JPS5975773A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

Info

Publication number
JPS5975773A
JPS5975773A JP57187282A JP18728282A JPS5975773A JP S5975773 A JPS5975773 A JP S5975773A JP 57187282 A JP57187282 A JP 57187282A JP 18728282 A JP18728282 A JP 18728282A JP S5975773 A JPS5975773 A JP S5975773A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
output
signal
photosensitive
electrode
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
Application number
JP57187282A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshige Goto
浩成 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57187282A priority Critical patent/JPS5975773A/ja
Publication of JPS5975773A publication Critical patent/JPS5975773A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/30Transforming light or analogous information into electric information

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は固体撮像装置の構成に関する。
〔発明の技術的背景〕
固体撮像装置においては、ビデオカメラ等のイメージセ
ンサとして用いられた場合、被写体の明るさが大きく変
化したときにも適正な出力を確保するために、電荷結合
装置(Charge Coupled De−vice
  r以下00Dという)等の爬1荷転送装置における
電荷の蓄積時間である積分時間を変化させるようないわ
ゆる光学的な自動利得制御(Auto−matic G
a1n Control、以下AGOという)機能が必
要となる。
このような光学的AGC機能を有する固体撮像装置とし
ては、第1図に示すような構造が知られている。
これは例えばP型シリコンよりなる半導体基板l上に照
射光の強度に応じた信号画素を発生する感光画素コa 
、 、2 ’l) 、・・、am、λnが一列に配置さ
れており、これらと平行に片側には移送ゲート3および
CODレジスタク、反対側には光ダイオード6が設けら
れている。この移送゛ゲート3は感光画素の電荷を上記
CODレジスクグに移送することを制御するためのゲー
トであり、CODレジヌクグは信号電荷を出力部Sの方
へ順次転送するものである。光ダイオード6は8171
時間を定めるための基準出力を発生するものであり、一
方の端部にはこの光ダイオード6で発生した電荷を取出
すための制御を行う出力ゲート7、この出力ゲートによ
り制御されて流入1−る信号WL イWiを蓄える浮遊
拡散領域g、この浮遊拡散領域gK蓄えられた電荷を排
出してこれをリセットするためのリセットゲート9、こ
のリセットゲート7により力かれる重荷を抄出するため
のりセントドレインIOが設けられている。浮遊拡散領
域Kにはこの浮遊拡散領域gの電位を検出するためのソ
ースフォロワ回路//が接続されている。このソースフ
ォロワ回路//は同一基板上に構成されたMO8I−ラ
ンジスタ/2と抵抗/3から成っており、ゲート電極/
、2Gは入力に、ソース菫、極t2Sは適当な直流電圧
にそれぞれ接続され、ドレイン重板/、IDは出力とな
るとともに抵抗13を介して接地されている。この出力
は移送ゲート3を駆動し、リセット電極)?を作動させ
る機能を有する基板外に設けられた動作信号発生部//
Iに入力されている。
このような構成の固体撮像装置の動作は次のとおりであ
る。
感光画素jaないしunにおいて光の強度ノくターンに
応じて発生した光電流は信号電荷として蓄積される。こ
れらの感光画素、2a−zJnに並列に配置された移送
ゲート3は動作信号発生部から出力される同期パルスに
より開閉し、蓄積された年号重荷をCODレジヌタダに
移送する。このCODレジヌクtを駆動することによっ
て、信号電荷は出力部Sの方へ転送され、出力部Sでは
電荷量に対応する電圧に変挨されて時系列信号として取
り出される。一方、光ダイオード6は感光画素、2a〜
unの近傍に並列に配置されているからそのそれぞれの
画素の近傍では画素と近似的にほぼ同じ光fAルーに対
する出力を出しているから光ダイオード6全体では画素
全体に照射された光の平均値が浮遊拡散領域gから出力
される。この光ダイオード乙の端部に設けられた出力ゲ
ート7およびリセットドレイン10には適当な直流電圧
Vaおよびvbか加えられており、リセットドレインi
oの下には深いポテンシャル井戸がて゛きているから、
リセット電極9にパルスを加えることにより過剰電荷の
排出を行うことができる。浮遊拡散領域ざから取り出さ
れ、ソースフォロワl/により検出されるのは各画素で
発生して蓄積された信号電荷の平均値であり、第一図(
1))の波形図に示すように時刻t。
におけるリセットから徐々に出力レベルが低下していく
。この出力が入力されている動作(g号発生部/lにお
いてはこれと基準になっている参照−5圧V RKFと
比較し、時刻t、でこれを超えたときには移送ゲート3
およびリセットゲート9を開くような第2図(a)に示
す同期パルスを出力する。このように、光ダイオード乙
