JPS62128677A - Ｍｏｓ型固体撮像素子 - Google Patents
Ｍｏｓ型固体撮像素子Info
- Publication number
- JPS62128677A JPS62128677A JP60267521A JP26752185A JPS62128677A JP S62128677 A JPS62128677 A JP S62128677A JP 60267521 A JP60267521 A JP 60267521A JP 26752185 A JP26752185 A JP 26752185A JP S62128677 A JPS62128677 A JP S62128677A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vertical
- switch
- switches
- enable
- signal line
- 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.)
- Granted
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、マトリクス状に配置された光電変換素子、こ
れら光電変換素子に付属した垂直スイッチ、垂直信号線
に付属した水平スイッチ、垂直走査回路および水平走査
回路から成るＭＯＳ型固体撮像素子に関する。
れら光電変換素子に付属した垂直スイッチ、垂直信号線
に付属した水平スイッチ、垂直走査回路および水平走査
回路から成るＭＯＳ型固体撮像素子に関する。
生してしまうことがある。このような妨害信号を光にせ
信号と称する。光にせ信号の代表的な例は、スミアとブ
ルーミングである。どちらも画面上に強い光点があった
場合に、その周囲に光点かにじむ現象である。このにじ
みは一般に縦の帝となって画面上に表われる。
信号と称する。光にせ信号の代表的な例は、スミアとブ
ルーミングである。どちらも画面上に強い光点があった
場合に、その周囲に光点かにじむ現象である。このにじ
みは一般に縦の帝となって画面上に表われる。
ブルーミングは、強い光が光電変換部に轟たった時、そ
れにより生じた多量の電荷が光電変換部の容量からあふ
れ出ることによって生じる。そのため光電変換部の構造
的な処置によって、あふれた電荷が信号路を通らずに排
出してしまうことによって、ブルーミング現象はかなり
の程度ま↑減少することができる。
れにより生じた多量の電荷が光電変換部の容量からあふ
れ出ることによって生じる。そのため光電変換部の構造
的な処置によって、あふれた電荷が信号路を通らずに排
出してしまうことによって、ブルーミング現象はかなり
の程度ま↑減少することができる。
一方スミアは、生じた電荷が、拡散により信号転送路に
流れ込む現象〒ある。ＭＯＳ型固体撮像素子では１列の
光電変換素子が垂直信号線に隣接しており、１列あたり
例えばほぼ４００個の光電変換素子が設けられているの
フ、ブルーミング対策により個々の素子のあふれ電荷が
少なくなったとしても、多数の素子から信号転送路に流
入する総電荷量は大きなものとなる。従ってスミア現象
の排除は本質的に困′＠↑ある。
流れ込む現象〒ある。ＭＯＳ型固体撮像素子では１列の
光電変換素子が垂直信号線に隣接しており、１列あたり
例えばほぼ４００個の光電変換素子が設けられているの
フ、ブルーミング対策により個々の素子のあふれ電荷が
少なくなったとしても、多数の素子から信号転送路に流
入する総電荷量は大きなものとなる。従ってスミア現象
の排除は本質的に困′＠↑ある。
本発明の目的は、このスミア現象を大幅に減少したＭＯ
Ｓ型固体撮像素子を提供することにある。
Ｓ型固体撮像素子を提供することにある。
〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明によれ
