JPS5813079A - イメ−ジセンサ - Google Patents
イメ−ジセンサInfo
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- JPS5813079A JPS5813079A JP56111355A JP11135581A JPS5813079A JP S5813079 A JPS5813079 A JP S5813079A JP 56111355 A JP56111355 A JP 56111355A JP 11135581 A JP11135581 A JP 11135581A JP S5813079 A JPS5813079 A JP S5813079A
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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
- H01L27/14679—Junction field effect transistor [JFET] imagers; static induction transistor [SIT] imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
最近、入力インピーダンスが高く電圧駆動形の特長を保
ちながら、出力電流が電圧の増加と共に次第に増加し、
三極管と同様に不飽和形の電流電圧特性を示すと共に、
大出力、低歪、低雑音特性を有する静電誘導トランジス
タ( Static Induc−tion Tra
n81atOr ;以下頭文字をとってS工Tと称する
)を用いたSITイメージセンサが開発されている。
ちながら、出力電流が電圧の増加と共に次第に増加し、
三極管と同様に不飽和形の電流電圧特性を示すと共に、
大出力、低歪、低雑音特性を有する静電誘導トランジス
タ( Static Induc−tion Tra
n81atOr ;以下頭文字をとってS工Tと称する
)を用いたSITイメージセンサが開発されている。
第1図AおよびBはSITイメージセンサの1つのセル
の一例の構成を示す断面図およびその等価回路図を示す
ものである。このセルは読出し用SIT/,ホトトラン
ジスタコおよびリセット用・、1; SITJから成秦増幅機能を有する裏面照射形のもので
ある.第1図ムおよびBにおいて、ホトトラ I。
の一例の構成を示す断面図およびその等価回路図を示す
ものである。このセルは読出し用SIT/,ホトトラン
ジスタコおよびリセット用・、1; SITJから成秦増幅機能を有する裏面照射形のもので
ある.第1図ムおよびBにおいて、ホトトラ I。
ンジスタコの透明電極ダに1領域jが空乏化するに十分
な正のバイアス電圧Vs(+3を印加した状態・で、透
明電極ダを通して光が入射すると、これにより励起され
た電子−ホール対のうち、電子はバイアス電圧Vs(+
3によって透明電極亭側に吸収源れるが、ホールはバイ
アス電圧V,(+)による電界によって空乏化されたi
領域5を通って点aの針領域6に蓄えられる。とのP+
領域乙に蓄積されるホール量は入射光量に直接比例する
。ここで、ホール電荷量をQpsP+領域乙の容量をO
f,ホトトランジスタコを構成するダイオードコーl
のビル・ドインポテンシャルをΔbiとすれば、点bす
なわち読出し用SIT/のドレインの電位vbは、vb
一Qp10f+Δbiとなる。この電位■bは読出しラ
イン7を介して読出し用SI’I’/を導通させること
によりビットラインtから読出すことができる。ま・た
、この電位vbは点aのP+領域6に蓄えられたホーμ
が流出しない限り、すなわちこのP+領域6をソースと
するリセット用SITJ・のゲートがリフレッシュライ
ン9を介して励起されない限り、非破壊読出しすること
ができると共に、次の読出しにおいては前の読出し後か
ら入射した光情報を重畳して読出すことができる。
な正のバイアス電圧Vs(+3を印加した状態・で、透
明電極ダを通して光が入射すると、これにより励起され
た電子−ホール対のうち、電子はバイアス電圧Vs(+
3によって透明電極亭側に吸収源れるが、ホールはバイ
アス電圧V,(+)による電界によって空乏化されたi
領域5を通って点aの針領域6に蓄えられる。とのP+
領域乙に蓄積されるホール量は入射光量に直接比例する
。ここで、ホール電荷量をQpsP+領域乙の容量をO
f,ホトトランジスタコを構成するダイオードコーl
のビル・ドインポテンシャルをΔbiとすれば、点bす
なわち読出し用SIT/のドレインの電位vbは、vb
一Qp10f+Δbiとなる。この電位■bは読出しラ
イン7を介して読出し用SI’I’/を導通させること
によりビットラインtから読出すことができる。ま・た
、この電位vbは点aのP+領域6に蓄えられたホーμ
が流出しない限り、すなわちこのP+領域6をソースと
するリセット用SITJ・のゲートがリフレッシュライ
ン9を介して励起されない限り、非破壊読出しすること
ができると共に、次の読出しにおいては前の読出し後か
ら入射した光情報を重畳して読出すことができる。
#!コ図は従来のSITイメージ七ンサの構成を示すも
のである。このSITイメージセンサはlli図に示し
たセルを同一半導体基体にマトリック状眸多敷配列し、
各走査線(行)上のセルの読出し用BIT /のゲート
およびリセット用S工T jのゲー)を共通の画室走査
線W−1−w−nおよびリフレッシュラインR−1〜R
−nにそれぞれ接続して、これら垂直走査mw−1〜W
−nおよびリフレッシュラインR−’1−R−nを垂直
走査回路およびリセツF信号発生回路//に接続し、各
走査線の同□−列の読出し用SIT iのソースを列毎
に共通の水平走査111B−1−B−mに接続して、こ
れら水平走査11B−I NB−mを水平走査回路およ
びビデオ信号出力回路12に接続したものである。この
SITイメージセンサにおいては、垂直走査5W−1−
W−Hに順次パルスを供給すると共に、この垂直走、査
パルスの期間中に水平走査線B−1〜B−mを走査する
ことによりシリアルな画像情報を得ることができる。
のである。このSITイメージセンサはlli図に示し
