JPH114385A - Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 - Google Patents
Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造Info
- Publication number
- JPH114385A JPH114385A JP10027264A JP2726498A JPH114385A JP H114385 A JPH114385 A JP H114385A JP 10027264 A JP10027264 A JP 10027264A JP 2726498 A JP2726498 A JP 2726498A JP H114385 A JPH114385 A JP H114385A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- pixel structure
- mos
- switch
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 17
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 12
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 6
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 abstract description 5
- 230000004298 light response Effects 0.000 abstract 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 24
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 16
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 11
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/57—Control of the dynamic range
- H04N25/571—Control of the dynamic range involving a non-linear response
- H04N25/575—Control of the dynamic range involving a non-linear response with a response composed of multiple slopes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Multimedia (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一ピクセルに対して、二重または多重の線
形な電圧−光応答を得ることができる能動または受動ピ
クセル構造及びその読み出し方法を提供する。 【解決手段】 光電素子３上に照射する電磁放射線から
変換された電荷キャリアを光電素子３の出力ノードで獲
得しながら、第１の期間後に、第１のスイッチ１を開
き、それにより第１の数の上記電荷キャリアをメモリ素
子４に蓄積して第１の信号を生成し、その後、第１のス
イッチ１を閉じる。第２の期間後に、光電素子３の出力
ノード上に蓄積された第２の数の電荷キャリアから第２
の信号を生成する。読み出し信号は少なくとも上記第１
の信号と上記第２の信号とを結合して得る。
形な電圧−光応答を得ることができる能動または受動ピ
クセル構造及びその読み出し方法を提供する。 【解決手段】 光電素子３上に照射する電磁放射線から
変換された電荷キャリアを光電素子３の出力ノードで獲
得しながら、第１の期間後に、第１のスイッチ１を開
き、それにより第１の数の上記電荷キャリアをメモリ素
子４に蓄積して第１の信号を生成し、その後、第１のス
イッチ１を閉じる。第２の期間後に、光電素子３の出力
ノード上に蓄積された第２の数の電荷キャリアから第２
の信号を生成する。読み出し信号は少なくとも上記第１
の信号と上記第２の信号とを結合して得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＭＯＳまたはＭ
ＯＳ技術で製造された固体撮像デバイスに関する。特
に、本発明は、広いダイナミックレンジでＣＭＯＳを基
礎とするピクセル構造の読み出し信号を得る方法に関す
る。本発明はまた、新しいピクセル構造及び本発明の方
法において改善されたそのピクセル構造を有する撮像デ
バイスに関する。
ＯＳ技術で製造された固体撮像デバイスに関する。特
に、本発明は、広いダイナミックレンジでＣＭＯＳを基
礎とするピクセル構造の読み出し信号を得る方法に関す
る。本発明はまた、新しいピクセル構造及び本発明の方
法において改善されたそのピクセル構造を有する撮像デ
バイスに関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像デバイスはよく知られている。
これらのデバイスはカメラシステムにおいて広範な用途
がある。そのような用途において、感光素子からなるピ
クセルのマトリクスは撮像センサを構成し、カメラシス
テムに搭載されている。そのマトリクスの信号は測定さ
れてビデオ信号に多重化される。
これらのデバイスはカメラシステムにおいて広範な用途
がある。そのような用途において、感光素子からなるピ
クセルのマトリクスは撮像センサを構成し、カメラシス
テムに搭載されている。そのマトリクスの信号は測定さ
れてビデオ信号に多重化される。
【０００３】通常、固体撮像デバイスはＣＣＤ技術また
はＣＭＯＳもしくはＭＯＳ技術により実現される。
はＣＭＯＳもしくはＭＯＳ技術により実現される。
【０００４】ＣＭＯＳもしくはＭＯＳ技術により実現さ
れる撮像センサの中で、受動ピクセルを有するＣＭＯＳ
もしくはＭＯＳ撮像センサと、能動ピクセルを有するＣ
ＭＯＳもしくはＭＯＳ撮像センサとは区別される。１つ
の能動ピクセルは、そのピクセルにおいて集積された手
段により構成され、光電素子上に集められた電荷を増幅
する。受動素子は上記の手段を有さないが電荷増幅素子
を要する。電荷増幅素子はピクセルにおいて集積されて
おらず、かつ、ピクセルに向かう長い給電線に接続され
る。
れる撮像センサの中で、受動ピクセルを有するＣＭＯＳ
もしくはＭＯＳ撮像センサと、能動ピクセルを有するＣ
ＭＯＳもしくはＭＯＳ撮像センサとは区別される。１つ
の能動ピクセルは、そのピクセルにおいて集積された手
段により構成され、光電素子上に集められた電荷を増幅
する。受動素子は上記の手段を有さないが電荷増幅素子
を要する。電荷増幅素子はピクセルにおいて集積されて
おらず、かつ、ピクセルに向かう長い給電線に接続され
る。
【０００５】高品質のＣＣＤ画像形成装置により得られ
る画質と同様にかなり質の高い画質が得られるように、
ＣＭＯＳもしくはＭＯＳ撮像センサの性能を向上させる
ために努力が続けられている。ＣＭＯＳを基礎とする電
子回路技術の小型化により、ＣＣＤを基礎とするピクセ
ルと同じぐらい小さい、ＣＭＯＳもしくはＭＯＳを基礎
とする複雑なピクセルを実現することがさらに可能であ
る。ＣＭＯＳもしくはＭＯＳを基礎とする撮像素子の主
な利点は、ＣＣＤ技術がまれにしか普及してなく、より
複雑で高価な技術であるという一方で、ＣＭＯＳ技術が
ほとんどの基板製造技術により普及しているということ
である。
る画質と同様にかなり質の高い画質が得られるように、
ＣＭＯＳもしくはＭＯＳ撮像センサの性能を向上させる
ために努力が続けられている。ＣＭＯＳを基礎とする電
子回路技術の小型化により、ＣＣＤを基礎とするピクセ
ルと同じぐらい小さい、ＣＭＯＳもしくはＭＯＳを基礎
とする複雑なピクセルを実現することがさらに可能であ
る。ＣＭＯＳもしくはＭＯＳを基礎とする撮像素子の主
な利点は、ＣＣＤ技術がまれにしか普及してなく、より
複雑で高価な技術であるという一方で、ＣＭＯＳ技術が
