JPS61264971A

JPS61264971A - 固体撮像装置

Info

Publication number: JPS61264971A
Application number: JP60107248A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Matsumoto; 一哉松本; Tsutomu Nakamura; 力中村
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1985-05-20
Filing date: 1985-05-20
Publication date: 1986-11-22

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、静電誘導トランジスタを用いた固体撮像装
置に関する。

（従来の技術〕最近、ソース・ドレイン電流が半導体層の表面と平行に
流れるようにしたいわゆる横型静電誘導トランジスタ（
以下ＬＳＩＴと略記する）や、ソース・ドレイン電流が
半導体層の厚さ方向に流れるようにしたいわゆる縦型静
電誘導トランジスタより成る画素を同一チップにマトリ
ックス状に多数形成した固体撮像装置が提案されている
。これらの固体撮像装置における画素選択方式には、ド
レイン・ゲート選択方式、ソース・ゲート選択方式およ
びソース・ドレイン選択方式の３つの選択方式があリ、
そのうちソース・ゲート選択方式がプレイ面積の縮小化
の点で最も有望とされている。

第４図ＡはＬＳＩＴを用いた従来の固体撮像装置の構成
を示すものである。この固体撮像装置は、各画素１−１
１．１−１２．−−、１ｍｎがＬＳＩＴより成るアレイ
の順次の画素をソース・ゲート選択方式により選択し、
その選択した画素の出力信号をソース接地方式により読
出すよにしたものである。第４図Ａにおいて、Ｘ方向に
配列された各行のＬＳＩＴ群のゲート端子は、行ライン
２−１．２−２．−−−．２−ｍにそれぞれ接続され、
Ｙ方向に配列された各列のＬＳＩＴ群のソース端子は、
列ライン３−１．３−２．・・−＋３−ｎにそれぞれ接
続されている。列ライン３−１．３−２．−−−．３−
ｎは、それぞれ列選択用トランジスタ４−１．４−２．
・−，４−ｎおよび反選択用トランジスタ５−１．５−
２．−．５−ｎを介してビデオライン６およびグランド
ライン７にそれぞれ共通に接続され、ビデオライン６に
は負荷抵抗８を介してビデオ電圧ｖ０が印加されている
。また、各ＬＳＩＴｌ−１１〜ｌ−ｍｎのドレインは共
通に接続され、これらドレインにはビデオライン６およ
び負荷抵抗８を介してビデオ電圧νＤＤが印加されてい
る。更に、行ライン２−１．２−２．・−，２−ｍは垂
直走査回路９に接続されて、それぞれ信号φ。Ｉ、φ。

ｔ　＋　’−’＋　　φＧ。

が印加され、また列選択用トランジスタ４−１．４−２
゜−・、４−ｎおよび反選択用トランジスタ５−１．５
−２．−．５−ｎのゲート端子は、水平走査回路１０に
接続されてそれぞれ信号φｓ＋　ｌ　　φＳｔ　＋・−
９φ、７および各々の反転信号が印加されるようになっ
ている。

第４図Ｂは第４図Ａに示す固体撮像装置の動作を説明す
るための信号波形図である。行ラインに加えられる信号
φＧｌ　＋　　φＧ　！’−は、小さい振幅の読出しゲ
ート電圧Ｖφ６とそれより大きい振幅のリセット電圧Ｖ
φ８より成り、一つの行ラインの走査期間ｔイの間はＶ
φ。、次の行ラインの水平走査に移るまでのブランキン
グ期間ｔｌＬはＶφ１の値になるように設定されている
。また、列選択用トランジスタ４−１．４−２．・−，
４−ｎのゲート端子に加えられる水平走査信号φ、１．
　φＳｔ　＊’−は列ラインを選択するための信号で、
低レベルは列選択用トランジスタ４−１．４−２．・−
’＋４−ｎをオフ、反選択用トランジスタ５−１．５−
２．−−−５−ｎオン、高レベルは列選択用トランジス
タをオン、反選択用トランジスタをオフする電圧値にな
るように設定されている。

