路34a及び3
4bには、それぞれ第1及び第2の動作パルスφOPS1
びφOPS2が印加され、また水平走査パルス(水平クロッ
ク)φHとリセットパルスφRST が印加される。
The first and second horizontal scanning circuits 34a and 34a
The 4b, first and second operation pulse phi OPS1 and phi OPS2 are applied respectively, also the horizontal scanning pulse (horizontal clock) .phi.H reset pulse phi RST is applied.

【0047】また、画素領域30には、画素のリセット
に用いる基板パルスφSUB が印加される。
A substrate pulse φ SUB used for resetting the pixel is applied to the pixel region 30.

【0048】この図5のブロック図を用いて、本例にお
ける読みとり動作の概略を説明する。
The outline of the reading operation in this example will be described with reference to the block diagram of FIG.

【0049】まず、垂直走査回路12に第1のスタート
パルスφVS1が印加されることにより、以後、垂直走
査回路12より1行目(V1 )から順に第1の信号成分
S1を読みとるためのクロックパルスが加えられる。
First, when the first start pulse φVS1 is applied to the vertical scanning circuit 12, a clock for reading the first signal component S1 from the vertical scanning circuit 12 in order from the first row (V 1 ). A pulse is applied.

【0050】続いて、例えばクロックパルスがi行目ま
でいったところで、第2のスタートパルスφVS2が印
加されて、再び垂直走査回路より1行目から順に第2の
信号成分S2を読みとるためのクロックパルスが加えら
れる。
Subsequently, for example, when the clock pulse reaches the i-th row, a second start pulse φVS2 is applied, and the clock for reading the second signal component S2 again from the first row in the vertical scanning circuit again. A pulse is applied.

【0051】従って、n+i行において第1の信号成分
S1が読み出され第1の水平走査回路34aにより出力
されている時に、n行において第2の信号成分S2が読
み出され第2の水平走査回路34bにより出力される。
Therefore, when the first signal component S1 is read out on the (n + i) th row and output by the first horizontal scanning circuit 34a, the second signal component S2 is read out on the nth row and the second horizontal scanning is performed. Output from the circuit 34b.

【0052】この場合の垂直同期駆動タイミングを図6
に示す。
The vertical synchronous drive timing in this case is shown in FIG.
Shown in

【0053】各垂直走査信号φV[φV1 ,‥‥φ
n ,‥‥φVn+i ,‥‥]は、1垂直繰り返し周期1
Vの間に2つのパルスが立ち上がるので、第1のパルス
1 は第1のスタートパルスφVS1を基準に立ち上が
り、第2のパルスP2 は第2のスタートパルスφVS2
を基準にして立ち上がる。
Each vertical scanning signal φV [φV 1 , Δφ
V n, ‥‥ φV n + i , ‥‥] is 1 vertical repetition period 1
Since two pulse rises during and V, the first pulse P 1 rises relative to the first start pulse FaiVS1, the second pulse P 2 is a second start pulse φVS2
Stand up based on

【0054】第2のスタートパルスφVS2は、第1の
スタートパルスφVS1が立ち上がってから、時間iH
(i倍の水平繰り返し周期Hに相当する期間)経過した
後に立ち上がる。従って、各垂直走査信号φVでは、そ
の第1のパルスP1 と第2のパルスP2 との間の時間が
iHに相当する。そして、第1のパルスP1 で第1の信
号成分S1の読み出しが行われ、第2のパルスP2 で第
2の信号成分S2の読み出しが行われる。尚、図6にお
いて、1Hは1水平繰り返し周期を示す。
The second start pulse φVS2 takes a time iH after the first start pulse φVS1 rises.
It rises after the elapse of (a period corresponding to i-times horizontal repetition cycle H). Therefore, in each vertical scanning signal φV, the time between the first pulse P 1 and the second pulse P 2 corresponds to iH. Then, the reading of the first signal component S1 is the first pulse P 1 is performed, the reading of the second signal component S2 is performed in the second pulse P 2. In FIG. 6, 1H indicates one horizontal repetition period.