ほとんどの基板製造技術により普及しているということ
である。
【０００６】同時系属中の欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０７
７３６６７号及びＥＰ−９７８７００８４．７号におい
て、前述の目的を単独でまたは組み合わせて達成する、
ピクセル構造及びそれらをアドレッシングする方法が説
明されている。これらの特許出願の内容は参照されるこ
とにより本文中に組み込まれる。
７３６６７号及びＥＰ−９７８７００８４．７号におい
て、前述の目的を単独でまたは組み合わせて達成する、
ピクセル構造及びそれらをアドレッシングする方法が説
明されている。これらの特許出願の内容は参照されるこ
とにより本文中に組み込まれる。
【０００７】一般に、撮像デバイスについて、調和が困
難な３つの仕様とは、 −撮像デバイスの感度、特に暗における感度 −画像の表面の品質（画像に傷のないことを意味する） −高いダイナミックレンジを有する応答の必要性 であることを認識する必要がある。
難な３つの仕様とは、 −撮像デバイスの感度、特に暗における感度 −画像の表面の品質（画像に傷のないことを意味する） −高いダイナミックレンジを有する応答の必要性 であることを認識する必要がある。
【０００８】対数関数的応答のような非線形応答を有す
る撮像センサは、例えば、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０７
３９０３９号から知られる。
る撮像センサは、例えば、欧州特許出願ＥＰ−Ａ−０７
３９０３９号から知られる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、受動も
しくは能動ピクセルを有する撮像センサのほとんどは線
形な電圧−光応答を示す。これは、それらのダイナミッ
クレンジが線形応答のダイナミックレンジにより制限さ
れることを意味する。例えば、もし、線形出力電圧が約
２５０のＳ／Ｒ比（これは代表的な値）を有するとする
と、対応するダイナミックレンジも同じ値になるであろ
う。
しくは能動ピクセルを有する撮像センサのほとんどは線
形な電圧−光応答を示す。これは、それらのダイナミッ
クレンジが線形応答のダイナミックレンジにより制限さ
れることを意味する。例えば、もし、線形出力電圧が約
２５０のＳ／Ｒ比（これは代表的な値）を有するとする
と、対応するダイナミックレンジも同じ値になるであろ
う。
【００１０】二重線形応答もしくは多重線形応答の撮像
センサが知られている。そのようなセンサにおいては、
ピクセルの外側で、１つの電気出力信号中で光学応答の
２つ以上の部分が結合されている。現状では、異なる感
度で２つの画像を入力し、それらを結合することによ
り、従来の撮像センサを用いてそのような二重線形応答
画像を得ることができる。
センサが知られている。そのようなセンサにおいては、
ピクセルの外側で、１つの電気出力信号中で光学応答の
２つ以上の部分が結合されている。現状では、異なる感
度で２つの画像を入力し、それらを結合することによ
り、従来の撮像センサを用いてそのような二重線形応答
画像を得ることができる。
【００１１】米国特許ＵＳＰ−５１６４８３２号は、２
つの感度領域を持つ応答曲線を有するＣＣＤ回路につい
て開示する。そのＣＣＤ回路はＣＣＤ上の並列な構成中
にクリッピングゲートを有する。応答曲線を得るため
に、光の集積期間は第１と第２の集積期間に分けられ
る。第１の集積期間（以下、「第１の期間」という。）
の間、クリッピングゲートは、ＣＣＤ上に照射された高
い光強度により生成される信号を除去する特定の直流電
圧に設定される。第２の集積期間（以下、「第２の期
間」という。）の間、この制限は取り除かれる。高い信
号は第２の期間の間のみ、その結果に付加するだけであ
り、低い信号は全ての時間の間付加する。
つの感度領域を持つ応答曲線を有するＣＣＤ回路につい
て開示する。そのＣＣＤ回路はＣＣＤ上の並列な構成中
にクリッピングゲートを有する。応答曲線を得るため
に、光の集積期間は第１と第２の集積期間に分けられ
る。第１の集積期間（以下、「第１の期間」という。）
の間、クリッピングゲートは、ＣＣＤ上に照射された高
い光強度により生成される信号を除去する特定の直流電
圧に設定される。第２の集積期間（以下、「第２の期
間」という。）の間、この制限は取り除かれる。高い信
号は第２の期間の間のみ、その結果に付加するだけであ
り、低い信号は全ての時間の間付加する。
【００１２】集積期間の第１の期間の間では集められた
光電荷は制限され、第２の期間の間ではその制限は取り
除かれる。この制限は、クリッピングゲートを第１の期
間の間は１つの直流電圧に、第２の期間の間は他の値に
設定することにより取り除くことができる。このことは
ゲートが過度の電荷を連続的に取り除くことを意味す
る。
光電荷は制限され、第２の期間の間ではその制限は取り
除かれる。この制限は、クリッピングゲートを第１の期
間の間は１つの直流電圧に、第２の期間の間は他の値に
設定することにより取り除くことができる。このことは
ゲートが過度の電荷を連続的に取り除くことを意味す
る。
【００１３】本発明は、単一ピクセルに対して、二重ま
たは多重の線形な電圧−光応答を得ることが可能な能動
または受動ピクセル構造を開示することを目的とする。
さらに、本発明は、二重もしくは多重の線形な電圧−光
応答を単一画像走査において得ることが可能な能動また
は受動ピクセル構造を読み出す方法を開示することを目
的とする。
たは多重の線形な電圧−光応答を得ることが可能な能動
または受動ピクセル構造を開示することを目的とする。
さらに、本発明は、二重もしくは多重の線形な電圧−光
応答を単一画像走査において得ることが可能な能動また
は受動ピクセル構造を読み出す方法を開示することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、出力ノードを
備えた光電素子と、それとの間に第１のスイッチ素子を
備えたメモリ素子とを少なくとも有する、ＭＯＳを基礎
とするピクセル構造の読み出し信号を得るための方法に
関する。その方法は、光電素子上への電磁放射線から変
換された電荷キャリアを上記光電素子の上記出力ノード
上で獲得しながら、集積期間の第１の期間後に第１の信
号を生成し、集積期間の第２の期間後に第２の信号を生
成するステップからなり、上記読み出し信号は少なくと
も上記第１および第２の信号の結合とする。
備えた光電素子と、それとの間に第１のスイッチ素子を
備えたメモリ素子とを少なくとも有する、ＭＯＳを基礎
とするピクセル構造の読み出し信号を得るための方法に
関する。その方法は、光電素子上への電磁放射線から変
換された電荷キャリアを上記光電素子の上記出力ノード
上で獲得しながら、集積期間の第１の期間後に第１の信
号を生成し、集積期間の第２の期間後に第２の信号を生
成するステップからなり、上記読み出し信号は少なくと
も上記第１および第２の信号の結合とする。
【００１５】本発明によれば、集積期間のいずれにおい
ても集められる電荷量の制限はない。第１の期間の間に
集められた信号は、その期間の間、スイッチが僅かに閉
じて開くことにより記憶される。第２の期間の間、出力
ノードとメモリ素子とは電気的に接触しない。このた
め、スイッチは両期間中、同じ状態にあることができ
る。これにより、第２の期間後、それぞれが異なる時間
の間で得られる２つの電荷パケットが存在する。その
後、読み出しを行うために、これら２つの電荷パケット
は読み出し信号に結合される。この結合は例えば、電荷
パケットを加算するか又は減算することにより、すなわ
ち、センサ外部の回路においてそれらを加算するか又は
減算することにより実行される。
ても集められる電荷量の制限はない。第１の期間の間に
集められた信号は、その期間の間、スイッチが僅かに閉
じて開くことにより記憶される。第２の期間の間、出力
ノードとメモリ素子とは電気的に接触しない。このた
め、スイッチは両期間中、同じ状態にあることができ
る。これにより、第２の期間後、それぞれが異なる時間
の間で得られる２つの電荷パケットが存在する。その
