JPH11252465A - 固体撮像装置とその駆動方法 - Google Patents

固体撮像装置とその駆動方法

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JPH11252465A
JPH11252465A JP10050381A JP5038198A JPH11252465A JP H11252465 A JPH11252465 A JP H11252465A JP 10050381 A JP10050381 A JP 10050381A JP 5038198 A JP5038198 A JP 5038198A JP H11252465 A JPH11252465 A JP H11252465A
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JP
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signal line
output
solid
photoelectric conversion
imaging device
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JP10050381A
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English (en)
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Toshiaki Tanaka
利明 田中
Katsuhiko Takebe
克彦 武部
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Honda Motor Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Citizen Watch Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 光電変換素子に照射された光量を、高速に且
つ正確に読み出すことができる構成のMOS型固体撮像
装置およびその駆動方法とを提供する。 【解決手段】 マトリックス状に配列された光電変換素
子セルアレイ10を有する固体撮像装置100であっ
て、第1及び第2の信号線15、19の何れか一方の信
号線と信号線を駆動する所定の選択回路17又は27と
の間に、各信号線毎に、他方の信号線に於ける選択され
た複数の信号線に接続される複数個の光電変換素子セル
14(1,1)・・・・14(m,n)のそれぞれの光
受光量情報を個別に読み出す光受光量検出手段50を含
む複数信号線光受光量値記憶手段30及び検出された光
受光量情報を個別に出力手段35に選択的に伝達するス
イッチ手段52とが設けられている固体撮像装置10
0。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は撮像装置、更に詳
しくはMOS型固体撮像装置に於ける、マトリックス状
に配列された光電変換素子から照射された光量を読み出
す回路と、その読み出し方法に特徴があり、特に詳しく
は、高速に光電変換素子からの照射された光量を読み出
す必要のある、視角センサー、高速撮影用カメラ等に用
いるのに適したMOS型固体撮像装置と、その駆動方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来のMOS型固体撮像装置の回
路図である。また図10は、図9に示すMOS型固体撮
像装置の、マトリックス状に配列された光電変換素子か
らの照射された光量を読み出すための信号タイミング図
である。まず図9を用いて、従来のMOS型固体撮像装
置の回路について説明する。
【0003】図9に示す従来のMOS型固体撮像装置1
00は、マトリックス状に配列されたm行、n列の光電
変換素子セル14(m,n)から構成されており、それ
ぞれの光電変換素子セル14(m,n)は、光電変換素
子11(i,j)(i=1,2,…m、j=1,2,…
n)と、これらの光電変換素子11(i,j)のそれぞ
れに、ソースが接続されている垂直スイッチ用の第1の
エンハンスメント型nチャンネルMOSトランジスタ1
3(i,j)( i=1,2,…m、j=1,2,…n)
とから構成されている。
【0004】そして、当該m行、n列の光電変換素子セ
ル14(m,n)によって光電変換素子セルアレイ10
が構成されている。この垂直スイッチ用第1のMOSト
ランジスタ13(i,j)のそれぞれのゲート端子は、
第1の信号線15(i)(i=1,2,…m)つまり垂
直ゲート線15(i)によって1行ごとに共通接続さ
れ、各第1の信号線15(i)は垂直シフトレジスタ回
路17、つまり垂直走査回路17に接続されている。
【0005】また、垂直スイッチ用の第1のエンハンス
メント型nチャンネルMOSトランジスタ13(i,
j)のそれぞれのドレイン端子は、第2の信号線19
(j)(j=1,2,…n)、つまり垂直信号線19
(j)によって、1列ごとに共通接続されている。さら
に第2の信号線19(j)つまり垂直信号線19(j)
は、それぞれ、水平スイッチ用の第2のエンハンスメン
ト型nチャンネルMOSトランジスタ21(j)(j=
1,2,…n)のソースに接続し、この水平スイッチ用
の第2のMOSトランジスタ21(j)のドレインは全
て共通の、水平信号出力線である第3の信号線23に接
続している。
【0006】水平スイッチ用の第2のMOSトランジス
タ21(j)のそれぞれのゲート端子は、水平ゲート線
である第4の接続線25(j)(j=1,2,…n)を
介して水平走査回路である、水平シフトレジスタ回路2
7に接続している。又、水平信号出力線である第3の信
号線23は、信号増幅器29の入力と、読み出し用負荷
抵抗31の一端と接続し、読み出し用負荷抵抗31のも
う一端は、定電圧VMの電源33と接続する。信号増幅
器29の出力は、出力信号線35に接続している。
【0007】次に、第9図を用いてこのMOS型固体撮
像装置に照射された光量を読み出す動作について説明す
る。まず、このMOS型固体撮像装置に照射された光量
を読み出す前に各光電変換素子11(i,j)と、各第
1のMOSトランジスタ13(i,j)のソース接続点
の電位は、定電圧VMに固定されている。
【0008】この状態で、光が照射されると、各光電変
換素子11(i,j)内に光の量に比例した光電流が生
じ、このため各第1のMOSトランジスタ13(i,
j)のソースの電位が光の量に比例して定電圧VMより
下がる。次に、垂直走査回路である、垂直シフトレジス
タ回路17により、垂直ゲート線である第1の信号線1
5(1)〜15(m)のうち、i=1のみに正電圧を加
えると、n個の第1のMOSトランジスタ13(1,
1)〜13(1,n)がONして導通するため、n個の
当該第1のMOSトランジスタ13(1,1) 〜13
(1,n)のソース電位が、それぞれn本の垂直信号線
である第2の信号線19(1)〜19(n)に現れる。
【0009】次に、水平走査回路である水平シフトレジ
スタ回路27により、n個の水平ゲート線である第4の
接続線25(1)〜25(n)に順番に正電圧パルスを
与えると、n個の水平スイッチ用の第2のMOSトラン
ジスタ21(1)〜21(n)が順番にONからOFF
の動作を行い、n個の垂直スイッチ用の第1のMOSト
ランジスタ13(1,1)〜13(1,n)のソース電
位は、垂直信号線である第2の信号線19(1)〜19
(n)より、第2のMOSトランジスタ21(1)〜2
1(n)を介して順番に水平信号出力線である第3の信
号線23に現れる。
【0010】このとき、第3の信号線23には読み出し
用負荷抵抗31を介して、定電圧VMの電源33と接続
しているので、光の照射によって降下した電圧に比例し
た電流が流れ込む。この電流は、読み出し用負荷抵抗3
1にて電圧変換され、第3の信号線23に接続されてい
る信号増幅器29により増幅され、出力信号線35へ出
力される。このようにして各光電変換素子11(1,
1)〜11(1,n)に照射された光量を電圧値として
知ることができる。
【0011】次に、垂直シフトレジスタ回路17によ
り、第1の信号線15(1)〜15(n)のうち、i=
2のみに正電圧を加えてn個の垂直スイッチ用の第1の
MOSトランジスタ13(2,1)〜13(2,n)を
導通させて、上記の手順を繰り返すことにより、n個の
光電変換素子11(2,1)〜11(2,n)に照射さ
れた光量を知ることができる。
【0012】このように、垂直トランジスタ回路17か
ら順次にm個の正電圧のパルスを第1の信号線15
(i)へ出力し、このそれぞれのパルスが正電圧の間
に、水平シフトレジスタ回路27より、順次にn個の正
電圧のパルスを出力することで、すべての光電変換素子
11(1,1)〜11(m,n)に照射された光量を知
ることができる。
【0013】第10図は、上述の光電変換素子11
(1,1)〜11(1,n)に照射された光量を読み出
す場合の動作タイミングを説明する図である。上述した
動作を第10図を用いて説明する。垂直シフトレジスタ
回路17より、パルス幅Tv37の正電位パルスが、垂
直ゲート線である第1の信号線15(1)に出力され
る。
【0014】この第1の信号線15(1)がハイレベル
であるTv37の期間に、水平走査回路である水平シフ
トレジスタ回路27より、周期Wh40の時間でロウレ
ベルからハイレベルになり、再びロウレベルへと変化す
る正電位パルス幅Th39のパルスが、水平ゲート線で
ある第4の信号線25(1)〜25(n)に順次出力さ
れる。
【0015】信号増幅回路29の入力である第3の信号
線23には、各水平ゲート線である第4の信号線25
(1)〜25(n)がハイレベルになってから、Ta4
1時間後に各光電変換素子11(1,1)〜11(1,
n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧があらわれる。
そして信号増幅回路29の出力信号線35に出力され、
光電変換素子に照射された光量を読み出しする。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】従来のMOS型固体撮
像装置は上述したように構成されて、光電変換素子に照
射された光量を読み出しており、光電変換素子11
(i,j)に照射された光量に比例した電流が、垂直ス
イッチ用第2のMOSトランジスタ21(i)が順次オ
ンし、更に水平スイッチ用の第2のMOSトランジスタ
21(i)が順番にONすることにより、読み出し用負
荷抵抗31と順次接続されて電圧変換される。
【0017】つまり、1個の光電変換素子11(i,
j)の光量に比例した電流が電圧変換される読み出しス
ピードをTa41とすると、1行の光電変換素子11
(i,1)〜11(i,n)の、光量に比例した電流が
電圧変換される読み出し時間は、Ta41×n時間とな
る。つまり、MOS型固体撮像装置の全光電変換素子1
1(1,1)〜11(m,n)に照射された光量を読み
出す時間は、(Ta41×n)×m時間以上必要とな
る。
【0018】ここで、Ta41<Th39となるように
設定しなければならないので、全光電変換素子11
(1,1)〜11(m,n)に照射された光量を読み出
す時間は、(Th39×n)×m時間以上必要となる。
Ta41は、垂直スイッチ用第1のMOSトランジスタ
13(i,j)のオン抵抗が高いために、時間が長くな
り、このためMOS型固体撮像装置100すべての光電
変換素子11(i,1)〜11(i,n)に照射された
光量を読み出すには、非常に時間がかかるという問題が
あった。
【0019】そこで、本発明の目的は、上記した従来技
術の欠点を改良し、固体撮像装置、特にはMOS型固体
撮像装置に於けるすべての光電変換素子に照射された光
量を、高速にかつ正確に読み出すことができる固体撮像
装置、特にはMOS型固体撮像装置を提供するものであ
り、更には、MOS型固体撮像装置に於けるすべての光
電変換素子に照射された光量を、高速にかつ正確に読み
出すことができる固体撮像装置の駆動方法を提供するも
のである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成する為、以下に示す様な基本的な技術構成を採用す
るものである。即ち、本発明に係る当該固体撮像装置の
第1の態様としては、第1の信号線、当該第1の信号線
と交差してマトリックス状に配置されている第2の信号
線、当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択
回路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選
択回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部
近傍に設けられ、当該両信号線にそれぞれ接続された複
数個の光電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの
個々の光受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから
構成された固体撮像装置であって、当該第1及び第2の
信号線の何れか一方の信号線と当該信号線を駆動する所
定の当該選択回路との間に、当該各信号線毎に、他方の
信号線に於ける選択された複数の信号線に接続される当
該複数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受光量情報
を個別に読みだす光受光量検出手段を含む複数信号線光
受光量値記憶手段及び当該検出された当該光受光量情報
を個別に当該出力手段に選択的に伝達するスイッチ手段
とが設けられている固体撮像装置である。
【0021】又本発明に係る固体撮像装置の第2の態様
としては、第1の信号線、当該第1の信号線と交差して
マトリックス状に配置されている第2の信号線、当該第
1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回路、当該
第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択回路、当
該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近傍に設け
られ、当該両信号線に接続された複数個の光電変換素子
セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報
を個別に出力しえる出力手段とから構成された固体撮像
装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線の何れか
一方の信号線の一部を選択する事によって、当該選択さ
れた一方の信号線に接続されている複数の当該光電変換
素子セルの個々の光受光量情報を読み出すと共に、他方
の信号線を順次に走査させる事によって、当該読み出さ
れた当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を、当
該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構成された
固体撮像装置に於て、当該一方の信号線の一つの信号線
が選択され、当該選択された一方の信号線に接続されて
いる複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報
が、当該出力手段に出力されている間に、当該一方の信
号線に於ける他の信号線が選択される事によって、当該
他の信号線に接続されている複数の当該光電変換素子セ
ルの個々の光受光量情報を読み出す様に構成されている
固体撮像装置である。
【0022】又、本発明に係る当該固体撮像装置に関す
る第3の態様としては、第1の信号線、当該第1の信号
線と交差してマトリックス状に配置されている第2の信