次に動作を説明する。垂直走査回路９の作動により、信
号φ。１が読出しレベルＶφ０になると、行ライン２−
１に接続されたＬＳＩＴｌ−１１，１−１２，−、１−
Ｉｎが選択され、水平走査回路１０より出力される信号
φ３１．　　φ３２　＋’−’＋　　φ５．．により、
列選択用トランジスタ４−１．４−２．・・−１４−ｎ
が順次オンすると、順次ＬＳＩＴｌ−１１，１−１２，
−、１−１ｎの信号がビデオライン６より出力される。

続いて、このＬＳＩＴ群は、信号φ。。

が高レベルνφ、になった時に一斉にリセットされる。

次いで、信号φＧ２がＶφ。となると、行ライン２−２
に接続されたＬＳＩＴｌ−２１，１−２２，−、１−２
ｎが選択され、水平走査信号φ１１　＋　　φ３２　＋
’−・、φ８．。

により、ＬＳＩＴｌ−２１，１−２２，−−−−、１−
２ｎの信号が順次読出され、続いて一斉にリセットされ
る。以下同様にして順次各画素の信号が読出され、１フ
イールドのビデオ信号が得られる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述した固体撮像装置にあっては、選択
した画素の列ラインにおける非選択画素にもビデオ電圧
ＶＤＤが印加され、またＬＳＩＴの基板には通常一定の
逆バイアス電圧ｖ、Ｉが印加されているため、基板−ド
レイン、ソース間は電圧（Ｖ。

＋ＶＤＤ）が印加されたＰＩＮダイオードとなる。この
ため、あるＬＳＩＴを選択してその信号を読出そうとす
ると、このＬＳＩＴからの信号電流と当該ＬＳＩ’ｒが
接続された列ラインの非選択ＬＳＩＴによるＰＩＮダイ
オード電流とが合成されて出力されることになり、この
ＰＩＮダイオード電流が信号電流に対してノイズとなる
。このＰＩＮダイオード電流は画素数に比例して大きく
なり、結局アレイが多画素になる程、信号のＳ／Ｎが低
下することになる。

また、非選択時と選択時との列ライン３−１．３〜２゜
−・、３−ｎの電位差がＶＩＩＯとなり、各ラインの充
・放電により時定数が大きくなって高速動作に不利とな
る。

更に、上記の構成では、選択して読出されるＬＳＩＴの
信号電流に光入力がないときの暗電流が重畳されて出力
されるため、その暗電流を差引くための外部処理回路が
必要になると共に、暗電流はチップによって異なるため
、光量に比例した高Ｓ／Ｎ比の画像信号が得られる撮像
装置を得るにはチップ毎に微少な範囲で暗電流の差引き
を変える必要がある。このため、製作が面倒となり、コ
ストが高くなるという問題がある。

この発明は、このような問題点に着目してなされたもの
で、高密度化、多画素化、高速読出しに有利であり、し
かも外部処理回路を設けることなく高いＳ／Ｎ比の画像
信号が得られると共に容易かつ安価に製造できるよう適
切に構成した固体撮像装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するため、この発明においては静電誘導トランジス
タより成るアレイの各画素をソース・ゲート選択方式に
より選択してその出力信号をソースフォロワ−形式で読
出すと共に、同一チップ内で静電誘導トランジスタより
成る１個または１列の遮光されたダミー画素、あるいは
選択して読出す画素と同列前行のアレイの画素等を用い
て光入力がないときの画素の暗出力信号を得、これら選
択して読出した画素の出力信号と暗出力信号との差動を
とって画像信号として出力する。