後、読み出しを行うために、これら２つの電荷パケット
は読み出し信号に結合される。この結合は例えば、電荷
パケットを加算するか又は減算することにより、すなわ
ち、センサ外部の回路においてそれらを加算するか又は
減算することにより実行される。
【００１６】上記方法は、より好ましくは、以下の手順
により実行される： −第１の期間後に、上記第１のスイッチを開き、それに
より第１の数の上記電荷キャリアを上記メモリ素子に蓄
積し、第１の信号を生成し； −第２の期間後に、第２の数の上記電荷キャリアを上記
出力ノードに蓄積し、第２の信号を生成し、上記読み出
し信号は少なくとも上記第１の信号と上記第２の信号と
の結合とする。
により実行される： −第１の期間後に、上記第１のスイッチを開き、それに
より第１の数の上記電荷キャリアを上記メモリ素子に蓄
積し、第１の信号を生成し； −第２の期間後に、第２の数の上記電荷キャリアを上記
出力ノードに蓄積し、第２の信号を生成し、上記読み出
し信号は少なくとも上記第１の信号と上記第２の信号と
の結合とする。
【００１７】なお、「生成」と「結合」の用語は、当業
者の基礎的な知識によれば電気回路において異なる信号
を取り扱つかっていることを意味することに注意すべき
である。
者の基礎的な知識によれば電気回路において異なる信号
を取り扱つかっていることを意味することに注意すべき
である。
【００１８】光電素子はフォトダイオード、フォトゲー
ト、フォトトランジスタまたはフォトレジスタのような
任意の素子であってもよい。
ト、フォトトランジスタまたはフォトレジスタのような
任意の素子であってもよい。
【００１９】前述のステップと考え方の少なくともいず
れかは２より大きい期間の数の間、繰り返されてもよ
い。
れかは２より大きい期間の数の間、繰り返されてもよ
い。
【００２０】好ましい態様では、上記の情報は、さらに
以下のステップを含む。 −上記第２の期間後に、第１の中間信号を上記第１の信
号から生成し、 −その後、上記第１のスイッチを開閉し、それにより第
２の中間信号を生成し、 −少なくとも、上記第１および第２の中間信号を上記読
み出し信号を得るために結合する。
以下のステップを含む。 −上記第２の期間後に、第１の中間信号を上記第１の信
号から生成し、 −その後、上記第１のスイッチを開閉し、それにより第
２の中間信号を生成し、 −少なくとも、上記第１および第２の中間信号を上記読
み出し信号を得るために結合する。
【００２１】好ましくは、本質的に、上記第１の期間の
間に上記光電素子に照射された電磁放射線から変換され
た全ての電荷キャリアは、通常の飽和すなわちピクセル
の逆焦点ぼけ（anti-blooming）を除き、上記第１の信
号を生成する。
間に上記光電素子に照射された電磁放射線から変換され
た全ての電荷キャリアは、通常の飽和すなわちピクセル
の逆焦点ぼけ（anti-blooming）を除き、上記第１の信
号を生成する。
【００２２】より好ましくは、本質的に、上記第２の期
間の間に上記光電素子に照射された電磁放射線から変換
された全ての電荷キャリアは上記第２の信号を生成す
る。
間の間に上記光電素子に照射された電磁放射線から変換
された全ての電荷キャリアは上記第２の信号を生成す
る。
【００２３】第１の好ましい態様によれば、読み出し信
号は少なくとも上記第１及び第２の信号の平均値または
重み付きの平均値である。
号は少なくとも上記第１及び第２の信号の平均値または
重み付きの平均値である。
【００２４】別の好ましい態様によれば、読み出し信号
は上記第２の信号と上記第１の信号の減算である。
は上記第２の信号と上記第１の信号の減算である。
【００２５】好ましい態様によれば、相関二重サンプリ
ングは第２のスイッチを閉じる新たなステップを用いて
実行される。第２のスイッチは光電素子と直列に配置さ
れ、上記光電素子をリセットし、それにより第３の信号
を生成する。上記読み出し信号は第１、第２および第３
の信号の結合である。
ングは第２のスイッチを閉じる新たなステップを用いて
実行される。第２のスイッチは光電素子と直列に配置さ
れ、上記光電素子をリセットし、それにより第３の信号
を生成する。上記読み出し信号は第１、第２および第３
の信号の結合である。
【００２６】好ましくは、この場合、読み出し信号は、
第３と第１の信号の減算と、第３と第２の信号の減算と
の結合である。
第３と第１の信号の減算と、第３と第２の信号の減算と
の結合である。
【００２７】別の好ましい態様によれば、読み出し信号
は、第２と第１の信号の減算と、第３と第２の信号の減
算との結合であってもよい。
は、第２と第１の信号の減算と、第３と第２の信号の減
算との結合であってもよい。
【００２８】別の好ましい態様によれば、読み出し信号
は、第２と第１の信号の減算と、第３と第１の信号の減
算との結合とすることもできる。
は、第２と第１の信号の減算と、第３と第１の信号の減
算との結合とすることもできる。
【００２９】本発明はまたＣＭＯＳを基礎としたピクセ
ル構造に関する。そのピクセル構造は少なくとも； −電磁放射線を電荷キャリアに変換し、リセットスイッ
チと電源とに接続された光電素子； −増幅器に接続されたメモリ素子；及び −上記光電素子と上記メモリ素子との間にあり、開いた
ときに第１の数の上記電荷キャリアを上記メモリ素子に
格納させる第１のスイッチからなる。
ル構造に関する。そのピクセル構造は少なくとも； −電磁放射線を電荷キャリアに変換し、リセットスイッ
チと電源とに接続された光電素子； −増幅器に接続されたメモリ素子；及び −上記光電素子と上記メモリ素子との間にあり、開いた
ときに第１の数の上記電荷キャリアを上記メモリ素子に
格納させる第１のスイッチからなる。
【００３０】好ましくは、メモリ素子は、ＣＭＯＳトラ
ンジスタであってもよいのと同様に、コンデンサやピク
セル構造中に配置されたスイッチのようなアナログメモ
リ素子であってもよい。実際には、コンデンサはピクセ
ル中の内部接続線により形成される寄生容量であっても
よい。
ンジスタであってもよいのと同様に、コンデンサやピク
セル構造中に配置されたスイッチのようなアナログメモ
リ素子であってもよい。実際には、コンデンサはピクセ
ル中の内部接続線により形成される寄生容量であっても
よい。
【００３１】本発明はまた、少なくともピクセル群の一
部分が前述の構造を有するピクセルの幾何学的な構成を
有するＣＭＯＳ撮像デバイスに関する。
部分が前述の構造を有するピクセルの幾何学的な構成を
有するＣＭＯＳ撮像デバイスに関する。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明に係るＣＭＯＳを基礎とするピクセル構造及びその読
み出し方法の実施の形態を説明する。
明に係るＣＭＯＳを基礎とするピクセル構造及びその読
み出し方法の実施の形態を説明する。
【００３３】図１は本発明の実施形態である、メモリ素
子４を備えた機能的なピクセル構造を表す。図１におい
て、３は光受容体やフォトダイオードのような光電素子
であり、それはスイッチ２によりリセットできる。フォ
トダイオードにより生成される信号は周期的にコンデン
サ４上の別のスイッチ１によりサンプリングされる。そ
のとき、生じる電圧は増幅器Ａにより表される回路上に
従来の方法で多重入力される。
子４を備えた機能的なピクセル構造を表す。図１におい
て、３は光受容体やフォトダイオードのような光電素子
であり、それはスイッチ２によりリセットできる。フォ
トダイオードにより生成される信号は周期的にコンデン
サ４上の別のスイッチ１によりサンプリングされる。そ
のとき、生じる電圧は増幅器Ａにより表される回路上に
従来の方法で多重入力される。
【００３４】好ましい実施形態の１つでは、その増幅器
Ａは、能動ピクセルを有するようにするためにピクセル
構造中に配置される。他の好ましい例では、増幅器Ａ
は、受動ピクセルを有するようにするためにピクセル構
造の外部に配置され得る。
Ａは、能動ピクセルを有するようにするためにピクセル
構造中に配置される。他の好ましい例では、増幅器Ａ
は、受動ピクセルを有するようにするためにピクセル構
造の外部に配置され得る。