号線、当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選
択回路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の
選択回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差
部近傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の
光電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の
光受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成さ
れた固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信
号線の何れか一方の信号線の一部を選択する事によっ
て、当該選択された一方の信号線に接続されている複数
の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出
すと共に、他方の信号線を順次に走査させる事によっ
て、当該読み出された当該光電変換素子セルの個々の光
受光量情報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力す
る様に構成された固体撮像装置に於て、当該出力手段を
並列的に複数段形成すると共に、当該一方の信号線の一
つの信号線が選択され、当該選択された一方の信号線に
接続されている複数の当該光電変換素子セルの個々の光
受光量情報を読み出した後、当該一方の信号線に於ける
他の信号線を選択する事によって、当該他の信号線に接
続されている複数の当該光電変換素子セルの個々の光受
光量情報を読み出す様に構成し、当該一方の信号線の一
つの信号線に接続されている複数の当該光電変換素子セ
ルの個々の光受光量情報と、当該一方の信号線に於ける
他の信号線に接続されている別の複数の当該光電変換素
子セルの個々の光受光量情報とを同時に当該複数の出力
手段のそれぞれに個別に出力されるように構成されてい
る固体撮像装置である。
【0023】一方、本発明に於ける第4の態様として
は、例えば、第1の信号線、当該第1の信号線と交差し
てマトリックス状に配置されている第2の信号線、当該
第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回路、当
該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択回路、
当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近傍に設
けられ、当該両信号線にそれぞれ接続された複数個の光
電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光
受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成され
た固体撮像装置であって、当該第1及び第2の信号線の
何れか一方の信号線のそれぞれを走査する事により、他
方の信号線に於ける選択された信号線に接続されている
当該複数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受光量情
報を個別に読み出す操作と共にその読出し結果を当該出
力手段に出力する出力操作が実行される方法に於いて、
当該一方の信号線のそれぞれを走査する一走査期間内に
於いて、当該他方の信号線に於ける選択された少なくと
も2本の信号線にそれぞれ接続されている当該複数個の
光電変換素子セルのそれぞれの光受光量情報に対する当
該読み出す操作若しくは当該出力操作から選択された一
方の操作が同時に、或いは当該読み出す操作と当該出力
操作が逐次的に実行する様に構成されている固体撮像装
置の駆動方法である。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明に係る固体撮像装置は、上
記した様な技術構成を採用しているので、従来、例え
ば、図9に示す様なMOS型固体撮像装置100に於い
て、例えば、垂直ゲート線である第1の信号線15
(i)の一つが選択され、当該選択された第1の信号線
15(i)に接続されている当該複数個の光電変換素子
セル14(i,1)〜14(i,n)のそれぞれの光受
光量情報を個別に読み出すと共にその読出し結果を当該
出力手段に出力する出力操作が完全に完了しない内は、
次の第1の信号線15(i+1)を選択して当該複数個
の光電変換素子セル14(i+1,1)〜14(i+
1,n)のそれぞれの光受光量情報を個別に読み出すと
共にその読出し結果を当該出力手段に出力する出力操作
を実行する事が不可能であったのに対し、本発明に於い
ては、例えば、垂直ゲート線である第1の信号線15
(i)の一つが選択され、当該選択された第1の信号線
15(i)に接続されている当該複数個の光電変換素子
セル14(i,1)〜14(i,n)のそれぞれの光受
光量情報を個別に読み出すと共にその読出し結果を当該
出力手段に出力する出力操作が実行されている間に、次
の第1の信号線15(i+1)を選択して当該複数個の
光電変換素子セル14(i+1,1)〜14(i+1,
n)のそれぞれの光受光量情報を個別に読み出す操作若
しくは当該出力操作を同時に実行させる事が可能であ
り、又上記の様に隣接する第1の信号線15(i)と第
1の信号線15(i+1)に対する当該複数個の光電変
換素子セル14の光受光量情報を同時に読み出す操作も
可能となるので、当該複数個の光電変換素子セルの光受
光量情報を検出し且つ出力する操作に要する時間を大幅
に短縮する事が可能となる。
【0025】
【実施例】以下に、本発明に係る固体撮像装置の一具体
例の構成を図面を参照しながら詳細に説明する。即ち、
図1は、本発明に係る固体撮像装置の一具体例の構成を
示すダイアグラムであり、図中、第1の信号線15、当
該第1の信号線15と交差してマトリックス状に配置さ
れている第2の信号線19、当該第1の信号線15を順
次に駆動選択する第1の選択回路17、当該第2の信号
線19を順次に駆動選択する第2の選択回路27、当該
第1の信号線15と第2の信号線19との各交差部P
1、P2、P3・・・・近傍に設けられ、当該両信号線
15、19にそれぞれ接続された複数個の光電変換素子
セル14(1,1)・・・・14(m,n)とから構成
された光電変換素子セルアレイ10を有する固体撮像装
置100であって、当該第1及び第2の信号線15、1
9の何れか一方の信号線と当該信号線を駆動する所定の
当該選択回路17又は27との間に、当該各信号線毎
に、他方の信号線に於ける選択された複数の信号線に接
続される当該複数個の光電変換素子セル14(1,1)
・・・・14(m,n)のそれぞれの光受光量情報を個
別に読みだす光受光量検出手段50を含む複数信号線光
受光量値記憶手段30及び当該検出された当該光受光量
情報を個別に当該出力手段35に選択的に伝達するスイ
ッチ手段52とが設けられている固体撮像装置100が
示されている。
【0026】本発明に於いて使用される当該光受光量検
出手段50は、選択され当該他方の所定の信号線、例え
ば15(1)に接続されている当該光電変換素子セル1
4(1,1)・・・・14(1,n)に於ける光受光量
に応じて当該光電変換素子セル14に発生する電流量を
電圧値に変換する電圧変換手段で構成されているもので
あり、例えば、当該電圧検出手段50は、他端部が共通
の定電圧源33に接続されている抵抗体31(j)で構
成されている事が望ましい。
【0027】更に、本発明に於いて使用される当該複数
信号線光受光量値記憶手段30は、当該他方の信号線、
例えば15(m)に於ける選択された複数本の信号線、
例えば15(1)と15(2)・・等に接続される当該
個々の光電変換素子セル14に対応して、当該電圧変換
手段である光受光量検出手段50からなる電圧値検出手
段により検出された電圧値を個別に記憶しておく複数個
の電圧値記憶手段55(j)及び57(j)を有してい
る事が好ましい。
【0028】然かも、本発明に於いて使用される当該複
数信号線光受光量値記憶手段30に於ける当該複数個の
電圧値記憶手段55(j)及び57(j)は、当該複数
本の他方の信号線例えば15(1)と15(2)・・等
のそれぞれに対応して個別に設けられているものであ
る。本発明に於いて使用される当該電圧値記憶手段55
(j)及び57(j)は、例えば、その一端部が当該一
方の信号線、例えば19(j)に接続されており、その
他端部が接地されている容量C1、C2から構成されて
いるものである事が望ましい。
【0029】本発明に於いて使用される当該光電変換素
子セル14は、例えば、少なくとも一つの光電変換素子
11(m,n)と少なくとも一つのトランジスタ13
(m,n)で構成されているものである。更に、本発明
に於いて使用される当該トランジスタ13(m,n)
は、MOSFETトランジスタで有っても良い。
【0030】又、本発明に於いて使用される当該スイッ
チ手段52は、MOSFETトランジスタ21(j)で
構成されている事が望ましい。又、本発明に於いては、
当該第1の信号線15が、例えば、行信号線15(m)
であり、当該第2の信号線19が例えば列信号線19
(n)である。本発明に於いては、当該出力手段35
は、一つで構成されているもので有っても良く、又後述
する具体例に於いては、複数個の出力手段35(a)、
35(b)・・・・とが並列的に設けられているもので
有っても良い。
【0031】本発明に於いては、当該複数信号線光受光
量値記憶手段30は、入力信号切換手段32、34と出
力信号切換手段36、38とがそれぞれ対となっている
複数組の制御手段S1(32、36)とS2(34、3
8)・・・を有している事が望ましい。当該各制御手段
S1S2は、後述する様に、それぞれ個別の入力切換え
信号線と出力切換え信号線と組から構成されており、そ
れぞれの各信号線は、適宜の制御手段(図示せず)から
の制御信号に応答してON又はOFFの状態を採ること
が可能となっている。
【0032】つまり、本発明に於いては、当該複数信号
線光受光量値記憶手段30は、例えば後述する様な回路
構成を採用するものであるから、当該複数組の当該制御
手段S1(32、36)とS2(34、38)の何れか
が選択される事によって、当該他方の信号線に於ける何
れか一つの信号線15(m)に接続された個々の光電変
換素子セル14(1)〜14(n)の電圧値が、当該複
数個の複数信号線光受光量値記憶手段30内の選択され
た電圧値記憶手段55(j)或いは57(j)に格納さ
れる様に構成されている。
【0033】つまり、例えば、第1の信号線15に於け
る一つの信号線15(1)が選択された場合に、例え
ば、制御手段S1(32、36)が選択され、且つ当該
第1の入力切換え信号線32がONとなる様に制御する
事によって、信号線15(1)に接続された個々の光電
変換素子セル14(1,1)〜14(1,n)の電圧値
のそれぞれが、当該複数個の複数信号線光受光量値記憶
手段30内の選択された電圧値記憶手段55(1)〜5
5(n)にそれぞれ格納される様に構成されている。
【0034】同様に、当該複数組の制御手段S1(3
2、36)とS2(34、38)を切り換える事によっ
て、当該他の信号線に於ける別の信号線、例えば15
(2)に接続された個々の別の光電変換素子セル14
(2,1)〜14(2,n)の各電圧値が、当該複数信
号線光受光量値記憶手段30の内の別の電圧値記憶手
段、例えば57(j)に格納される様に構成されてい
る。
【0035】つまり、例えば、第1の信号線15に於け
る別の信号線15(2)が選択された場合に、例えば、
制御手段S2(34、38)が選択され、且つ当該第1
の入力切換え信号線34がONとなる様に制御する事に
よって、信号線15(2)に接続された個々の光電変換
素子セル14(2,1)〜14(2,n)の電圧値のそ
れぞれが、当該複数個の複数信号線光受光量値記憶手段
30内の選択された電圧値記憶手段57(1)〜57
(n)にそれぞれ格納される様に構成されている。
【0036】その後、本発明に於いては、当該複数信号
線光受光量値記憶手段30に於ける当該複数組の制御手
段の何れかが選択される事によって、当該複数個の電圧
値記憶手段55(j)若しくは57(j)の内から選択
された当該電圧値記憶手段に記憶された電圧値を、当該
スイッチ手段52を介して当該出力手段35に出力する
様に構成されているものである。
【0037】つまり、例えば、第1の信号線15に於け
る一つの信号線15(1)が選択された場合で、当該制
御手段S1(32、36)が選択され、且つ当該第1の
出力切換え信号線36がONとなる様に制御する事によ
って、当該電圧値記憶手段55(1)〜55(n)にそ
れぞれ格納される電圧値が、当該スイッチ手段52を介
して当該出力手段35に出力する様に構成され、又、第
1の信号線15に於ける別の信号線15(2)が選択さ
れた場合で、制御手段S2(34、38)が選択され、
且つ当該第1の入力切換え信号線38がONとなる様に
制御する事によって、当該電圧値記憶手段57(1)〜
57(n)にそれぞれ格納されている電圧値が、当該ス
イッチ手段52を介して当該出力手段35に出力する様
に構成されているものである。
【0038】本発明に於ける当該複数組の当該制御手段
S1(32、36)とS2(34、38)は、当該一方
の信号線にそれぞれ設けられた、各複数信号線光受光量
値記憶手段30のそれぞれに共通的に設けられているも
のである事が望ましい。又、本発明に於いては、当該ス
イッチ手段52は、例えばMOSFET21(j)から
構成されており、当該選択された一方の信号線、例えば
第2の信号線19(n)を順次に駆動選択する該選択回
路27からの出力信号により駆動制御されるものである
事が好ましい。
【0039】本発明に於ける当該スイッチ手段52と当
該複数信号線光受光量値記憶手段30とは、当該複数信
号線光受光量値記憶手段30に於けるインピーダンス変
換手段或いはバッファー手段54を介して互いに接続さ
れている事が望ましい。本発明に於ける当該電圧検出手
段50の一端部が、当該選択された一方の各信号線、例
えば第2の信号線である信号線19(j)に接続されて
おり、且つ当該スイッチ手段52の出力端部が該共通の
出力手段35に接続されている信号線23に接続され、
且つ当該スイッチ手段52の制御端子が当該信号線19
(j)群を順次選択駆動する選択回路27の制御信号出
力端子部と接続されているものである。
【0040】本発明に係る固体撮像装置100の構成を
要約するならば、以下の様になる。即ち、第1の信号線
15、当該第1の信号線15と交差してマトリックス状
に配置されている第2の信号線19、当該第1の信号線
15を順次に駆動選択する第1の選択回路17、当該第
2の信号線19を順次に駆動選択する第2の選択回路2
7、当該第1の信号線15と第2の信号線19との各交
差部P1、P2、P3・・・・近傍に設けられ、当該両
信号線15、19にそれぞれ接続された複数個の光電変
換素子セル14(1,1)・・・・14(m,n)とか
ら構成された光電変換素子セルアレイ10を有する固体
撮像装置100であって、且つ当該第1及び第2の信号
線の何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、
当該選択された一方の信号線15(m)に接続されてい
る複数の当該光電変換素子セル14(m,1)・・・・
14(m,n)の個々の光受光量情報を読み出すと共
に、他方の信号線19を順次に走査させる事によって、
当該読み出された当該光電変換素子セルの個々の光受光
量情報を、当該出力手段35に順次に且つ個別に出力す
る様に構成された固体撮像装置100に於て、当該一方
の信号線15の一つの信号線15(m)が選択され、当