たセルを同一半導体基体にマトリック状眸多敷配列し、
各走査線(行)上のセルの読出し用BIT /のゲート
およびリセット用S工T jのゲー)を共通の画室走査
線W−1−w−nおよびリフレッシュラインR−1〜R
−nにそれぞれ接続して、これら垂直走査mw−1〜W
−nおよびリフレッシュラインR−’1−R−nを垂直
走査回路およびリセツF信号発生回路//に接続し、各
走査線の同□−列の読出し用SIT iのソースを列毎
に共通の水平走査111B−1−B−mに接続して、こ
れら水平走査11B−I NB−mを水平走査回路およ
びビデオ信号出力回路12に接続したものである。この
SITイメージセンサにおいては、垂直走査5W−1−
W−Hに順次パルスを供給すると共に、この垂直走、査
パルスの期間中に水平走査線B−1〜B−mを走査する
ことによりシリアルな画像情報を得ることができる。
第2図に示すSITイメージセンサは、各イメ−から、
従来のCODイメージ虫ンサやMoSイメージセンサに
比べ極めて高感度である。しかしながら、00Dイメー
ジ七ンサやMoSイメージセンサにおいては、画像情報
は積分された電荷を画素毎に並列的に取出すかあるいは
転送して読出すので、各セルは続出し即リセットされる
が、SITイメージ七ンサにおいては積分された電荷は
非破壊的に取り出されるため、積分開始に先立って各セ
ルのりセット操作を行なう必要がある。そこで、第2図
に示す従来のSITイメージセンナにおいては、17レ
ームの画像情報を得る毎にリフレッシュラインR−1〜
R−nに同時にリセットパルスを供給して全でのセルを
同時にリセットするか、あるいはリフレッシュラインR
−I NR−nに順次リセットパルスを供給し゛て走゛
査線毎にリセットするよう、にしている。し云し、全セ
ルあるいは走査線毎のセルを同時にり≧レトしても、シ
リアルな画像管 1報を得る場合には、各七/L
/(走査線毎のリセットの場合には同一走査線上の各セ
ル)においてリセットから読出しまでの露光時間すなわ
ち積分時間が異なるため、画素によって明るさのむらす
なわち輝度むらが生じ、また動きのある被写体について
は7し′−ム内の位置によりぼけ具合が興なるという不
具合がある。このような不具合はSITイメージ七ンサ
を構成するセル数が多くなればなる程、読出し所要時間
が長くなるため着しくなる。
従来のCODイメージ虫ンサやMoSイメージセンサに
比べ極めて高感度である。しかしながら、00Dイメー
ジ七ンサやMoSイメージセンサにおいては、画像情報
は積分された電荷を画素毎に並列的に取出すかあるいは
転送して読出すので、各セルは続出し即リセットされる
が、SITイメージ七ンサにおいては積分された電荷は
非破壊的に取り出されるため、積分開始に先立って各セ
ルのりセット操作を行なう必要がある。そこで、第2図
に示す従来のSITイメージセンナにおいては、17レ
ームの画像情報を得る毎にリフレッシュラインR−1〜
R−nに同時にリセットパルスを供給して全でのセルを
同時にリセットするか、あるいはリフレッシュラインR
−I NR−nに順次リセットパルスを供給し゛て走゛
査線毎にリセットするよう、にしている。し云し、全セ
ルあるいは走査線毎のセルを同時にり≧レトしても、シ
リアルな画像管 1報を得る場合には、各七/L
/(走査線毎のリセットの場合には同一走査線上の各セ
ル)においてリセットから読出しまでの露光時間すなわ
ち積分時間が異なるため、画素によって明るさのむらす
なわち輝度むらが生じ、また動きのある被写体について
は7し′−ム内の位置によりぼけ具合が興なるという不
具合がある。このような不具合はSITイメージ七ンサ
を構成するセル数が多くなればなる程、読出し所要時間
が長くなるため着しくなる。
また、第一図から明らかなように従来のSITイメージ
七ンサにおいては読出し用の配線、すなわち垂直および
水平走査線W−1〜w−nおよびB ゛−1−−B−m
に加えてリセット用の配線すなわちリフレッシュライン
R−1〜R−nが必要となるため製造が困難であると共
に集積度が低くなる不具合がある。
七ンサにおいては読出し用の配線、すなわち垂直および
水平走査線W−1〜w−nおよびB ゛−1−−B−m
に加えてリセット用の配線すなわちリフレッシュライン
R−1〜R−nが必要となるため製造が困難であると共
に集積度が低くなる不具合がある。
更にまた、特にSITイメージセンサにおいては読出し
用SIT /のスイッチングによるスパイクノイズ等が
画像情報に混入してS/Nを低下させる不具合がある。
用SIT /のスイッチングによるスパイクノイズ等が
画像情報に混入してS/Nを低下させる不具合がある。
本発明の目的は上述した不具合を解決し、個々のセルの
積分時間が一定となるように適切に構成することにより
高忠実度の画像情報が得られるようにしたイメージセン
サを提供し−ようとするものである。
積分時間が一定となるように適切に構成することにより
高忠実度の画像情報が得られるようにしたイメージセン
サを提供し−ようとするものである。
本発明のイメージセンナは、入射光を光電変換し、それ
に対応した電気量を積分する感光部、この感光部での積
分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の積
分動作をリセットするためのリセットスイッチを有する
半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメー
ジセルアレイと、この半導体イメージセルアレイの各々
の半導体イメージセルにおける積分時間が同一となるよ
うに、ある半導体イメージセルの読出しスイッチと、当
該半導体イメージセルから走査線上で一定の半導体イメ
ージセル数を隔てた半導体イメージセルのリセットスイ
ッチとを同時または一定の時間関係で駆動しで前記多数
個の半導体イメージセルから画素情報を順次読出すと共
にこれらを順次りセットする走査手段とを具えることを
特徴とするものである。
に対応した電気量を積分する感光部、この感光部での積
分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の積