【００３５】このピクセル構造は、前述の読み出し信号
を得る本発明の方法を実行でき、それゆえ、単一ピクセ
ルにおいて二重または多重の線形な光−電圧応答を実現
することができる。
を得る本発明の方法を実行でき、それゆえ、単一ピクセ
ルにおいて二重または多重の線形な光−電圧応答を実現
することができる。
【００３６】図２は、図１で示された概略構造の特定の
実施形態を表す。そこでは、ピクセルは４つのトランジ
スタが集積された能動ピクセルである。それは、ノード
Ｃ上でスイッチ２１を介して集積勾配の中間の信号レベ
ルをサンプリングできるという特徴を有する。その後、
両信号（中間の値および最終的に集積された値）を、高
いダイナミックレンジを持った１つの読み出し信号に結
合することができる。最も単純な方法では、この結合
は、両方の値を加算することにより得られる。
実施形態を表す。そこでは、ピクセルは４つのトランジ
スタが集積された能動ピクセルである。それは、ノード
Ｃ上でスイッチ２１を介して集積勾配の中間の信号レベ
ルをサンプリングできるという特徴を有する。その後、
両信号（中間の値および最終的に集積された値）を、高
いダイナミックレンジを持った１つの読み出し信号に結
合することができる。最も単純な方法では、この結合
は、両方の値を加算することにより得られる。
【００３７】そのような構造での有効な応答は、第１の
部分３２と第２の部分３１とを含む二重の線形な勾配を
伴う能動ピクセルに対する図３の（ａ）において表され
る。本発明によれば図３の（ｂ）に表されるように第１
の部分３２の勾配は、画像の行（ロウ）数に係る電子シ
ャッタ比によって変化し得る。例えば、１から２５０ま
での間で。
部分３２と第２の部分３１とを含む二重の線形な勾配を
伴う能動ピクセルに対する図３の（ａ）において表され
る。本発明によれば図３の（ｂ）に表されるように第１
の部分３２の勾配は、画像の行（ロウ）数に係る電子シ
ャッタ比によって変化し得る。例えば、１から２５０ま
での間で。
【００３８】二重の勾配は、画像の強度の高い部分を圧
縮するが、強度の低い部分は保持する。それはガンマ補
正または対数的圧縮に匹敵する特性を持ち、さらに、そ
れは広い範囲で調節されることができ、種々の光強度条
件を調整することができる。
縮するが、強度の低い部分は保持する。それはガンマ補
正または対数的圧縮に匹敵する特性を持ち、さらに、そ
れは広い範囲で調節されることができ、種々の光強度条
件を調整することができる。
【００３９】図１または図２に表されるピクセル構造の
ＣＭＯＳ技術により可能な実施形態の断面図を図４に示
す。図４において、メモリ素子はまたＭＯＳ構造４４と
して実現される（必ずしもそうする必要はない）。増幅
及び多重は示されていない。ピクセル構造の動作がいく
らかの電荷の収集を行うときは、金属の光遮蔽４９は必
要でない。さらに図４においてシリコン基板が示されて
いる。シリコン基板においては、（ｎ++）ｎ／ｐ-接合
のような光電素子４３；金属または、シリコン基板から
誘電体層により分離されたポリシリコン層（実際にはＰ
+表面層）のような第１のスイッチ４１及び第２のスイ
ッチ４２がある。
ＣＭＯＳ技術により可能な実施形態の断面図を図４に示
す。図４において、メモリ素子はまたＭＯＳ構造４４と
して実現される（必ずしもそうする必要はない）。増幅
及び多重は示されていない。ピクセル構造の動作がいく
らかの電荷の収集を行うときは、金属の光遮蔽４９は必
要でない。さらに図４においてシリコン基板が示されて
いる。シリコン基板においては、（ｎ++）ｎ／ｐ-接合
のような光電素子４３；金属または、シリコン基板から
誘電体層により分離されたポリシリコン層（実際にはＰ
+表面層）のような第１のスイッチ４１及び第２のスイ
ッチ４２がある。
【００４０】アナログメモリ素子は、接合部である部分
を少なくとも一つ有するか、または接合部を有する他の
回路素子（トランジスタ）に接続された容量素子４４に
より表される。接合部は光電性を有し、この光電性によ
りコンデンサ４４に蓄積された電荷に影響を与える電流
の流れが生ずる。そのようなメモリ素子すなわちコンデ
ンサ４４は種々の目的に用いられる。例えば、空間周波
数フィルタリングや、一時的なフィルタリング、画像の
記憶等に用いられる。
を少なくとも一つ有するか、または接合部を有する他の
回路素子（トランジスタ）に接続された容量素子４４に
より表される。接合部は光電性を有し、この光電性によ
りコンデンサ４４に蓄積された電荷に影響を与える電流
の流れが生ずる。そのようなメモリ素子すなわちコンデ
ンサ４４は種々の目的に用いられる。例えば、空間周波
数フィルタリングや、一時的なフィルタリング、画像の
記憶等に用いられる。
【００４１】ベストモードで動作させるために、前述の
回路は安定したコンデンサ４４上の信号を有する必要が
ある。これに関し、コンデンサ及びそれに対する相互接
続が光から遮蔽される必要がある。それは金属化により
容易となる。しかしながら、コンデンサ及びそれに対す
る相互接続素子の少なくとも一方は、それに照射される
光によりチップの基板中に存在する電荷を集めてもよ
い。特に、基板の深いところで生成される光電荷は、コ
ンデンサ４４またはその相互接続上に容易に拡散し、そ
れらを充電（放電）する。
回路は安定したコンデンサ４４上の信号を有する必要が
ある。これに関し、コンデンサ及びそれに対する相互接
続が光から遮蔽される必要がある。それは金属化により
容易となる。しかしながら、コンデンサ及びそれに対す
る相互接続素子の少なくとも一方は、それに照射される
光によりチップの基板中に存在する電荷を集めてもよ
い。特に、基板の深いところで生成される光電荷は、コ
ンデンサ４４またはその相互接続上に容易に拡散し、そ
れらを充電（放電）する。
【００４２】もし、コンデンサ４４の一部分でない、フ
ォトダイオード４３または他のダイオードが図４の実施
形態にしたがって作成されれば、チップの基板中をさま
よう電荷はそこに集まりやすく、このため、コンデンサ
４４上の電荷に影響を与えない。
ォトダイオード４３または他のダイオードが図４の実施
形態にしたがって作成されれば、チップの基板中をさま
よう電荷はそこに集まりやすく、このため、コンデンサ
４４上の電荷に影響を与えない。
【００４３】本発明はまた、ダイナミック応答について
二重または多重の線形の勾配を得るための、ＣＭＯＳを
基礎としたピクセル構造の信号を読み出す好ましい方法
にも関する。第１の好ましい実施形態によれば、図５に
示すように、いくつかのパルスが、図２のピクセル構造
のリセットスイッチ２２とスイッチ２１とに与えられ
る。
二重または多重の線形の勾配を得るための、ＣＭＯＳを
基礎としたピクセル構造の信号を読み出す好ましい方法
にも関する。第１の好ましい実施形態によれば、図５に
示すように、いくつかのパルスが、図２のピクセル構造
のリセットスイッチ２２とスイッチ２１とに与えられ
る。
【００４４】図５上では、リセットは第１番目の線で、
サンプルは２番目の線で、フォトダイオードの出力ノー
ド上およびノードＣ上で見られる電位レベルは３番目の
線で表されている。
サンプルは２番目の線で、フォトダイオードの出力ノー
ド上およびノードＣ上で見られる電位レベルは３番目の
線で表されている。
【００４５】２つの集積期間が図５に示されている。リ
セットパルス後のある時間、スイッチ２１は短い時間開
かれ、これによりノード（コンデンサ）Ｃ上の電位が固
定する。第１の集積期間の終了時にスイッチ２１は短い
時間開かれ、フォトダイオードの出力ノード上の新しい
電位がサンプリングされる。
セットパルス後のある時間、スイッチ２１は短い時間開
かれ、これによりノード（コンデンサ）Ｃ上の電位が固
定する。第１の集積期間の終了時にスイッチ２１は短い
時間開かれ、フォトダイオードの出力ノード上の新しい
電位がサンプリングされる。
【００４６】本実施形態では、フォトダイオードの出力
ノード上の新しい電位と、コンデンサＣ上で固定された
電位との重み付けられた平均値がサンプリングされる
（信号「ｂ」）。リセット（スイッチ２２を閉じる）
後、ピクセルのリセットレベルが、再度サンプリングさ
れる（信号「ｃ」）。これは、二重サンプリング等に関