ばこの目的は次のようにして達成される。
ばこの目的は次のようにして達成される。
すなわち垂直スイッチに付属して垂直エネーブルスイッ
チが設けられており、これら垂直エネーブルスイッチは
、当該の行の垂直スイッチの制御を可能にし、また水平
スイッチに付属してリセットスイッチが設けられており
、１画素の走操期間中当該の行の垂直スイッチを制御す
べき間に、リセットスイッチ、垂直エネーブルスイッチ
、および水平スイッチが、順に制御され、すなわちまず
垂直信号線をリセットし、次に垂直エネーゾルスイッチ
により垂直スイッチを制御し、それから垂直信号線から
出力線へ信号電荷の転送を行うようにした。
チが設けられており、これら垂直エネーブルスイッチは
、当該の行の垂直スイッチの制御を可能にし、また水平
スイッチに付属してリセットスイッチが設けられており
、１画素の走操期間中当該の行の垂直スイッチを制御す
べき間に、リセットスイッチ、垂直エネーブルスイッチ
、および水平スイッチが、順に制御され、すなわちまず
垂直信号線をリセットし、次に垂直エネーゾルスイッチ
により垂直スイッチを制御し、それから垂直信号線から
出力線へ信号電荷の転送を行うようにした。
そもそもブルーミング対策により個々の素子のあふれ電
荷は少なくなっているの〒、１水平走査期間中の流入電
荷が加算されないようにすれば、スミアは最大で１行の
素子数分の１に減少〒きることは明らかである。従って
本発明では、１つの画素の読出しを３つのステップに分
け、第１に垂直信号線に蓄積Ｉ−だ電荷をリセットし、
第２に光電変換素子の電荷を垂直信号線に転送し、第３
に垂直信号線の電荷を出力線に転送する。
荷は少なくなっているの〒、１水平走査期間中の流入電
荷が加算されないようにすれば、スミアは最大で１行の
素子数分の１に減少〒きることは明らかである。従って
本発明では、１つの画素の読出しを３つのステップに分
け、第１に垂直信号線に蓄積Ｉ−だ電荷をリセットし、
第２に光電変換素子の電荷を垂直信号線に転送し、第３
に垂直信号線の電荷を出力線に転送する。
しかしこの３つのステップを各画素に対して直列に行っ
たのでは、制御／ξルスとして従来のｉＲＲ２Ｏ６倍の
周波数のものが必要になってしまう。
たのでは、制御／ξルスとして従来のｉＲＲ２Ｏ６倍の
周波数のものが必要になってしまう。
そこで本発明では、前記３つのステップを隣接する画素
間で１つづつずらして行うことにより、従り 来の水平転送与ロックと同じ周波数で制御できるような
構成を提供している。
間で１つづつずらして行うことにより、従り 来の水平転送与ロックと同じ周波数で制御できるような
構成を提供している。
この構成によれば、第１の画素の水平スイッチと第２の
画素の垂直エネーブルスイッチと第３の画素のリセット
スイッチは同時に制御され、以下同様に隣接する３つの
画素のそれぞれのスイッチが１周期づつずらせて制御さ
れる。
画素の垂直エネーブルスイッチと第３の画素のリセット
スイッチは同時に制御され、以下同様に隣接する３つの
画素のそれぞれのスイッチが１周期づつずらせて制御さ
れる。
本発明によるＭＯＳ型固体撮像素子によれば、スミアは
極めて大幅に低減できる。しかもそのための処置は、若
干の素子数の増加だけでよく、特に高速の制御もいらな
い。ＬＳＩチップ上の素子数のこの程度の増加により、
製造コストが大幅に上昇することもないので、本発明に
よれば、わずかなコストの上昇で大幅な画質の向上が得
られる。
極めて大幅に低減できる。しかもそのための処置は、若
干の素子数の増加だけでよく、特に高速の制御もいらな
い。ＬＳＩチップ上の素子数のこの程度の増加により、
製造コストが大幅に上昇することもないので、本発明に
よれば、わずかなコストの上昇で大幅な画質の向上が得
られる。
本発明の実施例を以下図面によって説明する。
第１図と第２図は、本発明による固体撮像素子の構造と