〔実施例〕

第１図Ａはこの発明の第１実施例を示す回路構成図で、
同一チップに形成しである。アレイの各画素を構成する
ＬＳＩＴｌｌ−１１，１１−１２，−、１１−ｍｎはマ
トリックス状に配列し、その各ドレインには共通にビデ
オ電圧ＶＤｎ（＞Ｏ）を印加する。Ｘ方向に配列された
各行のＬＳＩＴ群のゲート端子は行ライン１２−１゜１
２−２．−−・・、　１２−ｍにそれぞれ接続し、Ｙ方
向に配列された各列のＬＳＩＴ群のソース端子は列ライ
ン１３−１゜１３−２．−一・・、　１３−ｎにそれぞ
れ接続する。列ライン１３−１゜１３−２．−−−．１
３−ｎは、それぞれ列選択用トランジスタ１４−１．１
４−２．−、１４−ｎおよび反選択用トランジスタ１５
−１．１５−２．−、１５−ｎを介してビデオライン１
６および電圧Ｖ（≧０）が印加されたライン１７にそれ
ぞれ共通に接続する。ビデオライン１６は負荷抵抗１８
を介して接地する。また、行ライン１２−１　、１２−
２、−。

１２−ｍは垂直走査回路２０に接続してそれぞれ信号φ
。、。

φＧ□＋−’＋　　φ。を印加し、列選択用トランジス
タ１４−１．１４−２．−、１４−ｎおよび反選択用ト
ランジスタ１５−１．１５−２．−・、　１５−ｎのゲ
ート端子は、水平走査回路２１に接続してそれぞれ信号
φ３１　＋　　φＳＮ　＋’−２φ１．．および各々の
反転信号を印加する。

この実施例では、光入力がないときの画素の暗出力信号
を得るため＾１等により遮光して、ＬＳＩＴより成る１
個のダミー画素２２を設ける。ダミー画素２２のドレイ
ン端子は、アレイの任意の列ライン、この実施例では列
ライン１３−ｎに接続し、ソース端子はライン２３に接
続する。このライン２３は選択用トランジスタ２４およ
び反選択用トランジスタ２５を介して暗出力ライン２６
およびライン１７にそれぞれ接続し、暗出力ライン２６
をビデオライン１６に接続した負荷抵抗１８と同じ抵抗
値の負荷抵抗２７を介して接地する。また、ダミー画素
２２のゲート端子はライン２８を経て垂直走査回路２０
に接続して、行ライン１２−１．１２−２．−、１２−
ｍに印加される信号φＧｌ　＋φＧｔ　＋’−’＋　　
φ０の論理和の信号φ、。を印加し、選択用トランジス
タ２４および反選択用トランジスタ２５のゲート端子は
、水平走査回路２１に接続して、列選択用トランジスタ
１４−１．１４−２．・−，１４−ｎに印加される信号
φ３＋　＋　　φ５Ｎ　＋’−’＋　　φ３１の論理和
の信号φ、。およびその反転信号をそれぞれ印加する。

更に、選択して読出した画素の出力信号からダミー画素
２２からの暗出力信号を差引いて、光量に比例した画像
信号を得るため差動増幅器２９を設け、ビデオライン１
６と負荷抵抗１８との接続点を差動増幅器２９の非反転
入力端に、暗出力ライン２６と負荷抵抗２７との接続点
を反転入力端にそれぞれ接続する。

第１図Ｂは第１図Ａに示す固体撮像装置の動作を説明す
るための信号波形図である。行うイン１２−１゜１２−
２．−・−，１２−ｍに印加する信号φ。３．　　φＧ
！　＋’−は、小さい振幅の読出しゲート電圧Ｖφ６と
それより大きい振幅のリセット電圧Ｖφえより成り、一
つの行ラインの走査期間ｔＨの間はＶφ。、次の行ライ
ンの水平走査に移るまでのプランキング期間ｔＩＩＬは
Ｖφえの値になるように設定する。また、列選択用トラ
ンジスタ１４−１．１４二２．−・−，１４−ｎのゲー
ト端子に印加する信号φ８８．　　φ５２　＋・−・・
は、列ライン１３−１．１３−２．−、１３−ｎを選択
するための信号で、低レベルは列選択用トランジスタ１
４−１．１４−２゜−・−、１４−ｎをオフ、反選択用
トランジスタ１５−１．１５−２゜−−、１５−ｎをオ
ン、高レベルは列選択用トランジスタをオン、反選択用
トランジスタをオフする電圧値になるように設定する。