連するオフセット補正に対して有効である。この信号サ
ンプル「ｂ」は二重線形応答を得るために十分である。
それは、サンプルがそれ自体において、低い感度と高い
感度の電気的応答であるコンデンサＣおよびフォトダイ
オード上の電位の平均値であるからである。差（ｂ−
ｃ）は、この信号の相関関係のある二重サンプリングさ
れた変形であり、これにより、結果として起こり得るオ
フセット非同一性を除去する。
ノード上の新しい電位と、コンデンサＣ上で固定された
電位との重み付けられた平均値がサンプリングされる
（信号「ｂ」）。リセット（スイッチ２２を閉じる）
後、ピクセルのリセットレベルが、再度サンプリングさ
れる（信号「ｃ」）。これは、二重サンプリング等に関
連するオフセット補正に対して有効である。この信号サ
ンプル「ｂ」は二重線形応答を得るために十分である。
それは、サンプルがそれ自体において、低い感度と高い
感度の電気的応答であるコンデンサＣおよびフォトダイ
オード上の電位の平均値であるからである。差（ｂ−
ｃ）は、この信号の相関関係のある二重サンプリングさ
れた変形であり、これにより、結果として起こり得るオ
フセット非同一性を除去する。
【００４７】より一般的な教義で図２のピクセル構造を
参照しない場合、本発明の方法は図５において概略的に
示される。
参照しない場合、本発明の方法は図５において概略的に
示される。
【００４８】図５において、リセットは第１の線で表さ
れ、サンプルは第２の線で表され、フォトダイオード出
力ノード及びノードＣ上で見られる電位レベルは第３の
線で表される。リセットパルス後のある時間、サンプル
スイッチは短い間開かれ、これによりコンデンサＣ上の
この電位を固定する。
れ、サンプルは第２の線で表され、フォトダイオード出
力ノード及びノードＣ上で見られる電位レベルは第３の
線で表される。リセットパルス後のある時間、サンプル
スイッチは短い間開かれ、これによりコンデンサＣ上の
この電位を固定する。
【００４９】その集積期間の終了時にコンデンサＣ上に
記憶された値がサンプリングされ（「ａ」）、その後、
サンプルスイッチは短い間開かれ、フォトダイオード出
力ノード上の新しい電位がサンプリングされる
（「ｂ」）。リセット後、ピクセルのリセット値がサン
プリングされる。それは二重サンプリング等に関連する
オフセット補正に対して有効となる。
記憶された値がサンプリングされ（「ａ」）、その後、
サンプルスイッチは短い間開かれ、フォトダイオード出
力ノード上の新しい電位がサンプリングされる
（「ｂ」）。リセット後、ピクセルのリセット値がサン
プリングされる。それは二重サンプリング等に関連する
オフセット補正に対して有効となる。
【００５０】値ａと値ｂ、または関連した二重サンプリ
ング構成において（ｃ−ａ）と（ｃ−ｂ）は、低い応答
性と高い応答性をそれぞれ有する応答となる。両値は、
ピクセルに対して外部または撮像センサの内側もしくは
外側で結合され得る。結合の単純な方法は線形結合であ
り、図３に示されるような有効な応答曲線を生ずる。
ング構成において（ｃ−ａ）と（ｃ−ｂ）は、低い応答
性と高い応答性をそれぞれ有する応答となる。両値は、
ピクセルに対して外部または撮像センサの内側もしくは
外側で結合され得る。結合の単純な方法は線形結合であ
り、図３に示されるような有効な応答曲線を生ずる。
【００５１】値ａと値ｂ、または関連した二重サンプリ
ング構成において（ｃ−ａ）と（ｃ−ｂ）は、低い応答
性と高い応答性をそれぞれ有する応答となる。両値は、
ピクセルの外部または撮像センサの内側もしくは外側で
結合され得る。結合の簡単な方法は、線形結合または非
線形結合であり、図３の（ａ）において示すような有効
な応答曲線を生ずる。
ング構成において（ｃ−ａ）と（ｃ−ｂ）は、低い応答
性と高い応答性をそれぞれ有する応答となる。両値は、
ピクセルの外部または撮像センサの内側もしくは外側で
結合され得る。結合の簡単な方法は、線形結合または非
線形結合であり、図３の（ａ）において示すような有効
な応答曲線を生ずる。
【００５２】本発明の実施形態において、ピクセル構造
は０．７μｍＣＭＯＳ技術を用いて、ＭＩＴＥＣにて製
造される。本発明のピクセルは約１：２００００から
１：６００００までのダイナミックレンジを示す。これ
に対して、同じ技術で製造された本発明の特徴を持たな
い参照したピクセルでは約１：２０００から１：３００
０までのダイナミックレンジを示す。
は０．７μｍＣＭＯＳ技術を用いて、ＭＩＴＥＣにて製
造される。本発明のピクセルは約１：２００００から
１：６００００までのダイナミックレンジを示す。これ
に対して、同じ技術で製造された本発明の特徴を持たな
い参照したピクセルでは約１：２０００から１：３００
０までのダイナミックレンジを示す。
【図１】 （ａ）と（ｂ）は本発明の実施形態によるピ
クセル構造の概略の機能を示す図である。
クセル構造の概略の機能を示す図である。
【図２】 （ａ）と、（ｂ）または（ｃ）とは本発明の
特定の実施形態のピクセルのアーキテクチャを示す図で
ある。
特定の実施形態のピクセルのアーキテクチャを示す図で
ある。
【図３】 （ａ）は図２に示すピクセルの典型的な応答
を示す図であり、（ｂ）は電子シャッタ比により変化す
る応答の勾配に対する異なる可能性を示す図である。
を示す図であり、（ｂ）は電子シャッタ比により変化す
る応答の勾配に対する異なる可能性を示す図である。
【図４】 本発明によるピクセル構造の実施形態を示す
図である。
図である。
【図５】 ピクセルの駆動及び読み出し方法を説明した
図である。
図である。
１，２，４１，４２ スイッチ ２ スイッチ ３，４３ 光電素子 ４ メモリ素子 ４４ コデンサ素子 Ａ 増幅器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ９７８７０１６９−６ (32)優先日 1997年10月24日 (33)優先権主張国 ベルギー（ＢＥ） (72)発明者 ダニー・スヘフェル オランダ、エヌエル−4567デーヘー・クリ ンヘ、ヤック・ヨルダエンストラート５番
Claims (18)
- 【請求項１】 ＭＯＳ技術において、出力ノードを持つ
光電素子と、第１のスイッチを持つメモリ素子とを少な
くとも有し、上記第１のスイッチは上記出力ノードと上
記メモリ素子との間にある、ＭＯＳを基礎とするピクセ
ル構造の読み出し信号を得る方法であって、 前記方法は、上記光電素子上に照射する放射から変換さ
れた電荷キャリアを上記光電素子の上記出力ノードで獲
得しながら、 −第１の期間後に、上記第１のスイッチを開き、それに
より第１の数の電荷キャリアを上記メモリ素子に蓄積
し、第１の信号を生成し、 −第２の期間後に、上記光電素子の上記出力ノード上に
蓄積された第２の数の電荷キャリアから第２の信号を生
成し、 −少なくとも上記第１の信号と上記第２の信号とを結合
し、上記読み出し信号を得るステップからなることを特
徴とする方法。 - 【請求項２】 上記ステップは２より多い数の期間の間
繰り返されることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 −上記第２の期間後、第１の中間信号を
上記第１の信号から生成し、 −その後、上記第１のスイッチを開閉し、それにより第
２の中間信号を生成し、 −少なくとも、上記第１及び上記第２の中間信号を結合
し、上記読み出し信号を得るステップをさらに有するこ
とを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 上記第１及び第２の期間の間、上記ピク
セル構造に印加される全ての電圧が同じであることを特
徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 読み出し信号は少なくとも上記第１及び
上記第２の中間信号の重み付き平均値であることを特徴
とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項６】 読み出し信号は上記第２及び上記第１の
中間信号の線形結合であることを特徴とする請求項３に