動作の説明に供されるものであり、第１図の各位置に生
じる信号波形が、第２図に、当該の位置と同じ記号で示
されている。
動作の説明に供されるものであり、第１図の各位置に生
じる信号波形が、第２図に、当該の位置と同じ記号で示
されている。
従来のＭＯＳ型固体撮像素子〒は、垂直走査回路Ｖのそ
れぞれの出力端子ｖ１．ｖ２・・・は、垂直スイッチＴ
ｒ３のゲートに直接接続されているが、本発明によれば
これら出力端子は、垂直エネーブルスイッチＴｒ１を介
して垂直スイッチＴｒ３のゲートに接続されている。従
って垂直スイッチＴｒ５は、垂直走査回路Ｖと水平走査
回路Ｈの両方から信号が供給された場合にしか導通しな
い。
れぞれの出力端子ｖ１．ｖ２・・・は、垂直スイッチＴ
ｒ３のゲートに直接接続されているが、本発明によれば
これら出力端子は、垂直エネーブルスイッチＴｒ１を介
して垂直スイッチＴｒ３のゲートに接続されている。従
って垂直スイッチＴｒ５は、垂直走査回路Ｖと水平走査
回路Ｈの両方から信号が供給された場合にしか導通しな
い。
またここではそれぞれの垂直信号線は、水平走査回路Ｈ
から制御される水平スイッチＴｒ４を介して出力線に接
続されていると共に、同じく水平走査回路Ｈから制御さ
れるリセットスイッチＴｒ２を介してバイアス線に接続
されている。
から制御される水平スイッチＴｒ４を介して出力線に接
続されていると共に、同じく水平走査回路Ｈから制御さ
れるリセットスイッチＴｒ２を介してバイアス線に接続
されている。
水平走査回路Ｈのそれぞれの出力端子Ｈ１，Ｈ２・・・
は、リセットスイッチＴｒ２のゲート、垂直エネーブル
スイッチＴｒ１のドレイン、および水平スイッチＴｒ４
のグー・トに接続されている。個別的に述べれば、出力
端子Ｈ１は第１の画素リセットスイッチＴｒ２に、出力
端子Ｈ２は、第１の垂直エネーブルスイッチＴｒ１と第
２の画素のリセットスイッチＴｒ２に、また出力端子Ｈ
６は、第１の画素の水平スイッチＴｒ４と第２の画素の
垂直エネーブルスイッチＴｒ１と第３の画素のリセット
スイッチＴｒ２に接続されており、以下同様である。
は、リセットスイッチＴｒ２のゲート、垂直エネーブル
スイッチＴｒ１のドレイン、および水平スイッチＴｒ４
のグー・トに接続されている。個別的に述べれば、出力
端子Ｈ１は第１の画素リセットスイッチＴｒ２に、出力
端子Ｈ２は、第１の垂直エネーブルスイッチＴｒ１と第
２の画素のリセットスイッチＴｒ２に、また出力端子Ｈ
６は、第１の画素の水平スイッチＴｒ４と第２の画素の
垂直エネーブルスイッチＴｒ１と第３の画素のリセット
スイッチＴｒ２に接続されており、以下同様である。
従って例えば出力端子Ｈ３から出力が供給されている場
合、第１の画素では、すでにリセットと光電変換素子か
ら垂直信号線への電荷の転送が終了しており、垂直信号
線から出力線へ電荷が転送される。この時同時に第２の
画素では、光電変換素子から出力線へ電荷が転送され、
一方第３の画素では、リセットが行われる。このように
隣接する３つの画素で、３種類の動作が同時に行われる
ので、１走査線の画素を読出すために水平走査回路Ｈが
発生すべき・ぞルスの数は、従来のものより２つ多いに
すぎない。
合、第１の画素では、すでにリセットと光電変換素子か
ら垂直信号線への電荷の転送が終了しており、垂直信号
線から出力線へ電荷が転送される。この時同時に第２の
画素では、光電変換素子から出力線へ電荷が転送され、
一方第３の画素では、リセットが行われる。このように
隣接する３つの画素で、３種類の動作が同時に行われる
ので、１走査線の画素を読出すために水平走査回路Ｈが
発生すべき・ぞルスの数は、従来のものより２つ多いに
すぎない。
第２図から明らかなように、垂直走査回路Ｖのそれぞれ
の出力ｖ１ 、 ｖ２・・・・・・は、各出力が高レベ
ルにある時に、垂直スイッチＴｒ５が導通するのではな
く、この時垂直スイッチＴｒ３はエネーブルされるだけ