【0055】この駆動タイミングの場合には、n行目の
φVn の第2の信号成分S2を読み出す第2のパルスP
2 と、n+i行目のφVn+i の第1の信号成分S1を読
み出す第1のパルスP1 がほぼ同時に立ち上がってい
る。
In the case of this drive timing, the second pulse P for reading out the second signal component S2 of φV n in the n- th row
2 and the first pulse P 1 for reading out the first signal component S 1 of φV n + i in the ( n + i ) th row rise almost simultaneously.

【0056】図6及び前述の図1より、第2の信号成分
の蓄積時間、即ち第2の時間T2は、第2の信号成分を
読み出す時間と画素リセットを行う時間が短いので、ほ
ぼ1垂直繰り返し周期1Vに相当し、第1の信号成分の
蓄積時間、即ち第1の時間T1は、1垂直繰り返し周期
1Vから上述のiHを差し引いた時間にほぼ相当する。
From FIG. 6 and FIG. 1 described above, the accumulation time of the second signal component, that is, the second time T2 is almost one vertical because the time for reading the second signal component and the time for resetting the pixel are short. The repetition period corresponds to 1V, and the accumulation time of the first signal component, that is, the first time T1, substantially corresponds to the time obtained by subtracting the above-mentioned iH from one vertical repetition period 1V.

【0057】尚、同じ画素からの第1の信号成分S1と
第2の信号成分S2とを同時に出力することはできない
ので、差分信号を出力させるためには、第1の信号成分
S1を一旦記憶手段、即ちメモリー等に記憶させておく
必要がある。
Since the first signal component S1 and the second signal component S2 from the same pixel cannot be output simultaneously, the first signal component S1 is temporarily stored in order to output a difference signal. It is necessary to store it in a means, that is, a memory or the like.

【0058】従って、例えば図7に示すように、第1の
水平信号線20aに記憶手段22を接続し、記憶手段2
2と、第2の水平信号線20bとを差分回路23に接続
する。
Therefore, as shown in FIG. 7, for example, the storage means 22 is connected to the first horizontal signal line 20a, and the storage means 2 is connected to the first horizontal signal line 20a.
2 and the second horizontal signal line 20 b are connected to the difference circuit 23.

【0059】そして、第1の信号成分S1を記憶手段2
2に記憶して、後に読み出される第2の信号成分S2
と、記憶手段22に記憶した第1の信号成分S1とを同
期させて差分回路23により減算処理して画素出力信号
out を得る。
Then, the first signal component S1 is stored in the storage means 2
2 and a second signal component S2 read later
And the first signal component S1 stored in the storage unit 22 are synchronized and subtracted by the difference circuit 23 to obtain a pixel output signal Tout .

【0060】次に、図3に示す本例の増幅型固体撮像素
子の動作についてさらに詳しく説明する。
Next, the operation of the amplification type solid-state imaging device of this embodiment shown in FIG. 3 will be described in more detail.

【0061】図8に図3の回路構成に対する水平同期タ
イミングチャートの一例を示す。
FIG. 8 shows an example of a horizontal synchronization timing chart for the circuit configuration of FIG.

【0062】この例では、n行目の画素MOSトランジ
スタ11の第2の信号成分S2とn+i行目の画素MO
Sトランジスタ11の第1の信号成分が、同じ水平ブラ
ンキング期間HBLK において読み出される場合である。
それ以外の行(即ちm行)の画素MOSトランジスタ1
1ははオフ状態となっている。
In this example, the second signal component S2 of the pixel MOS transistor 11 in the n-th row and the pixel MO in the n + i-th row
This is a case where the first signal component of the S transistor 11 is read in the same horizontal blanking period H BLK .
Pixel MOS transistors 1 in other rows (ie, m rows)
1 is in an off state.