に照射された光の強度が太きいときはソースフォロワ乙
により検出する電圧値は速く所定の参照電圧に達するた
め早く移送ゲート3を開くことになり、感光画素、!a
−2Hにおける積分時間は短かくなるため、CODレジ
ヌタ41Cより転送され出力部Sから出力される電圧値
は増加せず、逆に照射光強既か小さいときは移送ゲート
3を開くのが遅くなるから出力部Sからの出力電圧値は
減少せず、結果としてAGC&能を達成していることに
なる。
〔背景技術の問題点〕
ところが、このような+jq成の固体撮像装置において
は、AGC機能を行う動作信号発生部n@の周辺回路は
、ソースフォロワ//からのアナログ出力電圧で動作し
寿けれはならないため複雑化することはさけられず、ま
た誤動作も多いという問題がある。
〔発明の目的〕
上記問題点を別法するため、本発明は周辺回路が簡単と
なるような固体撮像装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明にかかる固体撮像装置は同一基板上に参照電圧と
ソースフォロワ回路の出力を比較し所定レベルに達した
ときに外部の周辺回路に対してディジタルの反転m号を
出力する>a o s tU’Qの積分値検出回路を内
蔵したものであって、周辺回路の簡素化を図ることがで
きるものである。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を第3図および第弘図を参照し
ながら説明する。
第3図は本発明の一実施例の構造と接続を示す接続図で
あって、第/I2Iの場合と同様に基板/上には感光画
素、2 a −,2n 、移送ゲート3、CCTl:レ
ジスタフ、出力部S、光ダイオード6、出力ゲート7、
浮遊拡散領域g、リセノトゲートデ、リセットドレイン
10、ソースフォロワ回路//が設けられている。ソー
スフォロワ回路/lの出力は、MOSトランジスタ/S
のソース電極/ssに接続されており、そのドレイン電
極’3Dはもう一つのMOS)ランジスタl乙のソース
電極ibBに接続され、この接続点からはインパーク/
7を介して外部の動作信号発生部/q′に対する出力が
発生するようになっている。M OS )ランジヌク1
5のシート電極15Gには参照電圧VREFが、M O
S トランジスタlbのドレイン電極iADには適自な
直流−圧VDDが印加されており、またグー1−’L極
11)Gには動作信号発生部/り′からの出力が入力さ
れている。なお動作信号発生部/q′から移送ゲート3
およびリセノトゲー)?に対する出力が発生している点
は従来例と同様である。
以上のような構成の固体撮像装置における動作を第グ図
を参照しながら説明すると、第1図の場合と同様に光ダ
イオード6で発生した1比荷は浮遊拡散領域gからソー
スフォロワ回路//Km 入L、電圧11(JとしてX
、l OS )シンジスクなのソース電極13F3に入
力される。ところで、M OS トランジスタlbのグ
ー) 1tf極1bOK動作信号発生部/グ′から紀り
図(a)に示す同期パルスが加わるとそのソース両極i
1y Sはハイ(H)レベルとなった後、汁遊(フロー
ティング)状態となるので、インバータ/りの出力はロ
ウ(L)レベルとなる。この状態で光ダイオード6から
発生される重荷が時間経過とともに増加していくと、ソ
ースフォロワ回路//の出力電圧ばM”y ’I図(b
)に示すように徐々に低下していく。
λ10Sトランジスタ/Sのゲート電極/3Gに印加さ
れている粘照yH圧V l[’により、この電極75G
の下K ハ、j?テンシャル障壁ができており、ソース
電極/j8に加わった電圧がこのポテンシャル障壁を納
えると、ル1荷はドレイン電極/jDO方へ流入するか
ら浮遊状態となっているMOS)ランジスタ16のソー
ス電極/1rF3はLレベルになり、インバータ/7の
出力は第9図(c)に示すように反転してHレベルとな
る。この反転により、車υ作イ1号発生部/l/′から
は同期信号が第グ図(a)のように出力されるので、移
送ゲート3、リセットゲートデ、およびMOS)ランジ
スタiAのグー) iA Gはそれぞれ開かれ、初期状
態に戻る。以上の動作から明らか々ようにMOS トラ
ンジスタi3のゲート電極i3aに加えられた参照電圧
VREFによって、移送ゲート3等を開くタイミングを
調節できること力・ら任意の明度パターンに対してAG
C機能を発揮させることかできる。
以上の実施例において、ソースフォロワ回路//の出力
と参照電圧VREFとの比較は、Mosトランジスタを
使用したMOSスイッチ/3 、 lbによって行い、
出力変化をインバータによって検出したが、これに限る
ものではなく、感光画素における重荷の蓄積が完了した
ことを検出してディジタル信号として出力できるもので
あれば何でもよく、通常のコンパレークを使用したり、
出力変化の検出にソースフォロワ回路を使用することが
可能である。
〔発明の効果〕
以上のような本発明にかかる固体撮像装置によれば、感
光画素における電荷の蓄積を検出したディジクル信号が
出力されるため、この信号の入力により移送ゲート等を
開く同期信号を出力するための動作信号発生部を始めと
する周辺回路を簡素化することができ、コストパーフォ
ーマンスが向上する他、安定な動作を得ることが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の固体撮像装置の構成を示す接続図、第一
図はその動作を示すタイムチャート、第3図は本発明に
かかる固体撮像装置の構成を示す接続図、第弘図はその
動作を示すタイムチャートである。 /・・・基板、2a、・・・1.2n・・・感光画素、
3・・・移送電極、弘・・・CODレジスタ、6・・・
光ダイオード、g・・・浮遊拡散領域、//・・・ソー
スフォロワ回路、/4’・/り′・・・動作信号発生部
、/3,11)・・M OS )ランジスク、/7・・
・インバータ。 出願人代理人  猪  股     情第1図 第2図 第3図 第4図 (C)咀−一−−−−二化