分動作をリセットするためのリセットスイッチを有する
半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメー
ジセルアレイと、この半導体イメージセルアレイの各々
の半導体イメージセルにおける積分時間が同一となるよ
うに、ある半導体イメージセルの読出しスイッチと、当
該半導体イメージセルから走査線上で一定の半導体イメ
ージセル数を隔てた半導体イメージセルのリセットスイ
ッチとを同時または一定の時間関係で駆動しで前記多数
個の半導体イメージセルから画素情報を順次読出すと共
にこれらを順次りセットする走査手段とを具えることを
特徴とするものである。
また、本発明の目的は内部配線が簡単で、したがって高
集積度で容易に製造できると共に、上述したと同様高忠
実度の画像情報が得られるよう適切に構成したイメージ
センサを提供しようとするものである。
集積度で容易に製造できると共に、上述したと同様高忠
実度の画像情報が得られるよう適切に構成したイメージ
センサを提供しようとするものである。
本発明のイメージセンサは、入射光を光電変換し、それ
に対応した電気量を積分する感光部、この感光部での積
分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の積
分動作をリセットするためのリセットスイッチを有する
半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメー
ジセルアレイを具え、この半導体イメージセルアレイの
各走査線上の半導体イメージセルの読出しスイッチおよ
びリセットスイッチを第1の走査手段の共通の信号ライ
ンに接続すると共に、第一の走査手段のそれぞれの読出
し兼リセットラインに接続し、各半導体イメージセルに
おける積分時間が同一となるように1、ある半導体イメ
ージセルの読出しと、当該半導体イメージセルから走査
線上で一定の半導体イメージセル数を隔てた半導体イメ
ージ、セルのりセットとを同時に行なって前記多数個の
半導体イメージセルから画素情報を順次読出すと共にこ
れらを順次リセットするよう構成したことを特徴とする
ものである。
に対応した電気量を積分する感光部、この感光部での積
分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の積
分動作をリセットするためのリセットスイッチを有する
半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメー
ジセルアレイを具え、この半導体イメージセルアレイの
各走査線上の半導体イメージセルの読出しスイッチおよ
びリセットスイッチを第1の走査手段の共通の信号ライ
ンに接続すると共に、第一の走査手段のそれぞれの読出
し兼リセットラインに接続し、各半導体イメージセルに
おける積分時間が同一となるように1、ある半導体イメ
ージセルの読出しと、当該半導体イメージセルから走査
線上で一定の半導体イメージセル数を隔てた半導体イメ
ージ、セルのりセットとを同時に行なって前記多数個の
半導体イメージセルから画素情報を順次読出すと共にこ
れらを順次リセットするよう構成したことを特徴とする
ものである。
更に本発明の目的は、上述したスパイクノイズ等のノイ
ズ成分を有効に除去し、高忠実度でしかもS/Hの高い
画像情報が得られるよう適切に構成したイメージセンサ
を提供しようとするものであるO 本発明のイメージセンサは、入射光を光電変換し、それ
に対応した電気量を積分する感光部、この感゛先部での
積分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の
積分動作をリセットするためのりセットスイッチを有す
る半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメ
ージセルアレイと、この半導体イメージセルアレイの各
々の半導体イメージセルにおける積分時間が同一となる
ように、ある半導体イメージセルの読出しスイッチj、
、 と、当該半導体イメージセルから走査線上で一定の半導
体イメージセル数を隔てた半導体イメージ (゛セ
ルの読出しスイッチおよびリセットスイッチとを同時に
駆動して前記多数個の半導体イメージセルから画素情報
を順次読出すと共にこれらを順次リセットする走査手段
と、前記読出しスイッチやよびリセットスイッチの双方
が同時に駆動される半導体イメージセルからリセット状
態でのノイズ成分を続出し、このノイズ成分に基いて前
記読出しスイッチのみが駆動される半導体、イメージセ
ルから読出した画素情報を補正する手段とを具えること
を特徴とするものである。
ズ成分を有効に除去し、高忠実度でしかもS/Hの高い
画像情報が得られるよう適切に構成したイメージセンサ
を提供しようとするものであるO 本発明のイメージセンサは、入射光を光電変換し、それ
に対応した電気量を積分する感光部、この感゛先部での
積分情報を読出すための読出しスイッチおよび感光部の
積分動作をリセットするためのりセットスイッチを有す
る半導体イメージセルを多数個配列して成る半導体イメ
ージセルアレイと、この半導体イメージセルアレイの各
々の半導体イメージセルにおける積分時間が同一となる
ように、ある半導体イメージセルの読出しスイッチj、
、 と、当該半導体イメージセルから走査線上で一定の半導
体イメージセル数を隔てた半導体イメージ (゛セ
ルの読出しスイッチおよびリセットスイッチとを同時に
駆動して前記多数個の半導体イメージセルから画素情報
を順次読出すと共にこれらを順次リセットする走査手段
と、前記読出しスイッチやよびリセットスイッチの双方
が同時に駆動される半導体イメージセルからリセット状
態でのノイズ成分を続出し、このノイズ成分に基いて前
記読出しスイッチのみが駆動される半導体、イメージセ
ルから読出した画素情報を補正する手段とを具えること
を特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第3図は本発明のイメージセンサの一例の#I成を示す
線図であり、 BITイメージセンサを示すものである