記載の方法。 - 【請求項７】 光電素子と直列に配置され、前記光電素
子をリセットするためのリセットスイッチを閉じ、それ
により第３の信号を生成し、上記読み出し信号を上記第
１、第２及び第３の信号の結合とする新たなステップを
用いることにより、相関関係のある二重−サンプリング
が実行されることを特徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項８】 上記読み出し信号は、上記第３の信号と
上記第１の信号の減算と、上記第３の信号と上記第２の
信号の減算との結合であることを特徴とする請求項７に
記載の方法。 - 【請求項９】 上記読み出し信号は、上記第２の信号と
上記第１の信号の減算と、上記第３の信号と上記第２の
信号の減算との結合であることを特徴とする請求項７に
記載の方法。 - 【請求項１０】 上記読み出し信号は、上記第２の信号
と上記第１の信号の減算と、上記第３の信号と上記第１
の信号の減算との結合であることを特徴とする請求項７
に記載の方法。 - 【請求項１１】 放射を電荷キャリアに変換する、リセ
ットスイッチを介して電圧に接続された光電素子と、 増幅器に接続されたメモリ素子と、 上記光電素子と上記メモリ素子との間にある第１のスイ
ッチとを少なくとも備え、 上記第１のスイッチが開くことにより、第１の数の上記
電荷キャリアが上記メモリ素子に蓄積されることを特徴
とするＭＯＳを基礎としたピクセル構造。 - 【請求項１２】 上記メモリ素子は、コンデンサまたは
寄生容量のようなアナログメモリであることを特徴とす
る請求項１１に記載のＭＯＳを基礎としたピクセル構
造。 - 【請求項１３】 上記両スイッチはＣＭＯＳトランジス
タであることを特徴とする請求項１１に記載のＭＯＳを
基礎としたピクセル構造。 - 【請求項１４】 上記増幅器は能動ピクセルを有するた
めにピクセル構造内に配置されたことを特徴とする請求
項１１ないし請求項１３のいずれか１つに記載のＭＯＳ
を基礎としたピクセル構造。 - 【請求項１５】 上記増幅器は受動ピクセル構造を有す
るためにピクセル構造の外側に配置されたことを特徴と
する請求項１１ないし請求項１４のいずれか１つに記載
のＭＯＳを基礎としたピクセル構造。 - 【請求項１６】 請求項１２ないし請求項１５のいずれ
か１つに記載のピクセル構造を構成するピクセルの幾何
学的な構成を有するＭＯＳ撮像センサ。 - 【請求項１７】 カメラシステムにおいて、請求項１６
に記載のＭＯＳ撮像センサを利用する方法。 - 【請求項１８】 カメラシステムにおいて、請求項１１
に記載の方法を利用する方法。
Applications Claiming Priority (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US3753197P | 1997-02-10 | 1997-02-10 | |
| BE60/037531 | 1997-06-04 | ||
| BE97870084-7 | 1997-06-04 | ||
| EP97870084A EP0883187A1 (en) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | A detector for electromagnetic radiation, pixel structure with high sensitivity using such detector and method of manufacturing such detector |
| EP97870142 | 1997-09-22 | ||
| BE97870142-3 | 1997-10-24 | ||
| EP97870169A EP0903935A1 (en) | 1997-09-22 | 1997-10-24 | Method for obtaining a high dynamic range read-out signal of a CMOS-based pixel structure and such CMOS-based pixel structure |
| BE97870169-6 | 1997-10-24 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007249524A Division JP4457134B2 (ja) | 1997-02-10 | 2007-09-26 | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH114385A true JPH114385A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=27443593
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10027264A Pending JPH114385A (ja) | 1997-02-10 | 1998-02-09 | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 |
| JP2007249524A Expired - Lifetime JP4457134B2 (ja) | 1997-02-10 | 2007-09-26 | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007249524A Expired - Lifetime JP4457134B2 (ja) | 1997-02-10 | 2007-09-26 | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0858212B1 (ja) |
| JP (2) | JPH114385A (ja) |
| DE (1) | DE69805555T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211663A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-10 | Korea Advanced Inst Of Science & Technology | 広いダイナミックレンジを有するｃｍｏｓイメージセンサの単位画素とそれを含むｃｍｏｓイメージセンサ |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6815791B1 (en) | 1997-02-10 | 2004-11-09 | Fillfactory | Buried, fully depletable, high fill factor photodiodes |
| US7106373B1 (en) | 1998-02-09 | 2006-09-12 | Cypress Semiconductor Corporation (Belgium) Bvba | Method for increasing dynamic range of a pixel by multiple incomplete reset |
| US8063963B2 (en) | 1998-02-09 | 2011-11-22 | On Semiconductor Image Sensor | Imaging device having a pixel structure with high dynamic range read-out signal |
| US6697112B2 (en) | 1998-11-18 | 2004-02-24 | Intel Corporation | Imaging system having multiple image capture modes |
| DE10007689A1 (de) * | 2000-02-19 | 2001-08-23 | Bosch Gmbh Robert | Schaltungsanordnung eines Video-Sensor-Chips |