である。この時水平走査回路Ｈから垂直エネーブルスイ
ッチＴｒ１のドレインに出力Ｈ１，Ｈ２・・・が供給さ
れると、垂直スイッチＴｒ５が導通する。
の出力ｖ１ 、 ｖ２・・・・・・は、各出力が高レベ
ルにある時に、垂直スイッチＴｒ５が導通するのではな
く、この時垂直スイッチＴｒ３はエネーブルされるだけ
である。この時水平走査回路Ｈから垂直エネーブルスイ
ッチＴｒ１のドレインに出力Ｈ１，Ｈ２・・・が供給さ
れると、垂直スイッチＴｒ５が導通する。
第１図の構成の垂直スイッチＴｒ３と垂直エネーブルス
イッチＴｒ１は、第３図に抜き出して示しである。しか
しこの２つのスイッチＴｒδとＴｒｌの配列はこれだけ
に限らない。第４図にこれらスイッチＴｒ５とＴｒｌの
別の配列の実施例が示しである。
イッチＴｒ１は、第３図に抜き出して示しである。しか
しこの２つのスイッチＴｒδとＴｒｌの配列はこれだけ
に限らない。第４図にこれらスイッチＴｒ５とＴｒｌの
別の配列の実施例が示しである。
この場合２つのスイッチＴｒ３とＴｒｌは直列に接続さ
れている。従って垂直走査回路Ｖの出力ｖ１と水平走査
回路Ｈの出力Ｈ１が同時に供給された時に、光電変換素
子の電荷が垂直信号線に供給されるという動作に関して
は、第４図の回路は、第３図の回路と同じである。
れている。従って垂直走査回路Ｖの出力ｖ１と水平走査
回路Ｈの出力Ｈ１が同時に供給された時に、光電変換素
子の電荷が垂直信号線に供給されるという動作に関して
は、第４図の回路は、第３図の回路と同じである。
本発明による固体撮像素子の動作を要約すれば次の通り
である。
である。
（ｒ） 垂直エネーブルスイッチＴｒ１に垂直走査回
路Ｖから・ぞルスが供給され、読出し可能状態となる。
路Ｖから・ぞルスが供給され、読出し可能状態となる。
（ｎ） リセットスイッチＴｒ２に水平走査回路Ｈか
ら・ぞルスが供給され、垂直信号線が一定電位にリセッ
トされる。
ら・ぞルスが供給され、垂直信号線が一定電位にリセッ
トされる。
（Ｉ［ｌ） 垂直スイッチＴｒδに垂直エネーブルス
イッチＴｒ１を介して水平走査回路Ｈから／ぞルスが供
給され、光電変換素子の画像信号が垂直信号線に転送さ
れる。
イッチＴｒ１を介して水平走査回路Ｈから／ぞルスが供
給され、光電変換素子の画像信号が垂直信号線に転送さ
れる。
（財）水平スイッチＴｒ４に水平走査回路ＨからノＺル
スが供給され、垂直信号線の画像信号が出力線に転送さ
れる。
スが供給され、垂直信号線の画像信号が出力線に転送さ
れる。
なお動作（１）は、行の選択であるから、１行につき１
度だけ行われる。動作（Ｉｔ）〜ＱＶ）は、それぞれの
画素について順に行われるが、１つの画素について動作
（ＩＩ）〜（Ｉｖ）が終了した後、次の画素について同
じ動作を行ったのマは、動作時間が従来のものの３倍に
なってしまう。従って本実施例では、それぞれ隣接する
画素で、１つづつずれた動作（ＩＩ）、（ｌ［０、（財
）を同時に行うことによって、動作時間を延長すること
なく、すべての画素の信号を読出すことができる。各画
素にオ（τける動作と時間経過の関係を次の表に示す。
度だけ行われる。動作（Ｉｔ）〜ＱＶ）は、それぞれの
画素について順に行われるが、１つの画素について動作
（ＩＩ）〜（Ｉｖ）が終了した後、次の画素について同
じ動作を行ったのマは、動作時間が従来のものの３倍に
なってしまう。従って本実施例では、それぞれ隣接する
画素で、１つづつずれた動作（ＩＩ）、（ｌ［０、（財
）を同時に行うことによって、動作時間を延長すること
なく、すべての画素の信号を読出すことができる。各画
素にオ（τける動作と時間経過の関係を次の表に示す。
一画素番号
１ ２？）４５６ ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・間■■ｎ 経 過 ■ ｍｎ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 〔発明の効果・〕 以上記載したとおり、本発明のＭＯＳ型固体撮像素子に