。本例では同一半導体基体に多数のSITイメージセル
をマトリックス状に二次元的に配列して形成する。個々
のSITイメージセルは2個のリセット用5IT3−1
および3−2を具える点以外は第1図AおよびBに示す
ものと同一であり、第1図に示す符号と同一符号は同一
の作用を我すものを表わす。個々のセルにおいて、一方
のリセット用SI’!’3”−1は第1図と同様にホト
トランジスターの戸領域6(第1図参照)をソースとし
、ドレインは接地する。このリセット用5IT3−1の
ゲートは他方のリセット用5IT3−4のドレインに接
続し、この5IT3−2のゲートを続出し用5ITIの
ゲートに共通に接歳する。本例では走査線方向に並ぶセ
ルの読出し用5IT1のゲートおよびリセット用5IT
3−2のゲートを、垂直走査回路13のそれぞレノ垂直
走査M (m J 図rGjW−(k−1) 、W−k
。
線図であり、 BITイメージセンサを示すものである
。本例では同一半導体基体に多数のSITイメージセル
をマトリックス状に二次元的に配列して形成する。個々
のSITイメージセルは2個のリセット用5IT3−1
および3−2を具える点以外は第1図AおよびBに示す
ものと同一であり、第1図に示す符号と同一符号は同一
の作用を我すものを表わす。個々のセルにおいて、一方
のリセット用SI’!’3”−1は第1図と同様にホト
トランジスターの戸領域6(第1図参照)をソースとし
、ドレインは接地する。このリセット用5IT3−1の
ゲートは他方のリセット用5IT3−4のドレインに接
続し、この5IT3−2のゲートを続出し用5ITIの
ゲートに共通に接歳する。本例では走査線方向に並ぶセ
ルの読出し用5IT1のゲートおよびリセット用5IT
3−2のゲートを、垂直走査回路13のそれぞレノ垂直
走査M (m J 図rGjW−(k−1) 、W−k
。
W−(k+x) 、 W−(k+2)のみを示すンに共
通に接続し、各走査線の同一列の読出し用5ITIのソ
ースは列毎の共通の読出しライン(第3図ではX−(j
−1) 。
通に接続し、各走査線の同一列の読出し用5ITIのソ
ースは列毎の共通の読出しライン(第3図ではX−(j
−1) 。
X−1、X−(7+1) 、 X−(l+2)のみを示
?)に共通←接続すると共に、これら読出しラインの各
々を8IT14−(ノー1)および15−(ノー1)
、 14−ノおよび15−7゜14−(l+1)および
15−(l+1) 、 14−(l+2)および15−
(l+2)のドレイン−ソース通路を経て画素情報読出
しラインl≦およびノイズ成分続出しライン17にそれ
ぞれ接続する。これら画素情報読出しラインl≦および
ノイズ成分読出しライン17は差動増幅器/Iの非反転
入力端子および反転入力端子にそれぞれ接続する。また
、各走査線の同一列のリセット用5IT3−2のソース
は列毎の共通のリフレッシュライン(第3図ではR−(
j() 、 R−1、R−(l+1) #R−()+2
)のみを示す)に共通に接続し、これらリフレッシュラ
インの各々を5IT19−(j−13、1Q−1。
?)に共通←接続すると共に、これら読出しラインの各
々を8IT14−(ノー1)および15−(ノー1)
、 14−ノおよび15−7゜14−(l+1)および
15−(l+1) 、 14−(l+2)および15−
(l+2)のドレイン−ソース通路を経て画素情報読出
しラインl≦およびノイズ成分続出しライン17にそれ
ぞれ接続する。これら画素情報読出しラインl≦および
ノイズ成分読出しライン17は差動増幅器/Iの非反転
入力端子および反転入力端子にそれぞれ接続する。また
、各走査線の同一列のリセット用5IT3−2のソース
は列毎の共通のリフレッシュライン(第3図ではR−(
j() 、 R−1、R−(l+1) #R−()+2
)のみを示す)に共通に接続し、これらリフレッシュラ
インの各々を5IT19−(j−13、1Q−1。
19−(!、+L) 、 19−(7+2)のドレイン
−ソース通路を。ア、ヤツ 、信。、イツ、、接”。・
ア、。。。、ヤット信号ライン〃はリセットパルス発生
回路1の出力端子に接続する。本例では、走査線方向の
走しラインnに接続するSITのゲートと、当該読出し
ラインに綴紐されているセルのリセット用5IT3−2
のソースが共通に接続されるり一7−レツシユラインを
リセット信号ラインXに接続するSITのゲートと、次
の読出しラインを画素情報読出しライン/jに接続する
SITのゲートとを共Hにそれぞれ接続し、これらを水
平走査回路nのそれぞれの水平走査線(第3図ではB−
1、B−(l+1)β−(7+2)のみを示す】に接続
する。すなわち、5IT15−(4−1) 。
−ソース通路を。ア、ヤツ 、信。、イツ、、接”。・
ア、。。。、ヤット信号ライン〃はリセットパルス発生
回路1の出力端子に接続する。本例では、走査線方向の
走しラインnに接続するSITのゲートと、当該読出し
ラインに綴紐されているセルのリセット用5IT3−2
のソースが共通に接続されるり一7−レツシユラインを
リセット信号ラインXに接続するSITのゲートと、次
の読出しラインを画素情報読出しライン/jに接続する
SITのゲートとを共Hにそれぞれ接続し、これらを水
平走査回路nのそれぞれの水平走査線(第3図ではB−
1、B−(l+1)β−(7+2)のみを示す】に接続
する。すなわち、5IT15−(4−1) 。
5IT19−(j−1)および5IT14−7のそれぞ
れのゲートを水平走査線B−tに、5IT14−7 、
5IT19−lおよび5IT14−(1+z )のそれ
ぞれのゲートを水平走査線B−(l+1)に、また5I
Tlf5−()+1) 、 5IT19−(l+1)お
よび19IT14−(14−2)のそれぞれのゲートを
水平走査線B−(l+2)に接続する。
れのゲートを水平走査線B−tに、5IT14−7 、
5IT19−lおよび5IT14−(1+z )のそれ
ぞれのゲートを水平走査線B−(l+1)に、また5I
Tlf5−()+1) 、 5IT19−(l+1)お
よび19IT14−(14−2)のそれぞれのゲートを
水平走査線B−(l+2)に接続する。
第3図に示すSITイメージセンサにおいて、今垂直走