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 /、照射光の強度に応じた信号電荷を発生する複数の感
    光画素からなる感光画素列と、これに平行に配置、され
    て信号電荷を移送する電荷転送装置と、この電荷転送装
    置および前記感光画素列の間にあって、前記各感光画素
    において発生した信号電荷が前記電荷転送装置の方向へ
    移動することを制御する移送電極と、前記感光画素列の
    近傍に平行に配置された感光部と、この感光部で発生し
    た電荷量から前記感光画素における信号電荷の相分状況
    を検出して外部の動作信号発生部に前記移送電極を制御
    する信号を出力させるための検出部を基板上に有する固
    体撮像装置において、 前記感光画素における信号−,荷の相分か所定の値にま
    で達したときにディジタル信号を発生させる稙分筐検出
    回路を前記基板と同一基板上に設けたことを特許とする
    固体撮像装置。 コ、積分1直検出回路が、2つのMOS トランジスタ
    が直列接続され、一方のMOS)ランジスタのソース電
    極は入力に、ゲート電極は外部参照−1圧に、もう一方
    のMOSトランジスタのドレインm&は適肖碌直流軍源
    に、ゲート車検は外部からのリセット入力にそれぞれ接
    続されており、この接続中点から引き出されたインパー
    クにより秤S成されているものである特許請求の範囲第
    1項記戦の固体撮像装置。
JP57187282A 1982-10-25 1982-10-25 固体撮像装置 Pending JPS5975773A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57187282A JPS5975773A (ja) 1982-10-25 1982-10-25 固体撮像装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57187282A JPS5975773A (ja) 1982-10-25 1982-10-25 固体撮像装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5975773A true JPS5975773A (ja) 1984-04-28

Family

ID=16203264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57187282A Pending JPS5975773A (ja) 1982-10-25 1982-10-25 固体撮像装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5975773A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51103752A (ja) * 1975-02-05 1976-09-13 Rca Corp
JPS56154880A (en) * 1980-04-30 1981-11-30 Toshiba Corp Solid-state image sensor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51103752A (ja) * 1975-02-05 1976-09-13 Rca Corp
JPS56154880A (en) * 1980-04-30 1981-11-30 Toshiba Corp Solid-state image sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11927475B2 (en) Detecting high intensity light in photo sensor
KR100660858B1 (ko) 선 블랙 현상을 방지하는 시모스 이미지 센서의 칼럼 adc
US7675015B2 (en) CMOS image sensor with boosted voltage signal and related method of operation
US20060284051A1 (en) Image sensor with anti-saturation function in pixel level
US8106982B2 (en) Logarithmic image sensor with improved dynamic range
US5748303A (en) Light sensing device
JPH11264761A (ja) 光センサ回路およびこれを用いたイメージセンサ
US7435937B2 (en) Photodetection apparatus with operation-mode switching between current output mode and voltage output mode
CN108777771B (zh) 图像感测器及成像系统的运作方法
KR940006394A (ko) 고체촬상장치
US10757354B2 (en) Pixel sensing circuit and driving method thereof, image sensor and electronic device
WO2020129435A1 (ja) イメージセンサ、記録装置、リセット方法
JPS5975773A (ja) 固体撮像装置
JP2000209508A (ja) 固体撮像装置
US5028948A (en) Photoelectric transducer apparatus for focus detection
JPH05219302A (ja) イメージセンサ回路
US5896050A (en) Signal generating circuit and peak detection circuit
EP3445040B1 (en) Detecting high intensity light in photo sensor
EP3445039B1 (en) Detection circuit for photo sensor with stacked substrates
JPS60153274A (ja) 固体撮像装置
JPS63219278A (ja) 焦点検出装置
KR910009513B1 (ko) 전하 결합 디바이스형 고체촬상소자
JPH01305328A (ja) 光強度検出回路
JPS5975774A (ja) 固体撮像装置
JP2000059699A (ja) 動き検出用撮像装置