【0063】そして、画素MOSトランジスタ11にお
ける信号電圧、即ち画素MOSトランジスタ11に蓄積
された信号電荷量(ホール量)に応じたチャネルポテン
シャルに相当する信号電圧の負荷容量素子16への読み
出し動作は、水平ブランキング期間HBLK に行われる。
The operation of reading out the signal voltage in the pixel MOS transistor 11, that is, the signal voltage corresponding to the channel potential corresponding to the signal charge amount (hole amount) stored in the pixel MOS transistor 11, to the load capacitance element 16 is as follows. This is performed during the horizontal blanking period H BLK .

【0064】即ち、水平ブランキング期間HBLK の前半
の期間でn行目の画素MOSトランジスタ11のゲート
に垂直走査信号φVn のパルスP2 が印加される。
[0064] That is, a pulse P 2 of the horizontal blanking period H BLK vertical scanning signal .phi.V n to the gate of the n-th row of the pixel MOS transistor 11 in the first half period of is applied.

【0065】そして期間で、リセットパルスφRST
与えられてリセットMOSスイッチ17がオンし、同時
に第2の動作パルスφOPS2が与えられて、第2の動作M
OSスイッチ15bもオンすることで、垂直信号線14
がリセットされ、第2の負荷容量素子16bがリセット
バイアス電圧VRBにリセットされる。このとき、スイッ
チ31がオフ状態、スイッチ32がオン状態となること
によって、画素MOSトランジスタ11のソース及びド
レインにはリセットバイアス電圧VRBが与えられて同電
位となることから、画素MOSトランジスタに電流は流
れない。
In the period, the reset pulse φ RST is supplied to turn on the reset MOS switch 17, and at the same time, the second operation pulse φ OPS2 is supplied , and the second operation M
When the OS switch 15b is also turned on, the vertical signal line 14
Is reset, and the second load capacitance element 16b is reset to the reset bias voltage V RB . At this time, when the switch 31 is turned off and the switch 32 is turned on, the reset bias voltage V RB is applied to the source and the drain of the pixel MOS transistor 11 to have the same potential. Does not flow.

【0066】次に、期間で、リセットMOSスイッチ
17がオフし、第2の動作MOSスイッチ15bがオン
状態であり、同時にスイッチ31がオン状態、スイッチ
32がオフ状態となることから、画素MOSトランジス
タ11に電流が流れ、画素MOSトランジスタ11の信
号電圧が第2の負荷容量素子16bに保持され、選択画
素(n行)の第2の信号成分S2の読み出しがなされ
る。
Next, during the period, the reset MOS switch 17 is turned off, the second operation MOS switch 15b is turned on, and simultaneously the switch 31 is turned on and the switch 32 is turned off. 11, a signal voltage of the pixel MOS transistor 11 is held in the second load capacitance element 16b, and the second signal component S2 of the selected pixel (nth row) is read.

【0067】次に、第2の信号成分S2の読み出しが終
了した後、期間で、基板パルスφSUB が基板に印加さ
れ、n行の画素MOSトランジスタ11に蓄積されてい
た電荷(ホール)が基板を通して排出される。
Next, after the reading of the second signal component S2 is completed, during the period, the substrate pulse φ SUB is applied to the substrate, and the charges (holes) accumulated in the pixel MOS transistors 11 in the n-th row are removed. Is discharged through.