査@ W−におiび水平走査線B−(l+1)のみ力・
( 励起されているとする。垂直走査線W−kが励起される
ことによって、この走査線につながる全てσ)セルの読
出し用5IT1およびリセット用5IT3−2が励起状
態となる。また水平走査線B−(j+x)が励起される
ことによって、5IT15−7 、19−I! 、 1
4−(l、+1)を介して続出しラインX−t 、リフ
レッシュラインR−7、読出しフィンX−(l+1)を
選択されるから、垂直方向に番目で水平方向!および(
l+1)番目のSITイメージセルnおよび2−のコつ
のみが読出し状態になると共に、 SITイメージ七ル
セル同時にり7レツシユラインR−1が選択されるから
、リセットしながらの読出し状態となる。したがって1
8ITイメージ方ル24Iからは読出しラインX−(l
+1)。
査@ W−におiび水平走査線B−(l+1)のみ力・
( 励起されているとする。垂直走査線W−kが励起される
ことによって、この走査線につながる全てσ)セルの読
出し用5IT1およびリセット用5IT3−2が励起状
態となる。また水平走査線B−(j+x)が励起される
ことによって、5IT15−7 、19−I! 、 1
4−(l、+1)を介して続出しラインX−t 、リフ
レッシュラインR−7、読出しフィンX−(l+1)を
選択されるから、垂直方向に番目で水平方向!および(
l+1)番目のSITイメージセルnおよび2−のコつ
のみが読出し状態になると共に、 SITイメージ七ル
セル同時にり7レツシユラインR−1が選択されるから
、リセットしながらの読出し状態となる。したがって1
8ITイメージ方ル24Iからは読出しラインX−(l
+1)。
5ITI5−(!+x)および画素情報読出しラインl
ぶを経てセル2ダの画素情報が差動増輻蕎llの非反転
入力端子に供給され、またSITイメージセルnはリセ
ットパルス発生回路1からリセット信号ライン〃。
ぶを経てセル2ダの画素情報が差動増輻蕎llの非反転
入力端子に供給され、またSITイメージセルnはリセ
ットパルス発生回路1からリセット信号ライン〃。
5IT19−ノおよびリフレッシュラインR−7を経て
供給されるリセットパルスによりりフレッシュ(リセッ
ト)されるから、リセット状゛態でのノイズ成分が読出
しラインX−1、5IT15−Jおよびノーイス成分読
出しライン17を経て差動増幅器nの反転入力端子に供
給される。なお、この状態では上記2つのSITイメー
ジセルnおよび2ダ以外の垂直走査線W−kに接続され
るSITイメージ七ルセルそれぞれのセルに接続される
読出しラインおよびりフレッシュラ9インが選択されな
いから、読出しおよびリセットされることな・(入射光
を積分し続けることに、その順次の垂直走査の間に水平
走査回路〃により水平走査線を順次走査する。
供給されるリセットパルスによりりフレッシュ(リセッ
ト)されるから、リセット状゛態でのノイズ成分が読出
しラインX−1、5IT15−Jおよびノーイス成分読
出しライン17を経て差動増幅器nの反転入力端子に供
給される。なお、この状態では上記2つのSITイメー
ジセルnおよび2ダ以外の垂直走査線W−kに接続され
るSITイメージ七ルセルそれぞれのセルに接続される
読出しラインおよびりフレッシュラ9インが選択されな
いから、読出しおよびリセットされることな・(入射光
を積分し続けることに、その順次の垂直走査の間に水平
走査回路〃により水平走査線を順次走査する。
第3図に示すSITイメージセンサによれば、あるセル
の画素情報の読出しと同時に前のセルのリセットを行な
うようにしたから、すなわち各セルのりセットをそのセ
ルの画素情報の読出し直後に行なって直ちに積分を開始
するようにしたから、全てのセルを繰返し走査する場合
には各セルにおける積分時間を同一にすることができる
と共に、走査の無駄時間がなくセンサとしての感度を最
大限にひき出すことができる。したがって高感度でかつ
高忠実度の画像情報を得ることができる。
の画素情報の読出しと同時に前のセルのリセットを行な
うようにしたから、すなわち各セルのりセットをそのセ
ルの画素情報の読出し直後に行なって直ちに積分を開始
するようにしたから、全てのセルを繰返し走査する場合
には各セルにおける積分時間を同一にすることができる
と共に、走査の無駄時間がなくセンサとしての感度を最
大限にひき出すことができる。したがって高感度でかつ
高忠実度の画像情報を得ることができる。
また、リセットおよび読出し状態にある順次のセルから
それぞれスパイクノイズ等を含むリセット状態でのノイ
ズ成分および画素情報を読出し。
それぞれスパイクノイズ等を含むリセット状態でのノイ
ズ成分および画素情報を読出し。
これらをそれぞれ差動増幅器/lに供給して画素情報か
らノイズ成分を除去するようにしたから、纏の高い画像
情報を得ることができる。
らノイズ成分を除去するようにしたから、纏の高い画像
情報を得ることができる。
なお、第3図に示すイメージセンサにおいてはリフレッ
シュラインの選択を読出しラインの選択と同じ水平走査
回路Uを用いて行なうようにしたが、必らずしもその必
要はなく、リフレッシュラインの選択用水平走査回路を
水平走査回路nを設けた側とは反対側に新たに配置して
もよC)。この場合には、当然リセットパルス発生回路
Iもりフレッシュライン選択用水平走査回路の側に配置
して、読出し用回路とリセット用回路とを位置の上で分
離する。
シュラインの選択を読出しラインの選択と同じ水平走査
回路Uを用いて行なうようにしたが、必らずしもその必
要はなく、リフレッシュラインの選択用水平走査回路を
水平走査回路nを設けた側とは反対側に新たに配置して
もよC)。この場合には、当然リセットパルス発生回路
Iもりフレッシュライン選択用水平走査回路の側に配置
して、読出し用回路とリセット用回路とを位置の上で分
離する。
第参図は本発明のイメージセンサの他の例の構成を示す
11図であり、BITイメージ七ンセン示すものである
。このSITイメージセンサは各列毎のSI?イメージ
セルの読出し用SI’l’lのソースおよびリセット用
5IT3−J!のソースを共通の読出し兼リフレッシュ
ライン(第4図では!’−(j−x) 、 X’−1゜