信号φ６゜は行ライン１２−１゜１２−２．−・−、１
２−ｍに印加される信号φＧ＋　＋　　φＧｔ　ｒ・−
１φ。の論理和の信号を示し、この信号φＧｏをライン
２８を経てダミー画素２２のゲート端子に印加する。ま
た、信号φ、。は列選択用トランジスタ１４−１゜１４
−２．−．１４−ｎに印加さ゛れる信号φ８１．　　φ
Ｓｔ　＋・・−φ、ｎの論理和の信号を示し、この信号
φ、。およびその反転信号を選択用トランジスタ２４お
よび反選択用トランジスタ２５のゲート端子にそれぞれ
印加して、信号φ、０が高レベルのときに選択用トラン
ジスタ２４をオン、反選択用トランジスタ２５をオフ、
低レベルのときに選択用トラン・ジスタ２４をオフ、反
選択用トランジスタ２５をオンにする。

次に動作を説明する。垂直走査回路２０の作動により、
信号φ。、が続出しレベルＶφ６になると、行ライン１
２−１に接続されたＬＳＩＴｌｌ−１１，１１−１２，
−。

１ｌ−１ｎが選択されると共に信号φ。。によりダミー
画素２２が選択され、水平走査回路２１より出力される
信号φ３＋　＋　　φＳ□、−・、φ、ｎおよびφ３゜
により、列選択用トランジスタ１４−Ｌ　１４−２．−
−、１４−ｎが順次オンして、ＬＳＩＴｌｌ−１２，１
１−１２，−、１ｌ−Ｉｎの信号がビデオライン１６を
経て差動増幅器２９の非反転入力端に順次入力すると共
に、その各ＬＳＩＴの信号の読出しに同期して選択用ト
ランジスタ２４がオンしてダミー画素２２から暗出力信
号が暗出力ライン２６を経て差動増幅器２９の反転入力
端に順次入力し、この差動増幅器２９からそれぞれ暗出
力信号が差引かれた１ラインの画像信号が出力される。

続いて、このＬＳＩＴ群およびダミー画素２２は信号φ
Ｇ１がリセット電圧Ｖφ８になったときに一斉にリセッ
トされる。次いで、信号φＧ２がＶφＧとなると、行ラ
イン１２−２に接続されたＬＳＩＴｌｌ−２１，１１−
２２，−、１ｌ−２ｎおよびダミー画素２２が選択され
、信号φ３１．　　φ３□。

＝−’ｌ　　φ鋪およびφｓｏにより、ＬＳＩＴｌｌ−
２１，１１−２２，−。

１ｌ−２ｎの各信号からダミー画素２２からの暗出力信
号が差引かれた画像信号が差動増幅器２９から順次出力
され、続いて一斉にリセットされる。以下同様にして順
次各画素の暗出力信号との差動信号が出力され、１フイ
ールドの光量に比例した画像信号が得られる。

この実施例によれば、１個の遮光されたダミー−画素２
２を設けることにより、同一チップ内で暗出力信号を除
去した光量に比例する画像信号を得ることができる。

第２図はこの発明の第２実施例を示す回路構成図である
。この実施例では／１等により遮光してしＳＩＴより成
る１列のダミー画素３１−１．３１−２．−．３１−ｍ
を設ける。ダミー画素３１−１．３１−２．−・・、３
１−ｍのドレインには共通にビデオ電圧ｖＩ、Ｄを印加
し、ゲート端子は対応する行ライン１２−１．１２−２
．・・−、１２−ｍにそれぞれ接続して垂直走査回路２
０から信号φ。１．φＧ２゜−・、φ。を印加する。ま
た、ソース端子はライン２３に共通に接続して、選択用
トランジスタ２４を介して暗出力ライン２６に接続する
と共に、反選択用トランジスタ２５を介してライン１７
に接続する。なお、その他の回路構成は第１実施例と同
様であるので、第１実施例と同様の作用を成す素子には
同一の参照番号を付してその説明は省略する。