| US7050094B2 (en) * | 2000-10-26 | 2006-05-23 | Micron Technology, Inc. | Wide dynamic range operation for CMOS sensor with freeze-frame shutter |
| US6545303B1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-04-08 | Fillfactory | Method to increase conversion gain of an active pixel, and corresponding active pixel |
| EP1620895B1 (en) | 2003-05-08 | 2016-03-02 | The Science and Technology Facilities Council | Accelerated particle and high energy radiation sensor |
| US7611060B2 (en) | 2005-03-11 | 2009-11-03 | Hand Held Products, Inc. | System and method to automatically focus an image reader |
| US7780089B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-08-24 | Hand Held Products, Inc. | Digital picture taking optical reader having hybrid monochrome and color image sensor array |
| US7568628B2 (en) | 2005-03-11 | 2009-08-04 | Hand Held Products, Inc. | Bar code reading device with global electronic shutter control |
| US7808022B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-10-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Cross talk reduction |
| US7750958B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-07-06 | Cypress Semiconductor Corporation | Pixel structure |
| US7770799B2 (en) | 2005-06-03 | 2010-08-10 | Hand Held Products, Inc. | Optical reader having reduced specular reflection read failures |
| US7283609B2 (en) * | 2005-11-10 | 2007-10-16 | General Electric Company | CT detector photodiode having multiple charge storage devices |
| GB2477083A (en) | 2010-01-13 | 2011-07-27 | Cmosis Nv | Pixel structure with multiple transfer gates to improve dynamic range |
| JP2011229111A (ja) | 2010-03-29 | 2011-11-10 | Fujifilm Corp | 画像撮像装置 |
| US9929204B2 (en) | 2014-03-13 | 2018-03-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Unit pixel of image sensor, image sensor including the same and method of manufacturing image sensor |
| KR102132211B1 (ko) | 2014-05-12 | 2020-07-09 | 삼성전자주식회사 | 리페어 회로, 퓨즈 회로 및 이를 포함하는 반도체 메모리 장치 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4647975A (en) * | 1985-10-30 | 1987-03-03 | Polaroid Corporation | Exposure control system for an electronic imaging camera having increased dynamic range |
| US4839735A (en) * | 1986-12-22 | 1989-06-13 | Hamamatsu Photonics K.K. | Solid state image sensor having variable charge accumulation time period |
| US5258845A (en) * | 1989-05-19 | 1993-11-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensor driving device with signal synthesizing |
| US5164832A (en) * | 1991-03-08 | 1992-11-17 | Westinghouse Electric Corp. | Clipped dynamic range compression image sensing apparatus |
| EP0739039A3 (en) * | 1995-04-18 | 1998-03-04 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Pixel structure, image sensor using such pixel, structure and corresponding peripheric circuitry |
| JP3334025B2 (ja) * | 1995-11-13 | 2002-10-15 | ミノルタ株式会社 | 画像形成装置 |
-
1998
- 1998-02-06 EP EP98870024A patent/EP0858212B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-06 DE DE69805555T patent/DE69805555T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1998-02-09 JP JP10027264A patent/JPH114385A/ja active Pending
-
2007
- 2007-09-26 JP JP2007249524A patent/JP4457134B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006211663A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-10 | Korea Advanced Inst Of Science & Technology | 広いダイナミックレンジを有するｃｍｏｓイメージセンサの単位画素とそれを含むｃｍｏｓイメージセンサ |
| JP4611215B2 (ja) * | 2005-01-24 | 2011-01-12 | コリア アドバンスド インスティチュート オブ サイエンス アンド テクノロジィ | 広いダイナミックレンジを有するｃｍｏｓイメージセンサの単位画素とそれを含むｃｍｏｓイメージセンサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4457134B2 (ja) | 2010-04-28 |