該選択された一方の信号線15(m)に接続されている
複数の当該光電変換素子セル14(m,1)・・・・1
4(m,n)の個々の光受量情報が、当該出力手段35
に出力されている間に、当該一方の信号線に於ける他の
信号線15(m+1)が選択される事によって、当該他
の信号線15(m+1)に接続されている複数の当該光
電変換素子セル14(m+1,1)・・・・14(m+
1,n)の個々の光受量情報を読み出す様に構成されて
いる固体撮像装置100である。
【0041】つまり、本発明に於ける具体例に於いて
は、当該複数信号線光受光量値記憶手段30は、当該複
数個の当該制御手段S1(32、36)とS2(34、
38)の何れかが選択される事によって、当該他の信号
線に於ける何れか一つの信号線に接続された個々の光電
変換素子セルの電圧値が、当該複数個の電圧値記憶手段
55(j)と57(j)の内の選択された一つの電圧値
記憶手段例えば55(j)に格納される様に構成されて
いるものである。
【0042】更に、本発明に於いては、当該複数個の制
御手段S1(32、36)とS2(34、38)を切り
換える事によって、当該他の信号線に於ける別の信号線
に接続された個々の別の光電変換素子セルの電圧値が、
当該複数個の電圧値記憶手段の内の別の電圧値記憶手段
例えば57(j)に格納される様に構成されているもの
である。
【0043】本発明に於ける上記具体例に於て使用され
る当該複数信号線光受光量値記憶手段30の構成の具体
例を図2を参照しながら詳細に説明する。即ち、当該複
数信号線光受光量値記憶手段30は、当該第1の信号線
15と当該第2の信号線19から選択された何れか一方
の信号線、例えば第2の信号線19から選択された一つ
の信号線19(j)に、当該電圧検出手段50が接続さ
れていると共に、少なくとも2個の入力切り替えスイッ
チ用トランジスタ51(j)及び53(j)のソース端
子が接続され、且つ当該2つの入力切り替えスイッチ用
トランジスタ51(j)及び53(j)のドレイン端子
には、それぞれ1つのコンデンサ55(j)及び57
(j)が個別に接続されていると共に、個別に設けられ
た出力切り替えスイッチ用トランジスタ59(j)及び
61(j)のソース端子のそれぞれに接続せしめられて
おり、更に、当該各コンデンサ55(j)及び57
(j)のもう一方の端子は接地されているものであり、
且つ、少なくとも当該2つの出力切り替えスイッチ用ト
ランジスタ59(j)及び61(j)のドレイン端子は
共通に接続され、インピーダンス変換回路54(j)を
介してスイッチ手段52と接続されており、更に、当該
2つの入力切り替えスイッチ用トランジスタ51(j)
及び53(j)の片方51(j)のゲート端子には、第
1の入力切り替え信号線32が接続し、もう片方の入力
切り替えスイッチ用トランジスタ53(j)のゲート端
子には、第2の入力切り替え信号線34が接続し、第1
の入力切り替え信号線32が接続している入力切り替え
スイッチ用トランジスタ51(j)のドレインと接続し
ている出力切り替えスイッチ用トランジスタ59(j)
のゲート端子には、第1の出力切り替え信号線36が接
続し、第2の入力切り替え信号線34が接続している入
力切り替えスイッチ用トランジスタ53(j)のドレイ
ンと接続している出力切り替えスイッチ用トランジスタ
61(j)のゲート端子には、第2の出力切り替え信号
線38が接続する構成を有しているものである。
【0044】次に、本発明に於ける固体撮像装置の他の
具体例の構成に付いて図1及び図5を参照しながら詳細
に説明する。即ち、本発明に係る当該固体撮像装置10
0の他の具体例としては、第1の信号線15、当該第1
の信号線15と交差してマトリックス状に配置されてい
る第2の信号線19、当該第1の信号線15を順次に駆
動選択する第1の選択回路17、当該第2の信号線19
を順次に駆動選択する第2の選択回路27、当該第1の
信号線15と第2の信号線19との各交差部P1、P
2、P3・・・・近傍に設けられ、当該両信号線15、
19にそれぞれ接続された複数個の光電変換素子セル1
4(1,1)・・・・14(m,n)とから構成された
光電変換素子セルアレイ10を有する固体撮像装置10
0であって、且つ当該第1及び第2の信号線の何れかの
信号線の一部を選択する事によって、当該選択された一
方の信号線15(m)に接続されている複数の当該光電
変換素子セル14(m,1)・・・・14(m,n)の
個々の光受光量情報を読み出すと共に、他方の信号線1
9を順次に走査させる事によって、当該読み出された当
該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を、当該出力
手段35に順次に且つ個別に出力する様に構成された固
体撮像装置100に於て、当該一方の信号線15の一つ
の信号線15(m)が選択され、当該選択された一方の
信号線15(m)に接続されている複数の当該光電変換
素子セル14(m,1)・・・・14(m,n)の個々
の光受量情報が読み出され、所定の記憶手段55(j)
に格納した後、当該一方の信号線に於ける他の信号線1
5(m+1)を選択する事によって、当該他の信号線1
5(m+1)に接続されている複数の当該光電変換素子
セルの個々の光受光量情報を読み出し且つ所定の記憶手
段57(j)に格納する様に構成し、当該一方の信号線
の一つの信号線15(m)に接続されている複数の当該
光電変換素子セルの個々の光受量情報と、当該一方の信
号線に於ける他の信号線15(m+1)に接続されてい
る別の複数の当該光電変換素子セルの個々の光受量情報
とを同時に当該複数の出力手段35a、35bのそれぞ
れに個別に出力されるように構成されている固体撮像装
置100である。
【0045】本具体例に於いて、前記した具体例と共通
の部分に関しては、上記具体例に於ける構成がそのまま
適用されるものである事は言うまでもない。次に、本発
明に於て使用される当該複数信号線光受光量値記憶手段
30の具体例に付いて図5を参照しながら詳細に説明す
る。即ち、本発明に於ける他の具体例に於いて使用され
る、当該複数信号線光受光量値記憶手段30の構成例と
しては、当該複数個の電圧値記憶手段55(j)と57
(j)のそれぞれに記憶された電圧値は、当該スイッチ
手段52を介して当該複数個の出力手段35aと35b
のそれぞれに同時に出力する様に構成されているもので
ある。
【0046】係る具体例に於いては、図5に示す様に、
例えば、当該第1の信号線15と当該第2の信号線19
から選択された何れか一方の信号線、例えば第2の信号
線19から選択された一つの信号線19(j)に、当該
電圧検出手段50が接続されていると共に、少なくとも
2個の入力切り替えスイッチ用トランジスタ51(j)
及び53(j)のソース端子が接続され、且つ当該2つ
の入力切り替えスイッチ用トランジスタ51(j)及び
53(j)のドレイン端子には、それぞれ1つのコンデ
ンサ55(j)及び57(j)が個別に接続されている
と共に、個別に並列的に設けられた複数個のインピーダ
ンス変換手段54a、54bを介して、当該スイッチ手
段52を構成する個別に並列的に設けられた複数個のス
イッチ手段21aと21bの入力部にそれぞれ個別に接
続せしめられており、且つ当該複数個のスイッチ手段2
1aと21bの出力は、当該個別的に設けられた複数個
の出力手段35aと35bのそれぞれに接続せしめられ
ており、更に当該複数個のスイッチ手段21aと21b
は共通の制御手段25(j)によって同時に作動する様
に構成されているものである。
【0047】更に、本具体例に於いては、当該2つの入
力切り替えスイッチ用トランジスタ51(j)及び53
(j)の片方51(j)のゲート端子には、第1の入力
切り替え信号線32が接続し、もう片方の入力切り替え
スイッチ用トランジスタ53(j)のゲート端子には、
第2の入力切り替え信号線34が接続し、当該第1と第
2の入力切り替え信号線32、34は、適宜の制御手段
S3(32、34)により駆動制御される様に構成され
ているものである。
【0048】上記した何れの本具体例に於いても、当該
一方の選択された信号線、例えば15(m)に於いて、
選択された一つの信号線15(1)に対する別の信号線
としては、例えば15(2)である事が望ましく、つま
り、本発明に於いては、当該他の信号線を選択するに際
して、最初に選択された一つの信号線に対して、それに
隣接する信号線である事が好ましい。
【0049】以下に本発明に於ける当該固体撮像装置1
00の具体例を図面を参照しながらより詳細に説明す
る。以下の具体例に於いては、選択されるべき一方の信
号線つまり第1の信号線は、第1の選択回路手段つまり
垂直走査回路17によって走査選択される行信号線、つ
まり垂直ゲート線15と選定し、又選択されるべき他方
の信号線つまり第2の信号線は、第2の選択回路手段つ
まり水平走査回路27によって走査選択される列信号
線、つまり垂直信号線19と選定した場合を例にとって
その構成及び動作、タイミング等に付いて説明するが、
本発明に於いては、係る具体例に特定されるものではな
く、異なる選択組み合わせであっても良い事は言うまで
もない。
【0050】図1は本発明の第1の実施例を示す回路構
成図である。図2は、図1の回路構成を実現するための
詳細な回路実施例であり、図3は図1の実施例の駆動方
法を説明するためのタイミングを示す図である。また図
4は本発明の第2の実施例を示す回路構成図である。図
5は、図4の回路構成を実現するための詳細な回路実施
例であり、図6は図1の実施例の駆動方法を説明するた
めのタイミングを示す図である。まず、本発明の第1の
実施例を図1を用いて回路の構成について説明する。
【0051】本発明のMOS型固体撮像装置100の光
電変換素子アレイ10は、光電変換素子11(i,j)
(i=1,2,…m、j=1,2,…n)に垂直スイッ
チ用エンハンスメント型nチャンネルMOSトランジス
タ13(i,j)(i=1,2,…m、j=1,2,…
n)のソースが接続された光電変換素子セル14(i,
j)(i=1,2,…m、j=1,2,…n)が、m
行、n列のマトリックス状に配列されている。
【0052】この垂直スイッチ用MOSトランジスタ1
3(i,j)のそれぞれのゲート端子は、光電変換素子
アレイ10の中で1行ごとに垂直ゲート線15(i)
(i=1,2…m)に共通接続され、それぞれ垂直走査
回路17に接続されている。また、垂直スイッチ用MO
Sトランジスタ13(i,j)のそれぞれのドレイン端
子は、垂直信号線19(j)(j=1,2,…n)に1
列ごとに共通接続されている。そして各垂直信号線19
(j)は、複数信号線光受光量値記憶手段30を介して
それぞれ水平スイッチ用エンハンスメント型nチャンネ
ルMOSトランジスタ21(j)(j=1,2,…n)
のソースに接続し、この水平スイッチ用MOSトランジ
スタ21(j)のドレイン端子は全て共通の水平信号出
力線23に接続している。
【0053】複数信号線光受光量値記憶手段30には、
第1の入力切り替え信号線32と、第2の入力切り替え
信号線34と、第1の出力切り替え信号線36と、第2
の出力切り替え信号線38が接続している。上記具体例
に於て、当該第1の入力切り替え信号線32と第1の出
力切り替え信号線36とは、例えば第1の制御手段S1
を構成し、当該第2の入力切り替え信号線34と第2の
出力切り替え信号線38とは、例えば第2の制御手段S
2を構成するものである。
【0054】水平スイッチ用MOSトランジスタ21
(j)のそれぞれのゲート端子は、水平ゲート線25
(j)(j=1,2,…n)を介して第2の選択回路で
ある水平走査回路27に接続している。水平信号出力線
23は信号増幅器29へ入力し、信号増幅器29の出力
は、出力信号線35に接続している。次に、複数信号線
光受光量値記憶手段30の詳細な回路実施例について図
2を用いて説明する。
【0055】各垂直信号線19(i)には、複数信号線
光受光量値記憶手段30(j)(j=1,2,…n)が
1つずつ接続している。垂直信号線19(j)は、読み
出し用負荷抵抗31(j)(j=1,2,…n)と、入
力切り換え用第1のスイッチ手段を構成するエンハンス
メント型nチャンネルMOSトランジスタ51(j)
(j=1,2,…n)のソース端子と、入力切り換え用
第2のスイッチ手段を構成するエンハンスメント型nチ
ャンネルMOSトランジスタ53(j)(j=1,2,
…n)のソース端子に接続する。
【0056】また読み出し用負荷抵抗31(j)のもう
一端には、定電圧VMの電源33に接続する。そして定
電圧VMの電源33のもう一端は、GNDレベルに接地
している。当該読み出し用負荷抵抗31(j)と当該定
電圧VMの電源33とで本発明に於ける電圧検出手段5
0を形成している。
【0057】当該定電圧VMの電源33は、複数信号線
光受光量値記憶手段30(j)内で、全て共通である。
MOSトランジスタ51(j)のドレイン端子は、コン
デンサ55(j)(j=1,2,…n)と出力切り換え
用第1のスイッチ手段を構成するエンハンスメント型n
チャンネルMOSトランジスタ59(j)(j=1,
2,…n)のソース端子に接続し、又当該MOSトラン
ジスタ53(j)のドレイン端子は、コンデンサ57
(j)(j=1,2,…n)と出力切り換え用第2のス
イッチ手段を構成するエンハンスメント型nチャンネル
MOSトランジスタ61(j)(j=1,2,…n)の
ソース端子に接続している。
【0058】そしてコンデンサ55(j)のもう一端
と、コンデンサ57(j)のもう一端は、グランドレベ
ルに接地している。MOSトランジスタ59(j)のド
レイン端子と、MOSトランジスタ61(j)のドレイ
ン端子は、共通に接続し、インピーダンス変換回路54
(j)(j=1,2,…n)へ入力する。
【0059】そしてインピーダンス変換回路54(j)
の出力は、複数信号線光受光量値記憶手段30(j)の
出力として水平スイッチ手段52を構成するMOSトラ
ンジスタ21(j)のドレイン端子に接続する。一方、
MOSトランジスタ51(j)のゲート端子は第1の入
力切り替え信号線32へ接続し、MOSトランジスタ5
3(j)のゲート端子は第2の入力切り替え信号線34
へ接続し、又、MOSトランジスタ59(j)のゲート
端子は第1の出力切り替え信号線36へ接続し、MOS
トランジスタ61(j)のゲート端子は第2の入力切り
替え信号線38へ接続する。
【0060】当該第1の入力切り替え信号線32と第1
の出力切り替え信号線36とは、上記した様に第1の制
御手段S1を構成し、又当該第2の入力切り替え信号線
34と第2の出力切り替え信号線38とは、第2の制御
手段S2を構成するものであって、図示しない適宜の制
御回路手段から出力される適宜の制御信号によって、第
1の制御手段S1又は第2の制御手段S2が任意に選択
されると同時に、入力切り換え信号手段と出力切り換え
信号手段の何れかが同時に選択される様に構成されてい
る。
【0061】ここでインピーダンス変換回路51(j)
は、とくに増幅作用は必要なく、低インピーダンス出力
を提供すればよく、一般的なバッファ回路で例えば、エ
ンハンスメント型nチャンネルトランジスタとデプレッ
ション型nチャンネルトランジスタを直列に接続した一
般的なソースフォロワ構成の様なバッファ回路でよい。
【0062】また信号増幅回路29はアナログ増幅作用
があればよく、一般的なアナログ増幅器であるOPアン
プ回路等を用いればよい。またMOSトランジスタ51
(j)、MOSトランジスタ53(j)、MOSトラン
ジスタ59(j)、MOSトランジスタ61(j)は、
単なるスイッチであり、エンハンスメント型pチャンネ
ルMOSトランジスタとエンハンスメント型nチャンネ
ルMOSトランジスタを組み合わせた一般的なトランス
ミッションゲート回路等のスイッチ回路でもよい。
【0063】また本発明の説明で用いたMOS型固体撮
像装置の光電変換素子セル14(i,j)は、光電変換
素子11(i,j)と、垂直スイッチ用MOSトランジ
スタ13(i,j)から構成されている一般的なパッシ