!’−(j+x) 、 !’−(l+5り (DJpt
t示t ) GC+tLソtL接続し、これら各々の続
出し兼リフレッシュラインを5XTsニー(7−1)お
よび35!−(j−1) 、 31−!および32−1
、3l−(l+1)およびsg−(j+x) 、 3
l−(l+2)および3g−(l+2)のドレインソー
ス通路を経て画素情報読出しライン11およびリセット
信号ラインIにそれぞれ接続して、画素情報読出ライン
16から信号検出回路33を経てシリアルな画像情報を
得るようにした点のみが第3図に示すものと異なるもの
であり第3図に示す符号と同一符号は同一作用を成すも
のを表わす。
11図であり、BITイメージ七ンセン示すものである
。このSITイメージセンサは各列毎のSI?イメージ
セルの読出し用SI’l’lのソースおよびリセット用
5IT3−J!のソースを共通の読出し兼リフレッシュ
ライン(第4図では!’−(j−x) 、 X’−1゜
!’−(j+x) 、 !’−(l+5り (DJpt
t示t ) GC+tLソtL接続し、これら各々の続
出し兼リフレッシュラインを5XTsニー(7−1)お
よび35!−(j−1) 、 31−!および32−1
、3l−(l+1)およびsg−(j+x) 、 3
l−(l+2)および3g−(l+2)のドレインソー
ス通路を経て画素情報読出しライン11およびリセット
信号ラインIにそれぞれ接続して、画素情報読出ライン
16から信号検出回路33を経てシリアルな画像情報を
得るようにした点のみが第3図に示すものと異なるもの
であり第3図に示す符号と同一符号は同一作用を成すも
のを表わす。
、”・、・、・
第参図に示すSITイメージ七ンセンおいては、j。
例えば垂直走査1IW−におよび水平走査111!B−
(7+1)のみが励起されると、BIT 3B−1およ
び3l−(l+1)を介して読出し兼リフレッシュライ
ンxI−!およU X’ −(j+x)が選択されるか
ら、SITイメージセル24Iからは読出し兼リフレッ
シュラインX’ −(l+1)、SIT sz −(l
+x) 、aii素情11読出しライン14および信号
検出回路33を経て画素情報が読出され、また既に画素
情報の読出しを終了しりSITイメージ七ルセルリセッ
トノずルス発生回路1からのりセットパルスにより、リ
セット信号ラインx、 SIT 3j! −1および読
出し兼リフレッシュラインx’ −tを介してリセット
される。したがって、第3図の場合と同様全てのセルを
繰返し走査する場合には各セルにおける積分時間を同一
にすることができると共に、走査の無駄時間がなくセン
ナとしての感度を最大限にひき出すことができ、高感度
でかつ高忠実度の画像情報を得ることができる。
(7+1)のみが励起されると、BIT 3B−1およ
び3l−(l+1)を介して読出し兼リフレッシュライ
ンxI−!およU X’ −(j+x)が選択されるか
ら、SITイメージセル24Iからは読出し兼リフレッ
シュラインX’ −(l+1)、SIT sz −(l
+x) 、aii素情11読出しライン14および信号
検出回路33を経て画素情報が読出され、また既に画素
情報の読出しを終了しりSITイメージ七ルセルリセッ
トノずルス発生回路1からのりセットパルスにより、リ
セット信号ラインx、 SIT 3j! −1および読
出し兼リフレッシュラインx’ −tを介してリセット
される。したがって、第3図の場合と同様全てのセルを
繰返し走査する場合には各セルにおける積分時間を同一
にすることができると共に、走査の無駄時間がなくセン
ナとしての感度を最大限にひき出すことができ、高感度
でかつ高忠実度の画像情報を得ることができる。
またー、各列毎の読出しラインとリフレッシュラインと
を共通にしたから、配線が°簡単となり、したがって容
易に製造することができると井に集積度を高めることが
できるO なお、第4図に示すSITイメージ七ンセンおいては、
続出し用のSIT 5l−(j−x) 、 31−1
、5z−(l+1) 、 sz −(t+g)およびリ
セット用のSIT 32− (j−1) 、 32−1
、32− (l+1) 、 32− (142)を同
じ水平走査回路nを用いて駆動するようにしたが、リセ
ット用のBIT 、リセット信号ライン〃およびリセッ
トパルス発生回路Iのリセット用回路を水平走査回路n
を設けた側とは反対側に設けると共にこの反対側には更
にリセット用のSITを駆動するための走査回路を設け
て、続出し用回路とリセット用回路とを空間的に分離し
てもよい0第!図は本発明のイメージセンナの更に他の
例の構成を示す線図であり、SITイメージ七ンセン示
すものである。このSI’l”イメージセンサは水平走
査回路nの各々の水平走査線の励起によって駆動される
7t2−ティングドレインのSIT (第5図では41
− (j−1) 、 41− It 、 41− (l
+1)のみを示す)を設け、これらSITのソースをノ
イズ成分読出ライン17を経て差動増幅器IIの反転入
力端子に接続し、この差動増幅器nの非反転入力端子に
画素情報読出しライン16を接続してシリアルな画像情
報を得るようにした点が第ダ図に示すものと興なるもの
であり、第参図に示す符号と同一符号は同一作用を成す
ものを表わす。このように構成すれば、画像情報読出し
時にフローナイングドレインのSITからスパイクノイ
ズを発生させることができるから第り図における効果に
加え、画素情報読出し時のスパイクノイズ等をキャンセ
ルしたS/Nの高い画像情報を得ることができる。
を共通にしたから、配線が°簡単となり、したがって容
易に製造することができると井に集積度を高めることが
できるO なお、第4図に示すSITイメージ七ンセンおいては、
続出し用のSIT 5l−(j−x) 、 31−1
、5z−(l+1) 、 sz −(t+g)およびリ
セット用のSIT 32− (j−1) 、 32−1
、32− (l+1) 、 32− (142)を同
じ水平走査回路nを用いて駆動するようにしたが、リセ
ット用のBIT 、リセット信号ライン〃およびリセッ
トパルス発生回路Iのリセット用回路を水平走査回路n
を設けた側とは反対側に設けると共にこの反対側には更