【0068】次に、n行の垂直走査信号φVn の第2の
パルスP2 がオフしてn行が非選択画素となり、水平ブ
ランキング期間HBLK の後半の期間でn+i行目の画素
MOSトランジスタ11のゲートに垂直走査信号の第1
のパルスP1 が印加される。そして期間でリセットパ
ルスφRST が与えられてリセットMOSスイッチ17が
オンし、同時に、第1の動作パルスφOPS1が与えられ、
第1の動作MOSスイッチ15aもオンすることで、垂
直信号線14がリセットされ、第1の負荷容量素子16
aがリセットバイアス電圧VRBにリセットされる。この
とき、前述と同様に、スイッチ31がオフ状態、スイッ
チ32がオン状態となることによって、画素MOSトラ
ンジスタのソース及びドレインは同電位(VRB)とな
り、画素MOSトランジスタ11の電流は流れない。
Next, the second pulse P 2 of the vertical scanning signal φVn in the n- th row is turned off, and the n-th row becomes a non-selected pixel. In the latter half of the horizontal blanking period H BLK , the pixel MOS of the (n + i) -th row is used. The first vertical scanning signal is applied to the gate of the transistor 11.
Pulse P 1 is applied. During the period, the reset pulse φ RST is given to turn on the reset MOS switch 17, and at the same time, the first operation pulse φ OPS1 is given,
When the first operation MOS switch 15a is also turned on, the vertical signal line 14 is reset, and the first load capacitance element 16
a is reset to the reset bias voltage V RB . At this time, as described above, the switch 31 is turned off and the switch 32 is turned on, so that the source and the drain of the pixel MOS transistor have the same potential (V RB ), and the current of the pixel MOS transistor 11 does not flow.

【0069】次に、期間で、リセットMOSスイッチ
17がオフし、第1の動作MOSスイッチ15aがオン
状態であり、同時にスイッチ31がオン状態、スイッチ
32がオフ状態となることから、画素MOSトランジス
タ11に電流が流れ、n+i行の画素MOSトランジス
タ11の信号電圧が第1の負荷容量素子16aに保持さ
れ、選択画素(n+i行)の第1の信号成分S1の読み
出しがなされる。
Next, during the period, the reset MOS switch 17 is turned off, the first operation MOS switch 15a is turned on, and simultaneously, the switch 31 is turned on and the switch 32 is turned off. 11, a signal voltage of the pixel MOS transistors 11 in the (n + i) th row is held in the first load capacitance element 16a, and the first signal component S1 of the selected pixel (the (n + i) th row) is read.

【0070】その後、水平有効走査期間TA で水平シフ
トレジスタ19からの水平走査パルスφH[φH1 ,‥
‥φHn ,φHn+1 ,‥‥]によって水平MOSスイッ
チ21をオンすることによって、順次n行の画素の第2
の信号成分S2が第2の水平信号線20bに流れ、また
n+i行の画素の第1の信号成分S1が第1の水平信号
線20aに流れ、それぞれの出力回路を通じて信号電圧
として出力される。
Thereafter, during the horizontal effective scanning period T A , the horizontal scanning pulse φH [φH 1 ,.
By turning on the horizontal MOS switch 21 by { φH n , φH n + 1 ,.
Flows through the second horizontal signal line 20b, and the first signal component S1 of the pixels in the (n + i) -th row flows through the first horizontal signal line 20a, and is output as a signal voltage through each output circuit.

【0071】以上のように動作する。The operation is as described above.

【0072】上述のように、第1の時間T1受光蓄積し
た後に、第1の信号成分S1を読み出し、画素をリセッ
トせずに、さらに第2の時間T2受光蓄積した後に、第
2の信号成分S2を読み出し、第1の信号成分S1と第
2の信号成分S2の差分をとることによって、画素の特
性のバラツキによる信号成分の不均一性をキャンセルし
て、画素の特性のバラツキにより発生している画面の不
均一性やムラを抑制することができ、良好な画像が得ら
れる。
As described above, after the light reception and accumulation for the first time T1, the first signal component S1 is read out, and after the light reception and accumulation for the second time T2 without resetting the pixel, the second signal component S1 is read out. S2 is read out, and the difference between the first signal component S1 and the second signal component S2 is taken, thereby canceling the non-uniformity of the signal component due to the variation in the characteristics of the pixel and causing the variation in the characteristics of the pixel. The non-uniformity and unevenness of the screen can be suppressed, and a good image can be obtained.