| JP2008017536A (ja) | 2008-01-24 |
| EP0858212B1 (en) | 2002-05-29 |
| DE69805555T2 (de) | 2003-01-16 |
| EP0858212A1 (en) | 1998-08-12 |
| DE69805555D1 (de) | 2002-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4457134B2 (ja) | Ｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造の高ダイナミックレンジの読み出し信号を得る方法及びそのｃｍｏｓを基礎とするピクセル構造 | |
| US6011251A (en) | Method for obtaining a high dynamic range read-out signal of a CMOS-based pixel structure and such CMOS-based pixel structure | |
| JP4374115B2 (ja) | アクティブピクセルセンサ | |
| US5898168A (en) | Image sensor pixel circuit | |
| US6943838B2 (en) | Active pixel sensor pixel having a photodetector whose output is coupled to an output transistor gate | |
| US7209166B2 (en) | Wide dynamic range operation for CMOS sensor with freeze-frame shutter | |
| US6046466A (en) | Solid-state imaging device | |
| US6326230B1 (en) | High speed CMOS imager with motion artifact supression and anti-blooming | |
| US7375748B2 (en) | Differential readout from pixels in CMOS sensor | |
| EP2587794B1 (en) | Pixel and pixel array with global shutter | |
| US5892540A (en) | Low noise amplifier for passive pixel CMOS imager | |
| US8063963B2 (en) | Imaging device having a pixel structure with high dynamic range read-out signal | |
| Hynecek | A new device architecture suitable for high-resolution and high-performance image sensors | |
| US6587146B1 (en) | Three transistor active pixel sensor architecture with correlated double sampling | |
| JP3667220B2 (ja) | 固体撮像装置、撮像システム及び固体撮像装置の駆動方法 | |
| KR20010076314A (ko) | 확장된 다이내믹 영역 및 감도를 갖는 이미저 | |
| US6836291B1 (en) | Image pickup device with integral amplification | |
| JP3546985B2 (ja) | 増幅型光電変換素子、増幅型固体撮像装置及びその駆動方法 | |
| JP3927696B2 (ja) | 撮像装置 | |
| US20080315272A1 (en) | Image sensor with gain control | |
| JPH09181976A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3724188B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| US6995797B2 (en) | Charge detecting device for a solid state imaging device | |
| US7106373B1 (en) | Method for increasing dynamic range of a pixel by multiple incomplete reset | |
| JP2000196961A (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040219 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040219 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040830 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060912 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060919 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20061122 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20061122 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20061122 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20061219 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20061222 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20070125 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20070125 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20070208 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070319 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070528 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070926 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071113 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20071119 |
|
| A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080912 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090526 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090526 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20090526 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090527 |