にリセット用のSITを駆動するための走査回路を設け
て、続出し用回路とリセット用回路とを空間的に分離し
てもよい0第!図は本発明のイメージセンナの更に他の
例の構成を示す線図であり、SITイメージ七ンセン示
すものである。このSI’l”イメージセンサは水平走
査回路nの各々の水平走査線の励起によって駆動される
7t2−ティングドレインのSIT (第5図では41
− (j−1) 、 41− It 、 41− (l
+1)のみを示す)を設け、これらSITのソースをノ
イズ成分読出ライン17を経て差動増幅器IIの反転入
力端子に接続し、この差動増幅器nの非反転入力端子に
画素情報読出しライン16を接続してシリアルな画像情
報を得るようにした点が第ダ図に示すものと興なるもの
であり、第参図に示す符号と同一符号は同一作用を成す
ものを表わす。このように構成すれば、画像情報読出し
時にフローナイングドレインのSITからスパイクノイ
ズを発生させることができるから第り図における効果に
加え、画素情報読出し時のスパイクノイズ等をキャンセ
ルしたS/Nの高い画像情報を得ることができる。
なお、この場合も第参図において説明したと同□゛様に
、リセット用のSIT 、 リセット信号ライン〃およ
びリセットパルス発生回路Iのリセット用回路を水平走
査回路〃を設けた側とは反対側に設けると弁にこの反対
側には更にリセット用のSITを駆動するための走査回
路を設けて、読出し用回路とリセット用回路とを空間的
に分離してもよい。
、リセット用のSIT 、 リセット信号ライン〃およ
びリセットパルス発生回路Iのリセット用回路を水平走
査回路〃を設けた側とは反対側に設けると弁にこの反対
側には更にリセット用のSITを駆動するための走査回
路を設けて、読出し用回路とリセット用回路とを空間的
に分離してもよい。
11
以に説明したように、本発明によれば、個々の−・ 。
イメージセルにおける積分時間を完全に一致させること
ができる。したがって積分時間のM興による輝度むらや
ぼけむらがなくなり、フレーム内金体の画質を一様にす
ることができ、良好な画像を得ることができる。また各
イメージセルのりセットはそのセルからの画素情報の読
取直後にリセットされて直ちに積分を開始するから、無
駄時間がなくセンサとしての感度を最大限に引き出すこ
とができる◎さらに各イメージセルのリセット選択線を
極力読出し選択線と共用するようにしたから、配線、構
造が大幅に簡単化され、したがって高密度のイメージセ
ンサを容易に製造することができる。さらにまた、画素
情報の読出し時にリセットされたイメージセルからノイ
ズ成分を続出し、これを画素情報からキャンセルするよ
うに−したからS/Hの良好な画像情報を得ることかで
きる。
ができる。したがって積分時間のM興による輝度むらや
ぼけむらがなくなり、フレーム内金体の画質を一様にす
ることができ、良好な画像を得ることができる。また各
イメージセルのりセットはそのセルからの画素情報の読
取直後にリセットされて直ちに積分を開始するから、無
駄時間がなくセンサとしての感度を最大限に引き出すこ
とができる◎さらに各イメージセルのリセット選択線を
極力読出し選択線と共用するようにしたから、配線、構
造が大幅に簡単化され、したがって高密度のイメージセ
ンサを容易に製造することができる。さらにまた、画素
情報の読出し時にリセットされたイメージセルからノイ
ズ成分を続出し、これを画素情報からキャンセルするよ
うに−したからS/Hの良好な画像情報を得ることかで
きる。
以上のように本発明を利用することにより、特にSIT
イメージセンサにおいてはそれが本質的に有する増幅作
用と相俟って、高感度、大画素数、高性能のイメージ′
±、ンサを実現することができる。
イメージセンサにおいてはそれが本質的に有する増幅作
用と相俟って、高感度、大画素数、高性能のイメージ′
±、ンサを実現することができる。
なお、本発明はSl’l’イ、−ジ4:、?。みならず
、 1種々の半導体イメージセンサに適用すること
かできる。また、画素情報の読出しとリセットとをそれ
ぞれ同時に行なう走査線上の2個のセルは順次のセルに
限らすlfBまたは複数個のセル数を隔てたもの同志で
もよい。
、 1種々の半導体イメージセンサに適用すること
かできる。また、画素情報の読出しとリセットとをそれ
ぞれ同時に行なう走査線上の2個のセルは順次のセルに
限らすlfBまたは複数個のセル数を隔てたもの同志で
もよい。
第7図ムおよびBはSITイメージ七ルセル例の構成を
示す断面図およびその等価回路図、第一図は従来のイメ
ージセンサの構成を示すS図、第3図、第#図および第
3図は本発明に係るs工Tイメージセンナの3つの例の
構成をそれぞれ示す線図である。 180.読出し用Sl’l’ 、コ・・・萬水トトラン
ジスタ、J、!−/、J−2・・・リセット用SIT
、 /J・・・垂直走査回路、/4・・・画素情報読出
しライン、/7・・・ノイズ成分続出しライン、ll・
・・差動増幅器、X・・・リセット信号ライン、gat
eリセットパルス発生回路、n・・・水平走査回路、#
、 241・・・SITイメージセル、33・・・信
号検出回路、w −(k−z) 、 w −h 、 w
−(k+1) 、 W −(k+2) = 垂を走査
線°、X −(j−1)。 x−1,x−(l+1)、x−(l+2)・・・読出し
ライン、R−(l−1) 、 R−1、R−(z+x)
t R−(1÷2)・・・リフレッシュライン、B−
1、B−(7+1)sB−(l+2) ・・−水平走査
線、X’ −(j−1) 、 X’ −1、X’−(’
+l) e X’ −(Aug)・・・読出し兼リフレ
ッシュライン。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第1図 (A) CB) 第2図
示す断面図およびその等価回路図、第一図は従来のイメ
ージセンサの構成を示すS図、第3図、第#図および第
3図は本発明に係るs工Tイメージセンナの3つの例の
構成をそれぞれ示す線図である。 180.読出し用Sl’l’ 、コ・・・萬水トトラン
ジスタ、J、!−/、J−2・・・リセット用SIT
、 /J・・・垂直走査回路、/4・・・画素情報読出