次に動作を説明する。垂直走査回路２０の作動により、
信号φＧ１が読出しレベルＶφ。になると、行ライン１
２−１に接続されたＬＳＩＴｌｌ−１１，１１−１２，
−・−１１１−１ｎおよびダミー画素３１−１が選択さ
れ、水平走査回路２１より出力される信号φＳｌ　＋　
　φ、２．・−１φ８、およびφ、０により、列選択用
トランジスタ１４−１゜１４−２．−．１４−ｎが順次
オンして、ＬＳＩＴｌｌ−１１、１１−１２、・−・−
・、１ｌ−Ｉｎの信号がビデオライン１６を経て差動増
幅器２９の非反転入力端に順次入力すると共に、その各
ＬＳＩＴの信号の読出しに同期して選択用トランジスタ
２４がオンしてダミー画素３１−１から暗出力信号が暗
出力ライン２６を経て差動増幅器２９の反転入力端に順
次入力し、この差動増幅器２９からそれぞれ暗出力信号
が差引かれた１ラインの画像信号が出力される。続いて
、このＬＳＩＴ群およびダミー画素３１−１は信号φ１
かリセット電圧νφＲになったときに一斉にリセットさ
れる。次いで、信号φＧ２がＶφ６となると、行ライン
１２−２に接続されたＬＳＩＴｌｌ−２１，１１−２２
，−−−、１ｌ−２ｎおよびダミー画素３１−２が選択
され、信号φ１．　φ、２．・−９φＳｎおよびφ、。

により、ＬＳＩＴｌｌ−２Ｌ１１−２２．−−−、１ｌ
−２ｎの各信号からダミー画素３１−２からの暗出力信
号が差引かれた画像信号が差動増幅器２９から順次出力
され、続いて一斉にリセットされる。以下同様にして順
次各画素の対応する行ラインのダミー画素からの暗出力
信号との差動信号が出力され、１フイールドの光量に比
例した画像信号が得られる。

このように、この実施例では各行ライン毎にダミー画素
を設け、選択した行ラインの各々の画素の出力信号と当
該行ラインのダミー画素からの暗出力信号との差動出力
を得るようにしたので、読出し画素およびダミー画素に
おける積分時間が同じになり、したがってよりＳ／Ｎ比
の高い画像信号を得ることができる。

なお、この実施例では、ダミー画素列を図において右側
に設けたが、任意の位置に設けることができる。

第３図Ａはこの発明の第３実施例を示す回路構成図であ
る。この実施例では、暗出力信号を読出し画素と同列で
、かつ前の行の画素から得て、その差動出力を画像信号
として出力する。このため、アレイの各画素を構成する
ＬＳＩＴ４１−１１．４１−１２．−。

４１−ｍｎはマトリックス状に配列し、その各ドレイン
にはビデオ電圧Ｖａｎ（＞Ｏ）を印加する。Ｘ方向に配
列された各行のＬＳＩＴ群のゲート端子は行ライン４２
−１．４２−２．・−，４２−ｍにそれぞれ接続し、Ｙ
方向に配列された各列のＬＳＩＴ群のソース端子は１行
おきに列ライン４３−１；４４−１．４３−２：４４−
２．−・−，４３−ｎＨ４４−ｎにそれぞれ接続する。

列ライン４３−１．４３−２．−．４３−ｎは、それぞ
れ列選択用トランジスタ４５−１．４５−２．−・。

４５−ｎおよび反選択用トランジスタ４６−１．４６−
２．−・。

４６−ｎを介して第１ビデオライン４７および電圧Ｖ（
≧０）が印加されたライン４８にそれぞれ共通に接続し
、列ライン４４−１．４４−２．−・−４４−ｎは、そ
れぞれ列選択用トランジスタ４９−１．４９−２．−．
４９−ｎおよび反選択用トランジスタ５０−１．５０−
２．−．５０−ｎを介して第２のビデオライン５１およ
び上記ライン４８にそれぞれ共通に接続する。第１、第
２のビデオライン４７．５１は等しい抵抗値の負荷抵抗
５２　、５３を介して接地すると共に、それらの接続点
を差動増幅器５４のそれぞれの入力端に接続して、その
差動出力を絶対値回路５５を経て取出すようにする。ま
た、行ライン４２−１．４２−２．−．４２−ｍは、垂
直走査回路５６に接続してそれぞれ信号φ。６．　φ、
、・・−１φ。を印加し、列選択用トランジスタ４５−
１．４５−２．−．４５−ｎ；４９−１゜４９−２．−
．４９−ｎおよび反選択用トランジスタ４６−１゜４６
−２．−．４６−ｎ；５０−１．５０−２．−．５０−
ｎのゲート端子は、水平走査回路５７に接続して・それ
ぞれ信号φ３＋＋φＳｔ　＋・−１φ８．、および各々
の反転信号を印加する。