ブ方式であるが、本発明のMOS型固体撮像装置でもち
いる光電変換素子セル14(i,j)は、1つの光電変
換素子と1つ以上のMOSトランジスタで構成される各
光電変換セルに増幅器をそなえたアクティブ方式の光電
変換セルでもよい。
【0064】次に図7のフローチャートを参照しなが
ら、本発明に於ける固体撮像装置の駆動方法の概要を説
明する。まず、各光電変換セル14の「読み出しが開
始」ステップ(71)がスタートし、水平走査回路2
7、垂直走査回路17の「初期値設定i=0,j=0に
セット」が行われる(ステップ(73))。
【0065】次に、ステップ(75)に於て、「i行目
のデータを各々の複数信号線光受光量値記憶手段30の
コンデンサへ充電」走査が実行される。そしてステップ
(77)に於て、「水平走査回路27より、j列目の列
信号線19(j)を選択するパルスを出力」が実行さ
れ、ステップ(79)に進んで、「出力信号線35にデ
ータ出力」の操作が実行される。
【0066】当該ステップ(79)の操作が実行されて
いる間に、ステップ(81)に於て、「i=mかチェッ
ク」の操作が1回だけ行われ、i=mに達していない場
合には、ステップ(83)に於て「i=i+1」のイン
クレメント操作が実行されて、ステップ(75)に戻
り、上記した「i行目のデータを多行選択回路のコンデ
ンサへ充電」の操作以下の各操作が繰り返される。
【0067】つまりi行目のデータを読み出している間
に、次のi+1行目のデータを、当該複数信号線光受光
量値記憶手段30のコンデンサへ充電しておく。そし
て、ステップ(81)に於て、i=mと判断された場合
には、ステップ(85)に進んで、「j=n×mかチェ
ック」を判断する操作が実行される。つまり、水平シフ
ト回路27から連続して全光電変換セルの個数であるn
×m個のパルスを出力する。
【0068】当該ステップ(85)に於て、j=n×m
に達してない場合には、ステップ(87)に於て「j=
j+1」のインクレメント操作を実行してステップ(7
7)に戻り、上記した各操作が繰り返される。そして、
ステップ(85)に於てj=n×mの判断が出される
と、全ての光電変換セルの読み出しが終了し、当該ルー
チンは終了する事になる。
【0069】次に、1図と2図と3図を用いて、このM
OS型固体撮像装置100の読みだし駆動方法につい
て、さらに詳細に説明する。まず、固体撮像装置100
から光電変換素子11(1,1)〜11(m,n)に照
射された光量を読み出す前に各光電変換素子11(1,
1)〜11(m,n)と垂直スイッチ用MOSトランジ
スタ13(1,1)〜11(m,n)のソース接続点の
電位は、定電圧VM33に固定しておく。
【0070】この状態で、光が照射されると、各光電変
換素子11(i,j)内に光の量に比例した光電流が生
じ、このため垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(i,j)のソース電位が、光の量に比例して定電圧V
M33より下がる。次に、垂直走査回路17により、垂
直ゲート線15(1)〜15(m)のうちの、i=1で
ある垂直ゲート線15(1)に正電圧のパルスを印加す
ると、n個の垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(1,1)〜13(1,n)がONし導通するため、n
個の垂直スイッチ用MOSトランジスタ13(1,1)
〜13(1,n)のソース電位が、n本の垂直信号線1
9(1)〜19(n)に一斉に現れる。
【0071】さらに第1の入力切り替え信号線32に正
電圧のパルスを印加し、MOSトランジスタ51(1)
〜51(n)をOFFからONさせる。垂直信号線19
(1)〜19(n)には、それぞれ読み出し用負荷抵抗
31(1)〜31(n)の一端が接続してあり、この各
読み出し用負荷抵抗31(1)〜31(n)のもう一端
には、定電圧VMの電源33が接続しているので、垂直
信号線19(1)〜19(n)には、光電変換素子11
(1,1)〜11(1,n)の、光の照射によって降下
した電圧に比例した電流が流れ込む。
【0072】そして、この電流は読み出し用負荷抵抗3
1(1)〜31(n)にて電圧変換され、垂直信号線1
9(1)〜19(n)には各光電変換素子11(1,
1)〜11(1,n)の光の照射に比例した電位があら
われる。そしてMOSトランジスタ51(1)〜51
(n)を介してコンデンサ55(1)〜55(n)は垂
直信号線19(1)〜19(n)の電位に充電される。
【0073】次に、垂直ゲート線15(1)と第1の入
力切り替え信号線32のパルスを接地レベルとして垂直
スイッチ用MOSトランジスタ13(1)〜13(n)
と、MOSトランジスタ51(1)〜51(n)をいっ
せいにOFFさせて、コンデンサ55(1)〜55
(n)の一端と、垂直信号線19(1)〜19(n)を
切り離す、そして第1の出力切り替え信号線36に正電
圧のパルスを印加して、MOSトランジスタ59(1)
〜59(n)をOFFからONにし、コンデンサ55
(1)〜55(n)の一端をインピーダンス変換回路5
4(1)〜54(n)に接続させる。
【0074】コンデンサ55(1)〜55(n)に充電
された電位はそれぞれインピーダンス変換回路54
(1)〜54(n)の出力を介して、水平スイッチ用M
OSトランジスタ21(1)〜21(n)のソース端子
に出力される。さらに第1の出力切り替え信号線36を
正電圧にしたままで、水平走査回路27から水平ゲート
線25(1)〜25(n)に順番に正電圧のパルスを印
加すると、水平スイッチ用MOSトランジスタ21
(1)〜21(n)が順番にONからOFFの動作を行
い、インピーダンス変換回路54(1)〜54(n)の
出力が順次に、信号増幅器29の入力である水平信号出
力線23に入力され、信号増幅器29により増幅され、
出力信号線35へ出力される。
【0075】このようにして各光電変換素子11(1,
1)〜11(1,n)に照射された光量を電圧値として
知ることができる。さらに上述の、第1の出力切り替え
信号線36を正電圧にしたままで水平走査回路27から
水平ゲート線25(1)〜25(n)に順番に正電圧の
パルスを印加している間に、垂直走査回路17により、
垂直ゲート信号線15(i)(i=1〜m)のうちのi
=2と、第2の入力切り替え信号線34に正電圧のパル
スを印加して垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(2,1)〜13(2,n)と、MOSトランジスタ5
3(1)〜53(n)を導通させる。
【0076】垂直信号線19(1)〜19(n)には、
それぞれ読み出し用負荷抵抗31(1)〜31(n)の
一端が接続してあり、この各読み出し用負荷抵抗31
(1)〜31(n)のもう一端には、定電圧VMの電源
33が接続しているので、垂直信号線19(1)〜19
(n)には、光電変換素子11(2,1)〜11(2,
n)の、光の照射によって降下した電圧に比例した電流
が流れ込む。
【0077】そして、この電流は読み出し用負荷抵抗3
1(1)〜31(n)にて電圧変換され、垂直信号線1
9(1)〜19(n)には各光電変換素子11(2,
1)〜11(2,n)の光の照射に比例した電位があら
われる。そしてMOSトランジスタ53(1)〜53
(n)を介してコンデンサ57(1)〜57(n)は垂
直信号線19(1)〜19(n)の電位に充電される。
【0078】次に、垂直ゲート線15(2)と第2の入
力切り替え信号線34のパルスを接地レベルとして、垂
直スイッチ用MOSトランジスタ13(1)〜13
(n)とMOSトランジスタ53(1)〜53(n)を
いっせいにOFFさせて、コンデンサ57(1)〜57
(n)の一端と、垂直信号線19(1)〜19(n)を
切り離す。
【0079】そして水平走査回路27からn個の正電圧
パルスが水平ゲート線25(1)〜25(n)に出力さ
れ終わり、光電変換素子11(1,1)〜11(1,
n)に照射された光量を電圧値として水平信号出力線2
3に出力し終わった後、第1の出力切り替え信号線36
は、正電位からグランドレベルに接地され、MOSトラ
ンジスタ59(1)〜59(n)はOFFしてコンデン
サ55(1)〜55(n)はインピーダンス変換回路5
1(1)〜51(n)と切り離される。
【0080】次に第2の出力切り替え信号線38に正電
圧のパルスを印加して、MOSトランジスタ61(1)
〜61(n)をOFFからONにし、コンデンサ57
(1)〜57(n)の一端をインピーダンス変換回路5
4(1)〜54(n)に接続させる。コンデンサ57
(1)〜57(n)に充電された電位はそれぞれインピ
ーダンス変換回路54(1)〜54(n)の出力を介し
て、水平スイッチ用MOSトランジスタ21(1)〜2
1(n)のソース端子に出力される。
【0081】第2の出力切り替え信号線38を正電圧に
したままで、水平走査回路27から水平ゲート線25
(1)〜25(n)に順番に正電圧のパルスを印加する
と、n個の水平スイッチ用MOSトランジスタ21
(1)〜21(n)が順番にONからOFFの動作を行
い、インピーダンス変換回路54(1)〜54(n)の
出力が順次に、信号増幅器29の入力である水平信号出
力線23に入力され、信号増幅器29により増幅され、
出力信号線35へ出力される。
【0082】このようにして光電変換素子アレイ10の
2行目の光電変換素子11(2,1)〜11(2,n)
に照射された光量を電圧値として知ることができる。上
記の手順を繰り返すことにより、光電変換素子アレイ1
0の全ての光電変換素子11(i,j)(i=1,2,
…m、j=1,2,…n)に照射された光量を知ること
ができる。
【0083】次に本発明の光電変換素子アレイ10に照
射された光量を読み出す際の回路動作タイミングについ
て、図3の動作タイミング図をもちいて詳細に説明す
る。まず、垂直走査回路17より、正電位のパルスが、
パルス幅Tv55にて垂直ゲート線15(1)に出力さ
れる。この垂直ゲート線15(1)がハイレベルの期間
Tv55に、第1の入力切り替え信号線32はパルス幅
Td49の期間だけハイレベルとなる。
【0084】この垂直ゲート線15(1)がハイレベル
になることにより、垂直信号線19(1)〜19(n)
には、Ta41時間後に各光電変換素子11(1,1)
〜11(1,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が
現れ、さらに第1の入力切り替え信号線32がハイレベ
ルになることにより、この電圧はそれぞれMOSトラン
ジスタ51(1)〜51(n)を介してコンデンサ55
(1)〜55(n)に充電される。
【0085】コンデンサ55(1)〜55(n)に光電
変換素子11(1,1)〜11(1,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第1の入力切
り替え信号線32と垂直ゲート線15(1)はグランド
レベルに接地される。次に第1の出力切り替え信号36
がパルス幅Tv37の期間だけ正電位パルスとなり、こ
のTv37時間内に水平走査回路27よりWh54周期
で、パルス幅Th53の正電位パルスがn個、水平ゲー
ト線25(1)〜25(n)に順次出力される。
【0086】信号増幅回路29の入力である水平信号出
力線23には、水平走査回路27からの各信号線25
(1)〜25(n)がハイレベルになってからTb51
時間後に、コンデンサ55(1)〜55(n)に充電さ
れた各光電変換素子11(1,1)〜11(1,n)に
流れ込んだ電流量に比例する電圧が出力される。そして
信号増幅回路29により増幅され、出力信号線35に出
力される。
【0087】出力信号線35に各光電変換素子11
(1,1)〜11(1,n)に流れ込んだ電流量に比例
する電圧が出力されているTv37の期間中に、垂直走
査回路17より、正電位のパルスが、パルス幅Tv55
にて垂直ゲート線15(2)に出力される。この垂直ゲ
ート線15(2)がハイレベルの期間Tv55に、第2
の入力切り替え信号線34はパルス幅Td49の期間だ
けハイレベルとなる。
【0088】この垂直ゲート線15(2)がハイレベル
になることにより、垂直信号線19(1)〜19(n)
には、Ta41時間後に各光電変換素子11(2,1)
〜11(2,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が
現れ、さらに第2の入力切り替え信号線34がハイレベ
ルになることにより、この電圧はそれぞれMOSトラン
ジスタ53(1)〜53(n)を介してコンデンサ57
(1)〜57(n)に充電される。
【0089】コンデンサ57(1)〜57(n)に光電
変換素子11(2,1)〜11(2,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第2の入力切
り替え信号線34と垂直ゲート線15(2)はグランド
レベルに接地される。第1の出力切り替え信号36が正
電位パルスとなっているパルス幅Tv37の期間が終了
し、水平走査回路27よりWh54周期で、パルス幅T
h53の正電位パルスがn個、水平ゲート線25(1)
〜25(n)に順次出力し終わると、第1の出力切り替
え信号36はグランドベルに接地されてMOSトランジ
スタ59(1)〜59(n)がOFFとなるので、コン
デンサ55(1)〜55(n)はインピーダンス変換回
路54(1)〜54(n)から切り離される。
【0090】次に第2の出力切り替え信号38がパルス
幅Tv37の期間だけ正電位パルスとなり、このTv3
7時間内に水平走査回路27よりWh54周期で、パル
ス幅Th53の正電位パルスがn個、水平ゲート線25
(1)〜25(n)に順次出力される。信号増幅回路2
9の入力である水平信号出力線23には、水平走査回路
27からの各信号線25(1)〜25(n)がハイレベ
ルになってからTb51時間後に、コンデンサ57
(1)〜57(n)に充電された各光電変換素子11
(2,1)〜11(2,n)に流れ込んだ電流量に比例
する電圧が出力される。そして信号増幅回路29により
増幅され、出力信号線35に出力される。
【0091】つまりWh54の周期にて、連続して水平
走査回路27より水平ゲート線25(1)〜25(n)
に、Th53のパルスが、n×m個出力される。ここで
Ta41は、垂直ゲート線15(i)により垂直スイッ
チ用MOSトランジスタ13(i,j)がONしてか
ら、光電変換素子11(i,j)に流れ込んだ電流量が
読み出し用負荷抵抗31(i)により電圧変換され、こ
の電圧がコンデンサ55(j)またはコンデンサ57
(j)に充電されるまでの時間である。
【0092】また一方、Tb51は、水平ゲート線25
(i)により、水平スイッチ用MOSトランジスタ21
(i)がONしてから、インピーダンス変換回路51
(i)の出力が水平信号出力線23に出力するまでの時
間である。Ta41は、垂直スイッチ用MOSトランジ
スタ13(i,j)のオン抵抗が高いために電流電圧変
換の時間が長く、またコンデンサ55(j)またはコン
デンサ57(j)に充電するまでに時間がかかるが、選
択したi行の各光電変換素子11(i,1)〜11
(i,n)に流れ込んだ電流量を読み出すには、垂直ゲ
ート線15(i)に一回だけ、Ta41より長いTv5
5のハイレベルパルスを出力し、この期間内に第1の入
力切り替え信号線32または第2の入力切り替え信号線
34へTd49の期間ハイレベルにするパルスを出力す
ればよい。
【0093】また一方、インピーダンス変換回路54
(1)〜54(n)の出力インピーダンスは低いので、
水平信号出力線23に現れるインピーダンス変換回路5
1(1)〜51(n)の出力信号は、水平スイッチ用M
OSトランジスタ21(1)〜21(n)がONする
と、Tb51時間で非常にすばやく、水平信号出力線2
3に出力される。
【0094】したがってTa41>>Tb51であり、
Td49>>Th53とすることができる。従って、全
各光電変換素子を読み出すには、Td49+(Th53