しライン、/7・・・ノイズ成分続出しライン、ll・
・・差動増幅器、X・・・リセット信号ライン、gat
eリセットパルス発生回路、n・・・水平走査回路、#
、 241・・・SITイメージセル、33・・・信
号検出回路、w −(k−z) 、 w −h 、 w
−(k+1) 、 W −(k+2) = 垂を走査
線°、X −(j−1)。 x−1,x−(l+1)、x−(l+2)・・・読出し
ライン、R−(l−1) 、 R−1、R−(z+x)
t R−(1÷2)・・・リフレッシュライン、B−
1、B−(7+1)sB−(l+2) ・・−水平走査
線、X’ −(j−1) 、 X’ −1、X’−(’
+l) e X’ −(Aug)・・・読出し兼リフレ
ッシュライン。 特許出願人 オリンパス光学工業株式会社第1図 (A) CB) 第2図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 入射光を光電変換し、それに対応した電気量を積分
する感光部、この感光部での積分情報を読出すための読
出しスイッチおよび感光部の積分動作をリセットするた
めのリセットスイッチを有する半導体イメージセルを多
数個配列して成る半導体イメージ七ルアレイと、この半
導体イメージセルアレイの各々の半導体イメージ七ルに
おける積分時間が同一となるように、ある半導体イメー
ジセルの読出しスイツ、チと、当該半導体イメージセル
から走査線上で一定の半導体イメージセル数を隔てた半
導体イメージセルのリセットスイッチとを同時または一
定の時間関係で駆動して前記多数個の半導体イメージセ
ルから画素情報を順次読出すと共にこれらを順次リセッ
トする走査手段とを具えることを特徴とするイメージセ
ンサ。 2 入射光を光電変換し、それに対応した電気量を積分
する感光部、この感光部での積分情報を読出すための読
出しスイッチおよび感光部の積分動作をリセットするた
めのリセットスイッチを有する半導体イメージセルを多
数個配列して成る半導体イメージ°セルアレイを具え、
この半導体イメージセルアレイの各走査線上の半導体イ
メージセルの読出しスイッチおよびリセットスイッチを
第1の走査手段の共通の信号ラインに接続すると共に、
第2の走査手段のそれぞれの読出し兼リセットラインに
接続し、各半導体イメージ七ルにおける積分時間が同一
となるように、ある半導体イメージセルの読出しと、当
該半導体イメージセルから走査線上で一定の半導体イメ
ージセル数を隔て°た半導体イメージセルのリセットと
を同時に行なって前記多数個の半導体イメージ七ルから
画素情報を順次読出すと共にこれらを順次リセットする
よう構成したことを特徴とするイメージセンサ。 & 入射光を光電変換し、それに対応した電気・量を積
分する感光部、この感光部での積分情報を読出すための
読出しスイッチおよび感、先部の積分動作をリセットす
るためのリセットスイッチを有する半導体イメージセル
を多数個配列して成る半導体イメージセルアレイと、こ
の半導体イメージセルアレイの各々の半導体イメージセ
ルにおける積分時間が同一となるように、ある半導体イ
メージセルの読出しスイッチと、当該半導体イメージセ
ルから走・・査線上で一定の半導体イメージセル数を隔
てた半導体イメージセルの読出しスイッチおよびリセッ
トスイッチとを同時に駆動して前記多数個の半導体イメ
ージセルから画素情報を順次読出すると共にこれらを順
次リセットす・る走査手段と、前記読晶しスイッチおよ
びリセットスイッチの双方〃i同時に駆動される半導体
イ、−,ヤ、ヵ1..″″i・□:11ヤツ、4、アア
。ノイズ成分を読出し、このノイズ成分に基いて前記読
出しスイッチのみが駆動される半導体イメージセルから
読出した画素情報を補正する手段とを具えることを特徴
とするイメージセンサ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56111355A JPS5813079A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | イメ−ジセンサ |
US06/397,915 US4518863A (en) | 1981-07-16 | 1982-07-13 | Static induction transistor image sensor with noise reduction |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56111355A JPS5813079A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | イメ−ジセンサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5813079A true JPS5813079A (ja) | 1983-01-25 |
Family
ID=14559087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56111355A Pending JPS5813079A (ja) | 1981-07-16 | 1981-07-16 | イメ−ジセンサ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4518863A (ja) |
JP (1) | JPS5813079A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60220674A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Olympus Optical Co Ltd | 固体撮像装置 |
JPS6359278A (ja) * | 1986-08-29 | 1988-03-15 | Toshiba Corp | 団体撮像装置 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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