第３図Ｂは第３図Ａに示す固体撮像装置の動作を説明す
るための信号波形図である。行ライン４２−１゜４２−
２．−．４２−ｍに印加する信号φ。０．　φＧ！　＋
’−は、小さい振幅の読出しゲート電圧Ｖφ０とそれよ
り大きい振幅のリセット電圧Ｖφえより成り、一つの行
ラインの走査期間ｔＨＯ間はνφ６、次の行ラインの水
平走査に移るまでのブランキング期間ｔｌｌＬはＶφつ
の値になるように設定すると共に、これらＶφ。および
Ｖφ７の信号を次の行ラインの選択期間においても当該
衣の行ラインにおける走査期間ｔＨおよびブランキング
期間ｔｌｌＬにそれぞれ同期して発生させる。また、列
選択用トランジスタ４５−Ｌ４５−２．・・・、４５−
ｎ；４９−１．４９−２．−・、４９−ｎのゲート端子
に印加する信号φ、１．φＳ２＋　’−’＋　　φ５．
。

は、列ライン４３−１．４３−２．−、４３−ｎ；４４
−１．４４−２．−。

４４−ｎを選択するための信号で、低レベルは列選択用
トランジスタをオフ、反選択用トランジスタ４６−１゜
４６−２．−．４６−ｎ；５０−１．５０−２．・−，
５０−ｎをオン、高レベルは列選択用トランジスタをオ
ン、反選択用トランジスタをオフする電圧値になるよう
に設定する。

次に動作を説明する。垂直走査回路５６の作動により、
信号φ。、およびφＧ２が読出しレベルＶφ６になると
（第３図ＢにおいてＴの期間）、行ライン４２−１およ
び４２−２に接続されたＬＳＩＴ４１−１１．４１−１
２゜−，４１〜１０および４１−２１．４１−２２．・
−４２−２ｎが選択され、水平走査回路５７より出力さ
れる信号φ３１　＋　　φ３．。

−９φ８．、により列選択用トランジスタ４５−１；４
９−１゜４５−２；４９−２．−−．４５−ｎ；４９−
ｎが順次オンすると、ＬＳＩＴ４１−２１．４１−２２
．−、４ｌ−２ｎの信号と、行ライン４２−２の走査期
間開始の直前にリセット電圧Ｖφえによってリセットさ
れ、等価的に暗状態にあるＬＳＩＴ４１−１１．４１−
１２．・・・−，４ｌ−１ｎの暗出力信号とが、それぞ
れ第１のビデオライン４７および第２のビデオライン４
８を経て差動増幅器５４に順次同期して供給され、ここ
でＬＳＩＴ４１−１１　と４１−２１．４１−１２と４
１−２２．・−，４１−１０と４ｌ−２ｎの出力が順次
差動増幅された後絶対値回路５５を経て画像信号として
出力される。これにより、行ライン４２−２に接続され
たＬＳＩＴ４１−２１．４１−２２、・−，４ｌ−２ｎ
の１ラインの画像信号が行ライン４２−１に接続された
同列の対応するＬＳＩＴからの等価的な暗出力信号との
差動出力として得られる。続いて、行ライン４２−１お
よび４２−２にそれぞれ接続されたＬＳＩＴ群は、信号
φＧ１およびφＧ２が同期してリセット電圧Ｖφえにな
ったときに一斉にリセットされる。次いで、信号φ。２
およびφＧ３が読出しレベルＶφ。になると（第３図Ｂ
においてＴ′の期間）、行ライン４２−２および４２−
３に接続されたＬＳＩＴ４１−２１゜４１−２２．・−
、４ｌ−２ｎおよび４１−３１．４１−３２’、−４２
−３ｎが選択され、水平走査回路５７より出力される信
号φ８．。