×n)m時間以上必要となる。Th53は、従来のMO
S型固体撮像装置における光電変換素子読み出し動作タ
イミングを説明する図6のTh39と比較すると、Th
39>>Th53であるので、本発明により、全光電変
換素子に照射された光量を読み出す時間はきわめて非常
に短くなる。
【0095】次に本発明の第2の実施例を図4及び図5
を用いて回路の構成について説明する。本発明のMOS
型固体撮像装置の光電変換素子アレイ10は、光電変換
素子11(i,j)(i=1,2,…m、j=1,2,
…n)に垂直スイッチ用エンハンスメント型nチャンネ
ルMOSトランジスタ13(i,j)(i=1,2,…
m、j=1,2,…n)のソース端子が接続された光電
変換素子セル14(i,j)(i=1,2,…m、j=
1,2,…n)が、m行、n列のマトリックス状に配列
されている。
【0096】この垂直スイッチ用MOSトランジスタ1
3(i,j)のそれぞれのゲート端子は、光電変換素子
アレイ10の中で1行ごとに垂直ゲート線15(i)
(i=1,2…m)に共通接続され、それぞれ垂直走査
回路17に接続されている。また、垂直スイッチ用MO
Sトランジスタ13(i,j)のそれぞれのドレイン端
子は、垂直信号線19(j)(j=1,2,…n)に1
列ごとに共通接続されている。
【0097】そして各垂直信号線19(j)は、複数信
号線光受光量値記憶手段30を介してそれぞれ水平スイ
ッチ用エンハンスメント型nチャンネルMOSトランジ
スタ21a(j)(j=1,2,…n)と、21b
(j)(j=1,2,…n)のそれぞれのソース端子に
接続し、この水平スイッチ用MOSトランジスタ21a
(j)のドレイン端子は全て共通の水平信号出力線23
aに接続し、もう一方の水平スイッチ用MOSトランジ
スタ21b(j)のドレイン端子は全て共通の水平信号
出力線23bに接続している。
【0098】複数信号線光受光量値記憶手段30には、
第1の入力切り替え信号線32と、第2の入力切り替え
信号線34とが接続している。水平スイッチ用MOSト
ランジスタ21a(j)と、もうひとつの水平スイッチ
用MOSトランジスタ21b(j)のゲート端子は共通
に接続され、水平ゲート線25(j)(j=1,2,…
n)を介して水平走査回路27に接続している。
【0099】水平信号出力線23aは信号増幅器29a
へ入力し、信号増幅器29aの出力は、出力信号線35
aに接続している。また水平信号出力線23bは信号増
幅器29bへ入力し、信号増幅器29bの出力は、出力
信号線35bに接続している。次に、複数信号線光受光
量値記憶手段30の詳細な回路実施例について図5をも
ちいて説明する。
【0100】各垂直信号線19(i)には、複数信号線
光受光量値記憶手段30(j)(j=1,2,…n)が
1つずつ接続している。垂直信号線19(j)は、読み
出し用負荷抵抗31(j)(j=1,2,…n)と、エ
ンハンスメント型nチャンネルMOSトランジスタ51
(j)(j=1,2,…n)のソース端子と、エンハン
スメント型nチャンネルMOSトランジスタ53(j)
(j=1,2,…n)のソース端子に接続する。
【0101】また読み出し用負荷抵抗31(j)のもう
一端には、定電圧VMの電源33に接続する。そして定
電圧VMの電源33のもう一端は、GNDレベルに接地
している。定電圧VMの電源33は、当該複数信号線光
受光量値記憶手段30(j)ないで、全て共通である。
尚、当該読み出し用負荷抵抗31(j)と当該定電圧V
Mの電源33で、電圧検出回路50が構成されている。
【0102】更に、MOSトランジスタ51(j)のド
レイン端子は、コンデンサ55(j)(j=1,2,…
n)とインピーダンス変換回路54a(j)(j=1,
2,…n)の入力端子に接続し、MOSトランジスタ5
3(j)のドレイン端子は、コンデンサ57(j)(j
=1,2,…n)とインピーダンス変換回路54b
(j)(j=1,2,…n)の入力端子に接続してい
る。
【0103】そしてコンデンサ55(j)のもう一端
と、コンデンサ57(j)のもう一端は、グランドレベ
ルに接地している。インピーダンス変換回路54a
(j)の出力は、水平スイッチ用MOSトランジスタ2
1a(j)のソース端子に接続し、インピーダンス変換
回路54b(j)の出力は、水平スイッチ用MOSトラ
ンジスタ21b(j)のソース端子に接続する。
【0104】MOSトランジスタ51(j)のゲート端
子は第1の入力切り替え信号線32へ接続し、MOSト
ランジスタ53(j)のゲート端子は第2の入力切り替
え信号線34へ接続する。ここでインピーダンス変換回
路54a(j)とインピーダンス変換回路54b(j)
は、全く同じ特性をもつ同一のインピーダンス変換回路
で、とくに増幅作用は必要なく、低インピーダンス出力
を提供すればよく、一般的なバッファ回路で例えば、エ
ンハンスメント型nチャンネルトランジスタとデプレッ
ション型nチャンネルトランジスタを直列に接続した一
般的なソースフォロワ構成の様なバッファ回路でよい。
【0105】また信号増幅回路29はアナログ増幅作用
があればよく、一般的なアナログ増幅器であるOPアン
プ回路等を用いればよい。またMOSトランジスタ51
(j)、MOSトランジスタ53(j)、単なるスイッ
チであり、エンハンスメント型pチャンネルMOSトラ
ンジスタとエンハンスメント型nチャンネルMOSトラ
ンジスタを組み合わせた一般的なトランスミッションゲ
ート回路等のスイッチ回路でもよい。
【0106】また本発明の説明で用いたMOS型固体撮
像装置の光電変換素子セル14(i,j)は、光電変換
素子11(i,j)と、垂直スイッチ用MOSトランジ
スタ13(i,j)から構成されている一般的なパッシ
ブ方式であるが、本発明のMOS型固体撮像装置で用い
る光電変換素子セル14(i,j)は、1つの光電変換
素子と1つ以上のMOSトランジスタで構成される各光
電変換セルに増幅器をそなえたアクティブ方式の光電変
換セルでもよい。
【0107】次に図8に示すフローチャートを参照しな
がら、本具体例に於ける当該固体撮像装置の駆動方法の
概要を説明する。まず、ステップ(71)に於て、各光
電変換セル14の「読み出しが開始」の操作が開始さ
れ、ステップ(73)に於て、水平走査回路、垂直走査
回路の「初期値設定i=0,j=0にセット」の為の操
作が実行される。
【0108】次に、ステップ(75)に於て、「i行目
のデータを複数信号線光受光量値記憶手段30のコンデ
ンサへ充電」する操作が実行され、ステップ(76)に
進んで、「i+1行目のデータを複数信号線光受光量値
記憶手段30のコンデンサへ充電」する操作が実行され
る。その後、ステップ(77)に於て、「水平走査回路
より、j列目を選択するパルスを出力」する操作が行わ
れた後、ステップ(79)に於て、「出力信号線にデー
タ出力」の操作が実行される。
【0109】次いでステップ(86)に進んで、「j=
nかチェック」の判断操作が行われ、j=nに達してい
ない場合にはステップ(87)に於て「j=j+1」の
インクレメント操作が実行された後、ステップ(77)
に戻り再び「水平走査回路より、j列目を選択するパル
スを出力」の操作が実行される。一方、ステップ(8
6)に於て、j=nの場合には、ステップ(81)に進
み、「i=mかチェック」を行い、i=mに達していな
い場合には、ステップ(83)に於て「i=i+1」の
操作を行ってステップ(75)に戻り、上記した各工程
が繰り返される。
【0110】一方、ステップ(81)に於てi=mの場
合には、ステップ(89)に於て「読み出し終了」とな
り全ての光電変換セルの読み出しが終了する。次に、図
4、図5及び図6を用いて、この具体例に於けるMOS
型固体撮像装置回路100の読み出し駆動方法につい
て、さらに詳細に説明する。まず、固体撮像装置100
から光電変換素子11(1,1)〜11(m,n)に照
射された光量を読み出す前に、各光電変換素子11
(1,1)〜11(m,n)と垂直スイッチ用MOSト
ランジスタ13(1,1)〜11(m,n)のソース接
続点の電位は、定電圧VM33に固定しておく。
【0111】この状態で、光が照射されると、各光電変
換素子11(i,j)内に光の量に比例した光電流が生
じ、このため垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(i,j)のソース電位が、光の量に比例して定電圧V
M33より下がる。次に、垂直走査回路17により、垂
直ゲート線15(1)〜15(m)のうちの、i=1で
ある垂直ゲート線15(1)に正電圧のパルスを印加す
ると、n個の垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(1,1)〜13(1,n)がONし導通するため、n
個の垂直スイッチ用MOSトランジスタ13(1,1)
〜13(1,n)のソース電位が、n本の垂直信号線1
9(1)〜19(n)に一斉に現れる。
【0112】さらに第1の入力切り替え信号線32に正
電圧のパルスを印加し、MOSトランジスタ51(1)
〜51(n)をOFFからONさせる。垂直信号線19
(1)〜19(n)には、それぞれ読み出し用負荷抵抗
31(1)〜31(n)の一端が接続してあり、この各
読み出し用負荷抵抗31(1)〜31(n)のもう一端
には、定電圧VMの電源33が接続しているので、垂直
信号線19(1)〜19(n)には、光電変換素子11
(1,1)〜11(1,n)の、光の照射によって降下
した電圧に比例した電流が流れ込む。
【0113】そして、この電流は読み出し用負荷抵抗3
1(1)〜31(n)にて電圧変換され、垂直信号線1
9(1)〜19(n)には各光電変換素子11(1,
1)〜11(1,n)の光の照射に比例した電位があら
われる。そしてMOSトランジスタ51(1)〜51
(n)を介してコンデンサ55(1)〜55(n)は垂
直信号線19(1)〜19(n)の電位に充電され、同
時にインピーダンス変換回路54a(1)〜54a
(n)に入力され、さらに水平スイッチ用MOSトラン
ジスタ21a(1)〜21a(n)のソース端子に出力
される。
【0114】そして垂直ゲート線15(1)と第1の入
力切り替え信号線32のパルスを接地レベルとして垂直
スイッチ用MOSトランジスタ31(1)〜31(n)
と、MOSトランジスタ51(1)〜51(n)を一斉
にOFFさせて、コンデンサ55(1)〜55(n)の
一端と、垂直信号線19(1)〜19(n)を切り離
す。
【0115】次に、垂直走査回路17により、垂直ゲー
ト線15(1)〜15(m)のうちの、i=2である垂
直ゲート線15(2)に正電圧のパルスを印加すると、
n個の垂直スイッチ用MOSトランジスタ13(2,
1)〜13(2,n)がONし導通するため、n個の垂
直スイッチ用MOSトランジスタ13(2,1)〜13
(2,n)のソース電位が、n本の垂直信号線19
(1)〜19(n)に一斉に現れる。
【0116】さらに第2の入力切り替え信号線34に正
電圧のパルスを印加し、MOSトランジスタ53(1)
〜53(n)をOFFからONさせる。垂直信号線19
(1)〜19(n)には、それぞれ読み出し用負荷抵抗
31(1)〜31(n)の一端が接続してあり、この各
読み出し用負荷抵抗31(1)〜31(n)のもう一端
には、定電圧VMの電源33が接続しているので、垂直
信号線19(1)〜19(n)には、光電変換素子11
(2,1)〜11(2,n)の、光の照射によって降下
した電圧に比例した電流が流れ込む。
【0117】そして、この電流は読み出し用負荷抵抗3
1(1)〜31(n)にて電圧変換され、垂直信号線1
9(1)〜19(n)には各光電変換素子11(2,
1)〜11(2,n)の光の照射に比例した電位があら
われる。そしてMOSトランジスタ53(1)〜53
(n)を介してコンデンサ57(1)〜57(n)は垂
直信号線19(1)〜19(n)の電位に充電され、イ
ンピーダンス変換回路54b(1)〜54b(n)に入
力され、さらに水平スイッチ用MOSトランジスタ21
b(1)〜21b(n)のソース端子に出力される。
【0118】そして垂直ゲート線15(2)と第2の入
力切り替え信号線34のパルスを接地レベルとして垂直
スイッチ用MOSトランジスタ31(1)〜31(n)
と、MOSトランジスタ53(1)〜53(n)をいっ
せいにOFFさせて、コンデンサ57(1)〜57
(n)の一端と、垂直信号線19(1)〜19(n)を
切り離す。
【0119】それから水平走査回路27から水平ゲート
線25(1)〜25(n)に順番に正電圧のパルスを印
加すると、水平スイッチ用MOSトランジスタ21a
(1)〜21a(n)とMOSトランジスタ21b
(1)〜21b(n)が順番にONからOFFの動作を
行い、インピーダンス変換回路54a(1)〜54a
(n)の出力が順次に、信号増幅器29aの入力である
水平信号出力線23aに入力され、信号増幅器29aに
より増幅され、出力信号線35aへ出力される。
【0120】これと同時にインピーダンス変換回路51
b(1)〜51b(n)の出力が順次に、信号増幅器2
9bの入力である水平信号出力線23bに入力され、信
号増幅器29bにより増幅され、出力信号線35bへ出
力される。このようにして各光電変換素子11(1,
1)〜11(1,n)に照射された光量を出力信号線3
5aより電圧値として知ることができ、同時に各光電変
換素子11(2,1)〜11(2,n)に照射された光
量を出力信号線35bより電圧値として知ることができ
る。
【0121】そして水平走査回路27からn個の正電圧
パルスが水平ゲート線25a(1)〜25a(n)と2
5b(1)〜25b(n)に出力され終わり、光電変換
素子11(1,1)〜11(1,n)と光電変換素子1
1(2,1)〜11(2,n)に照射された光量を電圧
値として水平信号出力線23aと水平信号出力線23b
に出力し終わった後、上記の手順を繰り返すことによ
り、光電変換素子アレイ10の全ての光電変換素子11
(i,j)(i=1,2,…m、j=1,2,…n)に
照射された光量を知ることができる。
【0122】次に本発明の固体撮像装置100に於ける
光電変換素子アレイ10に照射された光量を読み出す際
の回路動作タイミングについて、図6の動作タイミング
図をもちいて詳細に説明する。まず、垂直走査回路17
より、正電位のパルスがパルス幅Tv55にて垂直ゲー
ト線15(1)に出力される。この垂直ゲート線15
(1)がハイレベルの期間Tv55に、第1の入力切り
替え信号線32はパルス幅Td49の期間だけハイレベ
ルとなる。
【0123】この垂直ゲート線15(1)がハイレベル
になることにより、垂直信号線19(1)〜19(n)
には、Ta41時間後に各光電変換素子11(1,1)
〜11(1,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が
現れ、さらに第1の入力切り替え信号線32がハイレベ
ルになることにより、この電圧はそれぞれMOSトラン
ジスタ51(1)〜51(n)を介してコンデンサ55
(1)〜55(n)に充電され、インピーダンス変換回
路54a(1)〜54a(n)の出力から水平スイッチ
回路MOSトランジスタ21a(1)〜21a(n)の
ソース端子へ入力される。
【0124】コンデンサ55(1)〜55(n)に光電
変換素子11(1,1)〜11(1,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第1の入力切
り替え信号線32と垂直ゲート線15(1)はグランド
レベルに接地される。次に、垂直走査回路17より、正
電位のパルスがパルス幅Tv55にて垂直ゲート線15
(2)に出力される。
【0125】この垂直ゲート線15(2)がハイレベル
の期間Tv55に、第2の入力切り替え信号線34はパ
ルス幅Td49の期間だけハイレベルとなる。この垂直
ゲート線15(2)がハイレベルになることにより、垂
直信号線19(1)〜19(n)には、Ta41時間後
に各光電変換素子11(2,1)〜11(2,n)に流