【0073】尚、本発明の他の応用として、第1の信号
成分S1が飽和していない信号成分であることを利用し
て、所要の信号処理をした後、上記の第1の信号成分S
1と第2の信号成分S2を加算することにより、高ダイ
ナミックレンジの固体撮像素子を構成することができ
る。
As another application of the present invention, the first signal component S1 is a signal component that is not saturated, and is subjected to necessary signal processing.
By adding the first and second signal components S2, a solid-state imaging device with a high dynamic range can be configured.

【0074】尚、上例では、水平ブランキング期間に読
み出し動作を行う場合について述べたが、その他、水平
有効走査期間に読み出し動作を行う場合にも本発明は適
用できる。
In the above example, the case where the reading operation is performed during the horizontal blanking period has been described. However, the present invention is also applicable to the case where the reading operation is performed during the horizontal effective scanning period.

【0075】また、上例の増幅型固体撮像素子に限ら
ず、例えばCMD等の増幅型固体撮像素子にも本発明は
適用できる。
The present invention is not limited to the above-described amplification type solid-state imaging device, but can be applied to an amplification type solid-state imaging device such as a CMD.

【0076】本発明の固体撮像素子及びその駆動方法
は、上述の例に限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
The solid-state image pickup device and the method of driving the same according to the present invention are not limited to the above-described example, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.

【0077】[0077]

【発明の効果】上述の本発明によれば、第1の時間受光
蓄積した後に、第1の信号成分を読み出し、画素をリセ
ットせずに、さらに第2の時間受光検出した後に、第2
の信号成分を読み出すことにより、その後、例えば第1
及び第2の信号成分の差分をとるときは、画素の特性の
バラツキによる信号成分の不均一性をキャンセルして、
画素の特性のバラツキにより発生している画面の不均一
性やムラざらつきを抑制することができる。また、例え
ば第1及び第2の信号成分を加算することによってダイ
ナミックレンジの向上を図ることができる。
According to the present invention described above, the first signal component is read out after the light reception and accumulation for the first time, the pixel is not reset, and after the light reception is detected for the second time, the second signal component is read out.
By reading out the signal components of
And taking the difference between the second signal component and the second signal component, canceling the non-uniformity of the signal component due to the variation in the characteristics of the pixel,
It is possible to suppress non-uniformity and unevenness of the screen, which are caused by variations in pixel characteristics. In addition, for example, the dynamic range can be improved by adding the first and second signal components.

【0078】従って、特性が良好で、画質の良好な画像
を得ることができる。
Accordingly, it is possible to obtain an image having good characteristics and good image quality.

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

【図1】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の垂
直有効走査期間における動作フェーズを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an operation phase in a vertical effective scanning period of an embodiment of an amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図2】A、B 本発明に係る増幅型固体撮像素子にお
ける特性の異なる画素に対する信号出力を説明する図で
ある。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating signal output to pixels having different characteristics in the amplification type solid-state imaging device according to the present invention. FIGS.

【図3】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の1
画素に対応する回路構成図である。
FIG. 3 is an embodiment of an amplification type solid-state imaging device according to the present invention;
FIG. 3 is a circuit configuration diagram corresponding to a pixel.

【図4】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の半
導体構造の概略構成図(一部斜視図を含む断面図)であ
る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram (a cross-sectional view including a partial perspective view) of a semiconductor structure of an embodiment of an amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図5】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の概
略構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an embodiment of an amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図6】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の垂
直同期駆動タイミングチャートである。
FIG. 6 is a vertical synchronous drive timing chart of the embodiment of the amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図7】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の信
号の出力回路の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a signal output circuit of an embodiment of the amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図8】本発明に係る増幅型固体撮像素子の実施例の水
平同期駆動タイミングチャートである。
FIG. 8 is a horizontal synchronous drive timing chart of the embodiment of the amplification type solid-state imaging device according to the present invention.