φＳｔ　＋’＝−’＋　　φＳｎによりＬＳＩＴ４１−
３１．４１−３２．−．４ｌ−３ｎの信号と、夛の読出
し開始の直前にリセット電圧Ｖφ８によってリセットさ
れ、等価的に暗状態にあるＬＳＩＴ４１−２１．４１−
２２．−、４ｌ−２ｎの暗出力信号とが、それぞれ第１
のビデオライン４７および第２のビデオライン４日を経
て差動増幅器５４に順次同期して供給され、ここでＬＳ
ＩＴ４１−２１　と４１−３１．４１−２２と４１−３
２゜−−−−、４１−２ｎと４ｌ−３ｎの出力が順次差
動増幅された後絶対値回路５５を経て画像信号として出
力される。

これにより、行ライン４２−３に接続されたＬＳＩＴ４
１−３１゜４１−３２．・−・、４ｌ−３ｎの１ライン
の画像信号が行ライン４２−２に接続された同列の対応
するＬＳＩＴからの等価的な暗出力信号との差動出力と
して得られる。続いて、これら行ライン４２−２および
４２−３にそれぞれ接続されたＬＳＩＴ群は、信号φＧ
ｔおよびφ。、が同期してリセット電圧Ｖφ８になった
ときに一斉にリセットされる。以下、同様にして、順次
の行ラインに接続されたＬＳＩＴ群の画像信号が、前の
行ラインに接続されたＬＳＩＴ群の同列の対応するＬＳ
ＩＴからの等価的な暗出力信号との差動出力として得ら
れ、これにより１フイールドの光量に比例した画像信号
え得られる。なお、最初の行ライン４２−１に接続され
たＬＳＩＴ群の読出しにおいては、最後の行ライン４２
−ｍに接続されたＬＳＩＴ群から暗出力信号を得る。

この実施例によれば、余分なダミー画素が不要であると
共に、最初の行ラインを除いて同列の互いに隣接する画
素を用いて暗出力信号を差引くようにしたので、光量に
比例したＳ／Ｎ比の高い画像信号を得ることができる。

′なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能である。例え
ば、各画素を構成する静電誘導トランジスタは横型に限
らず、ノーマリ−オン形の縦型をもって構成することも
できる。また、上述した実施例では静電誘導トランジス
タをｎチャンネルとして構成したが、極性および不純物
のタイプを逆にすることによりＰチャンネルとして構成
することもできる。更に、各実施例において反選択用ト
ランジスタを設けたのは、非選択時の画素のソース電位
を所定の電位に固定するためであるが、この反選択用ト
ランジスタがない場合でも、ゲートに光電荷を蓄積する
ことは可能であり、したがって、この発明の他の実施例
として、反選択用トランジスタのない固体撮像装置があ
る。更に、第３実施例では同列前行の画素から暗出力信
号を得るようにしたが、同行前列の画素から暗出力信号
を得るよう構成することもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたようにこの発明によれば、ソース・ゲート選
択方式により画素を選択するようにしたので、画素間の
電気的絶縁領域が不要となり、したがって高密度化、縮
小化、多画素化に有利であると共に、ドレイン寄生容量
の影響が少なく、しかも列ラインの負荷容量を小さくで
きるので他の選択方式よりも高速読出しに関して有利で
ある。