れ込んだ電流量に比例する電圧が現れ、さらに第1の入
力切り替え信号線32がハイレベルになることにより、
この電圧はそれぞれMOSトランジスタ53(1)〜5
3(n)を介してコンデンサ57(1)〜57(n)に
充電され、インピーダンス変換回路54b(1)〜54
b(n)の出力から水平スイッチ回路MOSトランジス
タ21b(1)〜21b(n)のソース端子へ入力され
る。
【0126】コンデンサ57(1)〜57(n)に光電
変換素子11(2,1)〜11(2,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第2の入力切
り替え信号線34と垂直ゲート線15(2)はグランド
レベルに接地される。そこでTv37時間内に水平走査
回路27よりWh54周期で、パルス幅Th53の正電
位パルスがn個、水平ゲート線25(1)〜25(n)
に順次出力される。
【0127】信号増幅回路29aの入力である水平信号
出力線23aには、水平走査回路27からの各信号線2
5(1)〜25(n)がハイレベルになってからTb5
1時間後に、コンデンサ55(1)〜55(n)に充電
された各光電変換素子11(1,1)〜11(1,n)
に流れ込んだ電流量に比例する電圧が出力される。そし
て信号増幅回路29aにより増幅され、出力信号線35
aに出力される。
【0128】これと同時的にて信号増幅回路29bの入
力である水平信号出力線23bには、水平走査回路27
からの各信号線25(1)〜25(n)がハイレベルに
なってからTb51時間後に、コンデンサ57(1)〜
57(n)に充電された各光電変換素子11(2,1)
〜11(2,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が
出力される。そして信号増幅回路29bにより増幅さ
れ、出力信号線35bに出力される。
【0129】水平走査回路27よりWh54周期で、パ
ルス幅Th53の正電位パルスがn個、水平ゲート線2
5(1)〜25(n)に順次出力され終わると、今度は
垂直走査回路17より、正電位のパルスがパルス幅Tv
55にて垂直ゲート線15(3)に出力される。この垂
直ゲート線15(3)がハイレベルの期間Tv55に、
第1の入力切り替え信号線32はパルス幅Td49の期
間だけハイレベルとなる。
【0130】この垂直ゲート線15(3)がハイレベル
になることにより、垂直信号線19(1)〜19(n)
には、Ta41時間後に各光電変換素子11(3,1)
〜11(3,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が
現れ、さらに第1の入力切り替え信号線32がハイレベ
ルになることにより、この電圧はそれぞれMOSトラン
ジスタ51(1)〜51(n)を介してコンデンサ55
(1)〜55(n)に充電され、インピーダンス変換回
路54a(1)〜54a(n)の出力から水平スイッチ
回路MOSトランジスタ21a(1)〜21a(n)の
ソース端子へ入力される。
【0131】コンデンサ55(1)〜55(n)に光電
変換素子11(1,1)〜11(1,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第1の入力切
り替え信号線32と垂直ゲート線15(3)はグランド
レベルに接地される。次に、垂直走査回路17より、正
電位のパルスがパルス幅Tv55にて垂直ゲート線15
(4)に出力される。
【0132】この垂直ゲート線15(4)がハイレベル
の期間Tv55に、第2の入力切り替え信号線34はパ
ルス幅Td49の期間だけハイレベルとなる。この垂直
ゲート線15(4)がハイレベルになることにより、垂
直信号線19(1)〜19(n)には、Ta41時間後
に各光電変換素子11(4,1)〜11(4,n)に流
れ込んだ電流量に比例する電圧が現れ、さらに第1の入
力切り替え信号線32がハイレベルになることにより、
この電圧はそれぞれMOSトランジスタ53(1)〜5
3(n)を介してコンデンサ57(1)〜57(n)に
充電され、インピーダンス変換回路51b(1)〜51
b(n)の出力から水平スイッチ回路MOSトランジス
タ21b(1)〜21b(n)のソース端子へ入力され
る。
【0133】コンデンサ57(1)〜57(n)に光電
変換素子11(4,1)〜11(4,n)に流れ込んだ
電流量に比例する電圧が充電し終わると、第2の入力切
り替え信号線34と垂直ゲート線15(2)はグランド
レベルに接地される。そこでTv37時間内に水平走査
回路27よりWh54周期で、パルス幅Th53の正電
位パルスがn個、水平ゲート線25(1)〜25(n)
に順次出力される。
【0134】信号増幅回路29aの入力である水平信号
出力線23aには、水平走査回路27からの各信号線2
5(1)〜25(n)がハイレベルになってからTb5
1時間後に、コンデンサ55(1)〜55(n)に充電
された各光電変換素子11(3,1)〜11(3,n)
に流れ込んだ電流量に比例する電圧が出力される。そし
て信号増幅回路29aにより増幅され、出力信号線35
aに出力される。
【0135】これと同時的に信号増幅回路29bの入力
である水平信号出力線23bには、水平走査回路27か
らの各信号線25(1)〜25(n)がハイレベルにな
ってからTb51時間後に、コンデンサ57(1)〜5
7(n)に充電された各光電変換素子11(4,1)〜
11(4,n)に流れ込んだ電流量に比例する電圧が出
力される。そして信号増幅回路29bにより増幅され、
出力信号線35bに出力される。
【0136】つまり水平走査回路27より水平ゲート線
25(1)〜25(n)に順次n個の正電位のパルスを
印加する事により、出力信号線35aと出力信号線35
bに同時に各光電変換素子アレイ10の中の2行に流れ
込んだ電流量に比例する電圧がそれぞれ出力される。こ
こでTa41は、垂直ゲート線15(i)により垂直ス
イッチ用MOSトランジスタ13(i,j)がONして
から、光電変換素子11(i,j)に流れ込んだ電流量
が読み出し用負荷抵抗31(i)により電圧変換され、
この電圧がコンデンサ55(j)またはコンデンサ57
(j)に充電されるまでの時間である。
【0137】また一方、Tb51は、水平ゲート線25
(i)により、水平スイッチ用MOSトランジスタ21
a(i)、21a(i)がONしてから、インピーダン
ス変換回路54a(i)、54b(i)の出力が水平信
号出力線23a、23bに出力するまでの時間である。
Ta41は、垂直スイッチ用MOSトランジスタ13
(i,j)のオン抵抗が高いために電流電圧変換の時間
が長く、またコンデンサ55(j)またはコンデンサ5
7(j)に充電するまでに時間がかかるが、選択したi
行の各光電変換素子11(i,1)〜11(i,n)に
流れ込んだ電流量を読み出すには、垂直ゲート線15
(i)に一回だけ、Ta41より長いTv55のハイレ
ベルパルスを出力し、この期間内に第1の入力切り替え
信号線32または第2の入力切り替え信号線34へTd
49の期間ハイレベルにするパルスを出力すればよい。
【0138】また一方、インピーダンス変換回路54a
(j)、54b(j)の出力インピーダンスは低いの
で、水平信号出力線23に現れるインピーダンス変換回
路54a(j)、54b(j)の出力信号は、水平スイ
ッチ用MOSトランジスタ21(1)〜21(n)がO
NするとTb51時間で非常にすばやく、水平信号出力
線23a、23bに出力される。
【0139】したがってTa41>>Tb51であり、
Td49>>Th53とすることができる。従って、全
各光電変換素子を読み出すには、((Ta41×2)+
Tb51×n)×(m÷2)以上の時間が必要となる。
Th53は、従来のMOS型固体撮像装置における光電
変換素子読み出し動作タイミングを説明する図8のTh
39と比較すると、Th39>>Th53であるので、
本発明により、全光電変換素子に照射された光量を読み
出す時間はきわめて非常に短くなる。
【0140】上記した本発明に係る固体撮像装置100
の駆動方法としては、例えば、第1の信号線、当該第1
の信号線と交差してマトリックス状に配置されている第
2の信号線、当該第1の信号線を順次に駆動選択する第
1の選択回路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する
第2の選択回路、当該第1の信号線と第2の信号線との
各交差部近傍に設けられ、当該両信号線にそれぞれ接続
された複数個の光電変換素子セル、及び当該光電変換素
子セルの個々の光受光量情報を個別に出力しえる出力手
段とから構成された固体撮像装置であって、当該第1及
び第2の信号線の何れか一方の信号線のそれぞれを走査
する事により、他方の信号線に於ける選択された信号線
に接続されている当該複数個の光電変換素子セルのそれ
ぞれの光受光量情報を個別に読み出す操作と共にその読
出し結果を当該出力手段に出力する出力操作が実行され
る方法に於いて、当該一方の信号線のそれぞれを走査す
る一走査期間内に於いて、当該他方の信号線に於ける選
択された少なくとも2本の信号線にそれぞれ接続されて
いる当該複数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受光
量情報に対する当該読み出す操作若しくは当該出力操作
から選択された一方の操作が同時に、或いは当該読み出
す操作と当該出力操作が逐次的に実行する様に構成され
ているものである。
【0141】そして、当該固体撮像装置の駆動方法の一
具体例としては、例えば、第1の信号線、当該第1の信
号線と交差してマトリックス状に配置されている第2の
信号線、当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の
選択回路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2
の選択回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交
差部近傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個
の光電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々
の光受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成
された固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の
信号線の何れか一方の信号線の一部を選択する事によっ
て、当該選択された一方の信号線に接続されている複数
の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出
すと共に、他方の信号線を順次に走査させる事によっ
て、当該読み出された当該光電変換素子セルの個々の光
受光量情報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力す
る様に構成された固体撮像装置に於て、当該一方の信号
線の一つの信号線を選択し、当該選択された一方の信号
線に接続されている複数の当該光電変換素子セルの個々
の光受光量情報が、当該出力手段に出力されている間
に、当該他方の信号線に於ける他の信号線を選択する事
によって、当該他の信号線に接続されている複数の当該
光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出す様に
構成されている事が望ましい。
【0142】又、当該固体撮像装置の駆動方法の他の具
体例としては、第1の信号線、当該第1の信号線と交差
してマトリックス状に配置されている第2の信号線、当
該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回路、
当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択回
路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近傍
に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の光電変
換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受光
量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成された固
体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線の
何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、当該
選択された一方の信号線に接続されている複数の当該光
電変換素子セルの個々の光受光情報を読み出すと共に、
他方の信号線を順次に走査させる事によって、当該読み
出された当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報
を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構成
された固体撮像装置に於て、当該出力手段を並列的に複
数段形成すると共に、当該一方の信号線の一つの信号線
を選択し、当該選択された一方の信号線に接続されてい
る複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を
読み出し、次いで当該一方の信号線に於ける他の信号線
を選択する事によって、当該他の信号線に接続されてい
る複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を
読み出し、更に、当該一方の信号線の一つの信号線に接
続されている複数の当該光電変換素子セルの個々の光受
光量情報と、当該一方の信号線に於ける他の信号線に接
続されている別の複数の当該光電変換素子セルの個々の
光受光量情報とを同時に当該複数の出力手段のそれぞれ
に個別に出力するように構成されている事が望ましい。
【0143】
【発明の効果】本発明に係る固体撮像装置は、上記した
様な技術構成を採用しているので、従来の固体撮像装置
に比べて、当該光電変換素子に照射された光量を読み出
す時間を大幅に短縮する事が可能であるから、当該固体
撮像装置に於ける画像処理を高速に実行する事が可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明に係る固体撮像装置の一具体例
の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図2】図2は、本発明に於ける当該固体撮像装置に使
用される複数信号線光受光量値記憶手段の一具体例の構
成を示すブロックダイアグラムである。
【図3】図3は、本発明に係る当該固体撮像装置の駆動
方法を説明するタイミングチャートである。
【図4】図4は、本発明に係る固体撮像装置の他の具体
例の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図5】図5は、本発明に於ける当該固体撮像装置の他
の具体例に使用される複数信号線光受光量値記憶手段の
一具体例の構成を示すブロックダイアグラムである。
【図6】図6は、本発明に係る当該固体撮像装置の他の
具体例に於ける駆動方法を説明するタイミングチャート
である。
【図7】図7は、本発明に係る固体撮像装置の一具体例
に於ける操作手順を説明するフローチャートである。
【図8】図8は、本発明に係る固体撮像装置の他の具体
例に於ける操作手順を説明するフローチャートである。
【図9】図9は、従来の固体撮像装置の一例の構成を示
すブロックダイアグラムである。
【図10】図10は、従来の固体撮像装置に於ける駆動
方法を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