【図9】比較例の増幅型固体撮像素子の垂直有効走査期
間における動作フェーズを示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an operation phase in a vertical effective scanning period of the amplification type solid-state imaging device of the comparative example.

【図10】A、B 比較例の固体撮像素子における特性
の異なる画素に対する信号出力を説明する図である。
FIGS. 10A and 10B are diagrams illustrating signal output to pixels having different characteristics in the solid-state imaging device of the comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ゲート電極、2 ソース領域、3 ドレイン領域、
4 半導体基板、5 オーバーフローバリア領域、6
p型半導体領域、7 チャネルストップ領域、8センサ
領域、9 ゲート絶縁膜、10 増幅型固体撮像素子、
11 画素MOSトランジスタ、12 垂直走査回路、
13 垂直選択線、14 垂直信号線、15 動作MO
Sスイッチ、16 負荷容量素子、17 リセットMO
Sスイッチ、18 リセットバイアス電圧供給端子、1
9 水平シフトレジスタ、20水平信号線、21 水平
MOSスイッチ、22 記憶手段、23 差分回路、3
0 画素領域、31,32 スイッチ、34 水平走査
回路、V 垂直繰り返し周期、T1 第1の時間、T2
第2の時間、S1 第1の信号成分、S2 第2の信
号成分、HBLK 水平ブランキング期間、TA 水平有
効走査期間、H水平繰り返し周期、P1 第1のパル
ス、P2 第2のパルス
1 gate electrode, 2 source region, 3 drain region,
4 semiconductor substrate, 5 overflow barrier region, 6
p-type semiconductor region, 7 channel stop region, 8 sensor region, 9 gate insulating film, 10 amplification type solid-state imaging device,
11 pixel MOS transistor, 12 vertical scanning circuit,
13 vertical select line, 14 vertical signal line, 15 operation MO
S switch, 16 load capacitance element, 17 reset MO
S switch, 18 reset bias voltage supply terminal, 1
9 horizontal shift register, 20 horizontal signal lines, 21 horizontal MOS switch, 22 storage means, 23 difference circuit, 3
0 pixel area, 31 and 32 switches, 34 horizontal scanning circuit, V vertical repetition cycle, T1 first time, T2
Second time, S1 first signal component, S2 the second signal component, H BLK horizontal blanking period, T A horizontal effective scanning period, H horizontal repetition period, P 1 a first pulse, P 2 second pulse

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の時間受光蓄積した後に、第1の信
号成分を読み出す手段と、 画素をリセットせずに、さらに第2の時間受光蓄積した
後に、第2の信号成分を読み出す手段を有して成ること
を特徴とする固体撮像素子。
1. A means for reading out a first signal component after receiving and accumulating light for a first time, and means for reading out a second signal component after receiving and accumulating light for a second time without resetting a pixel. A solid-state imaging device, comprising:
【請求項2】 上記第1の信号成分と、上記第2の信号
成分との差分を出力する作動手段を有することを特徴と
する請求項1に記載の固体撮像素子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising an operation unit that outputs a difference between the first signal component and the second signal component.
【請求項3】 第1の時間受光蓄積した後に、第1の信
号成分を読み出し、 画素をリセットせずに、さらに第2の時間受光検出した
後に、第2の信号成分を読み出すことを特徴とする固体
撮像素子の駆動方法。
3. The method according to claim 2, wherein the first signal component is read out after the light reception and accumulation for the first time, and the second signal component is read out after the light reception is detected for the second time without resetting the pixel. Of driving a solid-state imaging device.
【請求項4】 上記第1の信号成分と、上記第2の信号
成分との差分をとることを特徴とする請求項3に記載の
固体撮像素子の駆動方法。
4. The method according to claim 3, wherein a difference between the first signal component and the second signal component is obtained.
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