また、選択した画素の信号をソースフォロワ−形式によ
り読出すようにしたので高いＳ／Ｎ比が得られると共に
、非選択時と選択時との列ラインの電位差を小さくでき
、したがってゲート・ソース選択方式の採用とも相撲っ
て高速読出しに極めて有利である。更に、チップ内で光
入力がないときの画素の暗出力信号を差引いているので
微少光量まで入射光量に正確に比例したＳ／Ｎ比の高い
画像信号が得゛られる。また、このような暗出力信号と
の差動をとる外部処理回路が不要となるので、容易に製
造できると共に、チップ間のＳ／Ｎ比のばらつきも低減
でき、公正りを向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ＡおｊびＢはこの発明の第１実施例を示す回路構
成図およびその動作を説明するための信号波形図、第２図は同じく第２実施例を示す回路構成図、第３図Ａ
およびＢは同じく第３実施例を示す回路構成図およびそ
の動作を説明するための信号波形図、第４図ＡおよびＢは従来の技術を示す回路構成図および
その動作を説明するための信号波形図である。１１−１１〜１１−ｍｎ　−ＬＳＩＴ　　１２−１〜１
２−ｍ−行ライン１３−１〜１３−ｎ・・・列ライン１４−１〜１４−ｎ・・・列選択用トランジスタ１５−
１〜１５−ｎ・・・反選択用トランジスタ１６・・・ビ
デオライン　　　　１７・・・ライン１８・・・負荷抵
抗　　　　　２０・・・垂直走査回路２１・・・水平走
査回路　　　２２・・・ダミー画素２３・・・ライン　
　　　　　２４・・・選択用トランジスタ２５・・・反
選択用トランジスタ２６・・・暗出力ライン　　　２７・・・負荷抵抗２８
・・・ライン　　　　　　２９・・・差動増幅器３１−
１〜３１−ｍ・・・ダミー画素４１−１１〜４１−ｍｎ　−ＬＳＩＴ　　　４２−１〜
４２−ｍ・−・行ライン４３−１〜４３−ｎ、４４−１
〜４４−ｎ・・・列ライン４５−１〜４５−ｎ、４９−
１〜４９−ｎ・・・列選択用トランジスタ４６−１〜４
６−ｎ、５０−１〜５０−ｎ・・・反選択用トランジス
タ４７・・・第１のビデオライン４８・・・ライン５１・・・第２のビデオライン５２　、５３・・・負荷抵抗　　５４・・・差動増幅器
５５・・・絶対値回路　　　　５６・・・垂直走査回路
５７・・・水平走査回路第１図へ」■九−」朋−Ｕ几。第３図Ｂ、Ｐ、、Ｊ４４− １４１ｆｆ　　　　　ｆ−ｎｆ２　　　　　　　１−Ｍ
ｎ第４図Ｂた、−−ゴＬ、ｄ４．− 手　　続　　補　　正　　書昭和６１年５月２日特許庁長官　　宇　　賀　　道　　部　　殿１、事件の
表示昭和６０年特許願第１０７２４８号２、発明の名称固体撮像装置３、補正をする者事件との関係　　特許出願人（ｏａ７）　　オリンパス光学工業株式会社を代理人・１．明細吾第８頁第８行の「読出すよにした」を「読
出すようにした」に訂正する。２、同第９頁第１１〜１２行の「アレイの任意−ｍ−に
接続し、」を「ビデオ電圧ｖＤＤに接続し、」に訂正す
る。８、同第１２頁第９行の［１ＳＩＴ１１−１２Ｊを［Ｌ
ＳＩＴ１１−１１Ｊに訂正する。４、図面中筒１図Ａ１第２図を別紙訂正図のとおりに訂
正する。

Claims

【特許請求の範囲】１、静電誘導トランジスタより成る画素をマトリックス
状に多数形成したアレイと、このアレイの順次の画素を
ソース・ゲート選択方式により選択してその出力信号を
ソースフォロワー形式で読出す選択読出し手段と、光入
力がないときの画素の暗出力信号を出力する暗信号出力
手段と、前記選択読出し手段からの出力信号から前記暗
信号出力手段からの暗出力信号を差引いて画像信号を出
力する手段とを同一チップに設けたことを特徴とする固
体撮像装置。２、前記暗信号出力手段は、遮光された１個の静電誘導
トランジスタより成る画素を具える特許請求の範囲第１
項記載の固体撮像装置。３、前記暗信号出力手段は、前記アレイを構成する１列
の画素数と同数の遮光された静電誘導トランジスタより
成る画素を具える特許請求の範囲第１項記載の固体撮像
装置。４、前記暗信号出力手段は、前記選択読出し手段により
選択して読出す画素と同列で、かつ前の行の画素を選択
して読出す手段を具える特許請求の範囲第１項記載の固
体撮像装置。