10…光電変換素子アレイ 11(1,1)〜11(m,n)…光電変換素子 13(1,1)〜13(m,n)…垂直スイッチ用MO
Sトランジスタ 14(1,1)〜14(m,n)…光電変換素子セル 15(1)〜15(m)…第1の信号線、垂直ゲート
線、行信号線 17…第1の選択駆動回路、垂直走査回路 19(1)〜19(n)…第2の信号線、垂直信号線、
列信号線 21(1)〜21(n)…スイッチ手段、水平スイッチ
用MOSトランジスタ 23…水平信号出力線 25(1)〜25(n)…制御手段、第4の信号線、水
平ゲート線 27…第2の選択駆動回路、水平走査回路 29…信号増幅回路 30…複数信号線光受光量値記憶手段 31…読み出し用負荷抵抗 32…第1の入力切り替え信号線 33…定電圧電源 34…第2の入力切り替え信号線 35…出力信号線 36…第1の出力切り替え信号線 37…パルス幅Tv 38…第2の出力切り替え信号線 39…パルス幅Th 40…パルス幅Wh 41…パルス幅Ta 47…選択信号線 49…パルス幅Td 51…パルス幅Tb 53…パルス幅Th 54…パルス幅Wh 55…パルス幅Tv 55(1)〜55(n)…コンデンサ 57(1)〜57(n)…コンデンサ 54(1)〜54(n)…インピーダンス変換回路

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の信号線、当該第1の信号線と交差
    してマトリックス状に配置されている第2の信号線、当
    該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回路、
    当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択回
    路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近傍
    に設けられ、当該両信号線にそれぞれ接続された複数個
    の光電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々
    の光受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成
    された固体撮像装置であって、当該第1及び第2の信号
    線の何れか一方の信号線と当該信号線を駆動する所定の
    当該選択回路との間に、当該各信号線毎に、他方の信号
    線に於ける選択された複数の信号線に接続される当該複
    数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受光量情報を個
    別に読みだす光受光量検出手段を含む複数信号線光受光
    量値記憶手段及び当該検出された当該光受光量情報を個
    別に当該出力手段に選択的に伝達するスイッチ手段とが
    設けられている事を特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 当該光受光量検出手段は、選択され当該
    他方の所定の信号線に接続されている当該光電変換素子
    セルに於ける光受光量に応じて当該光電変換素子セルに
    発生する電流量を電圧値に変換する電圧変換手段で構成
    されているものである事を特徴とする請求項1記載の固
    体撮像装置。
  3. 【請求項3】 当該複数信号線光受光量値記憶手段は、
    当該他方の信号線に於ける選択された複数本の信号線に
    接続される当該個々の光電変換素子セルに対応して、当
    該電圧変換手段からなる電圧値検出手段により検出され
    た電圧値を個別に記憶しておく複数個の電圧値記憶手段
    を有している事を特徴とする請求項1又は2に記載の固
    体撮像装置。
  4. 【請求項4】 当該複数信号線光受光量値記憶手段に於
    ける当該複数個の電圧値記憶手段は、当該複数本の他方
    の信号線のそれぞれに対応して個別に設けられている事
    を特徴とする請求項3記載の固体撮像装置。
  5. 【請求項5】 当該電圧値記憶手段は、その一端部が当
    該一方の信号線に接続されており、その他端部が接地さ
    れている容量から構成されている事を特徴とする請求項
    1乃至4の何れかに記載の固体撮像装置。
  6. 【請求項6】 当該電圧検出手段は、他端部が共通の定
    電圧源に接続されている抵抗体で構成されている事を特
    徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の固体撮像装
    置。
  7. 【請求項7】 当該光電変換素子セルは、少なくとも一
    つの光電変換素子と少なくとも一つのトランジスタで構
    成されている事を特徴とする請求項1乃至6の何れかに
    記載の固体撮像装置。
  8. 【請求項8】 当該トランジスタは、MOSFETトラ
    ンジスタである事を特徴とする請求項7記載の固体撮像
    装置。
  9. 【請求項9】 当該スイッチ手段は、MOSFETトラ
    ンジスタで構成されている事を特徴とする請求項1乃至
    8の何れかに記載の固体撮像装置。
  10. 【請求項10】 当該第1の信号線が行信号線であり、
    当該第2の信号線が列信号線である事を特徴とする請求
    項1乃至9の何れかに記載の固体撮像装置。
  11. 【請求項11】 当該出力手段は一つで構成されている
    事を特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の固体
    撮像装置。
  12. 【請求項12】 当該出力手段は、少なくとも2個、並
    列的に設けられている事を特徴とする請求項1乃至10
    の何れかに記載の固体撮像装置。
  13. 【請求項13】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、入力信号切換手段と出力信号切換手段とが対となっ
    ている複数組の制御手段を有している事を特徴とする請
    求項11に記載の固体撮像装置。
  14. 【請求項14】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該複数組の当該制御手段の何れかが選択される事
    によって、当該他の信号線に於ける何れか一つの信号線
    に接続された個々の光電変換素子セルの電圧値が、当該
    複数個の電圧値記憶手段の内の選択された電圧値記憶手
    段に格納される様に構成されている事を特徴とする請求
    項13記載の固体撮像装置。
  15. 【請求項15】 当該複数組の制御手段を切り換える事
    によって、当該他の信号線に於ける別の信号線に接続さ
    れた個々の別の光電変換素子セルの電圧値が、当該複数
    個の電圧値記憶手段の内の別の電圧値記憶手段に格納さ
    れる様に構成されている事を特徴とする請求項14記載
    の固体撮像装置。
  16. 【請求項16】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該複数組の制御手段の何れかが選択される事によ
    って、当該複数個の電圧値記憶手段の内から選択された
    当該電圧値記憶手段に記憶された電圧値を、当該スイッ
    チ手段を介して当該出力手段に出力する様に構成されて
    いる事を特徴とする請求項13乃至15の何れかに記載
    の固体撮像装置。
  17. 【請求項17】 当該複数組の当該制御手段は、当該一
    方の信号線にそれぞれ設けられた各複数信号線光受光量
    値記憶手段のそれぞれに共通的に設けられているもので
    ある事を特徴とする請求項13乃至16に記載の固体撮
    像装置。
  18. 【請求項18】 当該スイッチ手段は、当該選択された
    一方の信号線を順次に駆動選択する該選択回路からの出
    力信号により駆動制御されるものである事を特徴とする
    請求項1乃至11及び13乃至17の何れかに記載の固
    体撮像装置。
  19. 【請求項19】 当該スイッチ手段と当該複数信号線光
    受光量値記憶手段とは、当該複数信号線光受光量値記憶
    手段に於けるインピーダンス変換手段或いはバッファー
    手段を介して互いに接続されている事を特徴とする請求
    項1乃至11若しくは請求項13乃至18の何れかに記
    載の固体撮像装置。
  20. 【請求項20】 当該電圧検出手段の一端部が、当該選
    択された一方の各信号線に接続されており、且つ当該ス
    イッチ手段の出力端部が該共通の出力手段に接続され、
    且つ当該スイッチ手段の制御端子が当該信号線群を順次
    選択駆動する選択回路の制御信号出力端子部と接続され
    ている事を特徴とする請求項1乃至11及び13乃至1
    9の何れかに記載の固体撮像装置。
  21. 【請求項21】 第1の信号線、当該第1の信号線と交
    差してマトリックス状に配置されている第2の信号線、
    当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回
    路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択
    回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近
    傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の光電
    変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受
    光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成された
    固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線
    の何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、当
    該選択された一方の信号線に接続されている複数の当該
    光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出すと共
    に、他方の信号線を順次に走査させる事によって、当該
    読み出された当該光電変換素子セルの個々の光受光量情
    報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構
    成された固体撮像装置に於て、当該一方の信号線の一つ
    の信号線が選択され、当該選択された一方の信号線の一
    つの信号線に接続されている複数の当該光電変換素子セ
    ルの個々の光受光量情報が、当該出力手段に出力されて
    いる間に、当該一方の信号線に於ける他の信号線が選択
    される事によって、当該他の信号線に接続されている複
    数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み
    出す様に構成されている事を特徴とする固体撮像装置。
  22. 【請求項22】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、複数個の入力信号切換手段及び複数個の出力信号切
    り換え手段とからなる制御手段を有している事を特徴と
    する請求項21に記載の固体撮像装置。
  23. 【請求項23】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該複数個の当該制御手段の何れかが選択される事
    によって、当該一方の信号線に於ける何れか一つの信号
    線に接続された個々の光電変換素子セルの電圧値が、当
    該複数個の電圧値記憶手段の内の選択された一つの電圧
    値記憶手段に格納される様に構成されている事を特徴と
    する請求項22記載の固体撮像装置。
  24. 【請求項24】 当該複数個の制御手段を切り換える事
    によって、当該一方の信号線に於ける別の信号線に接続
    された個々の別の光電変換素子セルの電圧値が、当該複
    数個の電圧値記憶手段の内の別の電圧値記憶手段に格納
    される様に構成されている事を特徴とする請求項23記
    載の固体撮像装置。
  25. 【請求項25】 当該複数信号線光受光量値記憶手段の
    当該複数個の電圧値記憶手段のそれぞれに記憶された電
    圧値は、当該スイッチ手段を介して当該出力手段に選択
    的に且つ逐次的に出力する様に構成されている事を特徴
    とする請求項11又は、22乃至24の何れかに記載の
    固体撮像装置。
  26. 【請求項26】 当該複数組の当該制御手段は、当該一
    方の信号線にそれぞれ設けられた各複数信号線光受光量
    値記憶手段のそれぞれに共通的に設けられているもので
    ある事を特徴とする請求項11又は22乃至25の何れ
    かに記載の固体撮像装置。
  27. 【請求項27】 当該複数個の電圧値記憶手段のそれぞ
    れは、個別に並列的に設けられた複数個の出力切り換え
    スイッチ手段を介して共通のインピーダンス変換手段に
    接続されており、且つ当該共通のインピーダンス変換手
    段は当該スイッチ手段を介して当該出力手段にそれぞれ
    に接続せしめられており、更に当該複数個の切り換えス
    イッチ手段は共通の制御手段によって上記何れかの電圧
    値記憶手段に記憶されている電圧値を選択的に出力する
    様に同時に作動する様に構成されている事を特徴とする
    請求項11或いは22乃至26の何れかに記載の固体撮
    像装置。
  28. 【請求項28】 当該スイッチ手段の制御手段は、当該
    選択された一方の信号線を順次に駆動選択する該選択回
    路からの出力信号により駆動制御されるものである事を
    特徴とする請求項27に記載の固体撮像装置。
  29. 【請求項29】 当該一方の信号線に於ける別の信号線
    は、当該一方の信号線を選択するに際して最初に選択さ
    れた一つの信号線に隣接する信号線である事を特徴とす
    る請求項13乃至28の何れかに記載の固体撮像装置。
  30. 【請求項30】 第1の信号線、当該第1の信号線と交
    差してマトリックス状に配置されている第2の信号線、
    当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回
    路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択
    回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近
    傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の光電
    変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受
    光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成された
    固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線
    の何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、当
    該選択された一方の信号線に接続されている複数の当該
    光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出すと共
    に、他方の信号線を順次に走査させる事によって、当該
    読み出された当該光電変換素子セルの個々の光受光量情
    報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構
    成された固体撮像装置に於て、当該出力手段を並列的に
    複数段形成すると共に、当該一方の信号線の一つの信号
    線が選択され、当該選択された一方の信号線に接続され
    ている複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情
    報を読み出し所定の記憶手段に格納した後、当該一方の
    信号線に於ける他の信号線を選択する事によって、当該
    他の信号線に接続されている複数の当該光電変換素子セ
    ルの個々の光受光量情報を読み出し且つ所定の記憶手段
    に格納する様に構成し、当該一方の信号線の一つの信号
    線に接続されている複数の当該光電変換素子セルの個々
    の光受量情報と、当該一方の信号線に於ける他の信号線
    に接続されている別の複数の当該光電変換素子セルの個
    々の光受量情報とを同時に当該複数の出力手段のそれぞ
    れに個別に出力されるように構成されている事を特徴と
    する固体撮像装置。
  31. 【請求項31】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、複数個の入力信号切換手段からなる制御手段を有し
    ている事を特徴とする請求項30に記載の固体撮像装
    置。
  32. 【請求項32】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該複数個の入力手段の何れかが選択される事によ
    って、当該一方の信号線に於ける何れか一つの信号線に
    接続された個々の光電変換素子セルの電圧値が、当該複
    数個の電圧値記憶手段の内の選択された一つの電圧値記
    憶手段に格納される様に構成されている事を特徴とする
    請求項31記載の固体撮像装置。
  33. 【請求項33】 当該制御手段を切り換える事によっ
    て、当該一方の信号線に於ける別の信号線に接続された
    個々の別の光電変換素子セルの電圧値が、当該複数個の
    電圧値記憶手段の内の別の電圧値記憶手段に格納される
    様に構成されている事を特徴とする請求項32記載の固
    体撮像装置。
  34. 【請求項34】 当該複数信号線光受光量値記憶手段の
    当該複数個の電圧値記憶手段のそれぞれに記憶された電
    圧値は、単一のスイッチ手段を介して当該複数個の出力
    手段のそれぞれに選択的に且つ同時に出力する様に構成
    されている事を特徴とする請求項12又は、30乃至3
    3の何れかに記載の固体撮像装置。
  35. 【請求項35】 当該制御手段は、当該一方の信号線に
    それぞれ設けられた各複数信号線光受光量値記憶手段の
    それぞれに共通的に設けられているものである事を特徴
    とする請求項12又は30乃至34の何れかに記載の固
    体撮像装置。
  36. 【請求項36】 当該複数個の電圧値記憶手段のそれぞ
    れは、個別に並列的に設けられた複数個の入力切り換え
    スイッチ手段を介して、当該一方の信号線の何れかと接
    続されていると共に、個別に並列的に設けられた複数個
    のインピーダンス変換手段に接続されており、且つ当該
    インピーダンス変換手段のそれぞれは個別に並列的に設
    けられた複数個の当該スイッチ手段を介して当該出力手
    段のそれぞれに接続せしめられており、更に当該スイッ
    チ手段は共通のスイッチ制御信号によって当該複数の電
    圧値記憶手段に記憶されている電圧値を同時に出力する
    様に同時に作動する事を特徴とする請求項12或いは3
    0乃至35の何れかに記載の固体撮像装置。
  37. 【請求項37】 当該スイッチ手段の共通のスイッチ制
    御信号は、当該選択された他方の信号線を順次に駆動選
    択する該選択回路からの出力されるものである事を特徴
    とする請求項36に記載の固体撮像装置。
  38. 【請求項38】 当該一方の信号線に於ける別の信号線
    は、当該一方の信号線を選択するに際して最初に選択さ
    れた一つの信号線に隣接する信号線である事を特徴とす
    る請求項12又は30乃至35の何れかにに記載の固体
    撮像装置。
  39. 【請求項39】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該第1の信号線と当該第2の信号線から選択され
    た何れか一方の信号線に、当該電圧検出手段が接続され
    ていると共に、少なくとも2個の入力切り替えスイッチ
    用トランジスタのソース端子が接続され、且つ当該2つ
    の入力切り替えスイッチ用トランジスタのドレイン端子
    には、それぞれ1つのコンデンサが個別に接続されてい
    ると共に、個別に設けられた出力切り替えスイッチ用ト
    ランジスタのソース端子のそれぞれに接続せしめられて
    おり、更に、当該各コンデンサのもう一方の端子は接地
    されているものであり、且つ、少なくとも当該2つの出
    力切り替えスイッチ用トランジスタのドレイン端子は共
    通に接続され、インピーダンス変換回路を介してスイッ
    チ手段と接続されており、更に、当該2つの入力切り替
    えスイッチ用トランジスタの片方のゲート端子には、第
    1の入力切り替え信号線が接続し、もう片方の入力切り
    替えスイッチ用トランジスタのゲート端子には、第2の
    入力切り替え信号線が接続し、第1の入力切り替え信号
    線が接続している入力切り替えスイッチ用トランジスタ
    のドレインと接続している出力切り替えスイッチ用トラ
    ンジスタのゲート端子には、第1の出力切り替え信号が
    接続し、第2の入力切り替え信号線が接続している入力
    切り替えスイッチ用トランジスタのドレインと接続して
    いる出力切り替えスイッチ用トランジスタのゲート端子
    には、第2の出力切り替え信号が接続する構成を有して
    いる事を特徴とする請求項1記載の固体撮像装置。
  40. 【請求項40】 当該複数信号線光受光量値記憶手段
    は、当該第1の信号線と当該第2の信号線から選択され
    た何れか一方の信号線に、当該電圧検出手段が接続され
    ていると共に、少なくとも2個の入力切り替えスイッチ
    用トランジスタのソース端子が接続され、且つ当該2つ
    の入力切り替えスイッチ用トランジスタのそれぞれのド
    レイン端子には、それぞれ1つのコンデンサが個別に接
    続されていると共に、当該各コンデンサのもう一方の端
    子は接地されており、且つ、当該それぞれのドレイン端
    子には、少なくとも2個のインピーダンス変換回路に個
    別的に接続されており、且つ当該インピーダンス変換回
    路の出力は、複数個の出力手段に個別に接続され、共通
    のスイッチ制御信号によって当該複数の電圧値記憶手段
    に記憶されている電圧値を同時に且つ当該個別の出力手
    段のそれぞれに出力する当該スイッチ手段の入力部に接
    続されている構成を有している事を特徴とする請求項1
    記載の固体撮像装置。
  41. 【請求項41】 第1の信号線、当該第1の信号線と交
    差してマトリックス状に配置されている第2の信号線、
    当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回
    路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択
    回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近
    傍に設けられ、当該両信号線にそれぞれ接続された複数
    個の光電変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個
    々の光受光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構
    成された固体撮像装置であって、当該第1及び第2の信
    号線の何れか一方の信号線のそれぞれを走査する事によ
    り、他方の信号線に於ける選択された信号線に接続され
    ている当該複数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受
    光量情報を個別に読み出す操作と共にその読出し結果を
    当該出力手段に出力する出力操作が実行される方法に於
    いて、当該一方の信号線のそれぞれを走査する一走査期
    間内に於いて、当該他方の信号線に於ける選択された少
    なくとも2本の信号線にそれぞれ接続されている当該複
    数個の光電変換素子セルのそれぞれの光受光量情報に対
    する当該読み出す操作若しくは当該出力操作から選択さ
    れた一方の操作が同時に、或いは当該読み出す操作と当
    該出力操作が逐次的に実行する様に構成されている事を
    特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
  42. 【請求項42】 第1の信号線、当該第1の信号線と交
    差してマトリックス状に配置されている第2の信号線、
    当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回
    路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択
    回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近
    傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の光電
    変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受
    光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成された
    固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線
    の何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、当
    該選択された一方の信号線に接続されている複数の当該
    光電変換素子セルの個々の光受光量情報を読み出すと共
    に、他方の信号線を順次に走査させる事によって、当該
    読み出された当該光電変換素子セルの個々の光受光量情
    報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構
    成された固体撮像装置に於て、当該一方の信号線の一つ
    の信号線を選択し、当該選択された一方の信号線に接続
    されている複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光
    量情報が、当該出力手段に出力されている間に、当該他
    方の信号線に於ける他の信号線を選択する事によって、
    当該他の信号線に接続されている複数の当該光電変換素
    子セルの個々の光受光量情報を読み出す様に構成されて
    いる事を特徴とする固体撮像装置の駆動方法。
  43. 【請求項43】 第1の信号線、当該第1の信号線と交
    差してマトリックス状に配置されている第2の信号線、
    当該第1の信号線を順次に駆動選択する第1の選択回
    路、当該第2の信号線を順次に駆動選択する第2の選択
    回路、当該第1の信号線と第2の信号線との各交差部近
    傍に設けられ、当該両信号線に接続された複数個の光電
    変換素子セル、及び当該光電変換素子セルの個々の光受
    光量情報を個別に出力しえる出力手段とから構成された
    固体撮像装置であって、且つ当該第1及び第2の信号線
    の何れか一方の信号線の一部を選択する事によって、当
    該選択された一方の信号線に接続されている複数の当該
    光電変換素子セルの個々の光受光情報を読み出すと共
    に、他方の信号線を順次に走査させる事によって、当該
    読み出された当該光電変換素子セルの個々の光受光量情
    報を、当該出力手段に順次に且つ個別に出力する様に構
    成された固体撮像装置に於て、当該出力手段を並列的に
    複数段形成すると共に、当該一方の信号線の一つの信号
    線を選択し、当該選択された一方の信号線に接続されて
    いる複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報
    を読み出し、次いで当該一方の信号線に於ける他の信号
    線を選択する事によって、当該他の信号線に接続されて
    いる複数の当該光電変換素子セルの個々の光受光量情報
    を読み出し、更に、当該一方の信号線の一つの信号線に
    接続されている複数の当該光電変換素子セルの個々の光
    受光量情報と、当該一方の信号線に於ける他の信号線に
    接続されている別の複数の当該光電変換素子セルの個々
    の光受光量情報とを同時に当該複数の出力手段のそれぞ
    れに個別に出力するように構成されている事を特徴とす
    る固体撮像装置の駆動方法。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11307756A (ja) * 1998-02-20 1999-11-05 Canon Inc 光電変換装置および放射線読取装置
WO2007000879A1 (ja) * 2005-06-29 2007-01-04 National University Corporation NARA Institute of Science and Technology 固体撮像素子及びその信号読み出し方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0576104B1 (en) * 1985-11-15 1998-02-25 Canon Kabushiki Kaisha Photoelectric transducer apparatus
US4959723A (en) * 1987-11-06 1990-09-25 Canon Kabushiki Kaisha Solid state image pickup apparatus having multi-phase scanning pulse to read out accumulated signal
JP3385760B2 (ja) * 1994-02-21 2003-03-10 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその駆動方法
JPH0946597A (ja) * 1995-07-31 1997-02-14 Sony Corp 固体撮像装置およびその駆動方法
JP4035194B2 (ja) * 1996-03-13 2008-01-16 キヤノン株式会社 X線検出装置及びx線検出システム
KR970072990A (ko) * 1996-04-10 1997-11-07 이데이 노부유끼 고체 화상 장치
JP3347625B2 (ja) * 1996-12-24 2002-11-20 キヤノン株式会社 光電変換装置

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