よれば、１つの画素の読出しを６つのステップに分け、
第１に垂直信号線に蓄積した電荷をリセットし、第２に
光電変換素子の電荷を垂直信号線に転送し、第３に垂直
信号線の電荷を出力線に転送し、この３つのステップを
隣接する画素間で１つづつずらして行うことにより、垂
直信号線に蓄積されるスミア等の光にせ信号が大幅に減
少〒きて好適な画像が得られる。
・・・間■■ｎ 経 過 ■ ｍｎ ■ ■ ■ ■ ■ ■ 〔発明の効果・〕 以上記載したとおり、本発明のＭＯＳ型固体撮像素子に
よれば、１つの画素の読出しを６つのステップに分け、
第１に垂直信号線に蓄積した電荷をリセットし、第２に
光電変換素子の電荷を垂直信号線に転送し、第３に垂直
信号線の電荷を出力線に転送し、この３つのステップを
隣接する画素間で１つづつずらして行うことにより、垂
直信号線に蓄積されるスミア等の光にせ信号が大幅に減
少〒きて好適な画像が得られる。
第１図は、本発明による固体撮像素子の実施例を示す回
路図、第２図は、第１図の素子の動作を説明する時間線
図、第３図と第４図は、垂直スイッチと垂直エネーブル
の配列を示す２つの実施例の図である。 Ｔｒｌ・・・垂直エネーブルスイッチ、Ｔｒ２・・・リ
セットスイッチ、Ｔｒろ・・・垂直スイッチ、Ｔｒ４・
・・水平スイッチ、Ｈ・・・水平走査回路、Ｖ・・・垂
直走査回路。
路図、第２図は、第１図の素子の動作を説明する時間線
図、第３図と第４図は、垂直スイッチと垂直エネーブル
の配列を示す２つの実施例の図である。 Ｔｒｌ・・・垂直エネーブルスイッチ、Ｔｒ２・・・リ
セットスイッチ、Ｔｒろ・・・垂直スイッチ、Ｔｒ４・
・・水平スイッチ、Ｈ・・・水平走査回路、Ｖ・・・垂
直走査回路。
Claims (2)
- （１）マトリクス状に配置された光電変換素子、これら
光電変換素子に付属した垂直スイツチ、垂直信号線に付
属した水平スイツチ、垂直走査回路および水平走査回路
から成るＭＯＳ型固体撮像素子において、 垂直スイツチに付属して垂直エネーブルスイツチが設け
られており、これら垂直エネーブルスイツチは、当該の
行の垂直スイツチの制御を可能にし、また水平スイツチ
に付属してリセツトスイツチが設けられており、１画素
の走操期間中当該の行の垂直スイツチを制御すべき間に
、リセツトスイツチ、垂直エネーブルスイツチ、および
水平スイツチが、順に制御され、すなわちまず垂直信号
線をリセツトし、次に垂直エネーブルスイツチにより垂
直スイツチを制御し、それから垂直信号線から出力線へ
信号電荷の転送を行うようにしたことを特徴とする、Ｍ
ＯＳ型固体撮像素子。 - （２）第１の画素の水平スイツチと第２の画素の垂直エ
ネーブルスイツチと第３の画素のリセツトスイツチは同
時に制御され、以下同様に隣接する３つの画素のそれぞ
れのスイツチが１周期づつずらせて制御される、特許請
求の範囲第１項記載の固体撮像素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267521A JPS62128677A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Ｍｏｓ型固体撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60267521A JPS62128677A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Ｍｏｓ型固体撮像素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128677A true JPS62128677A (ja) | 1987-06-10 |
| JPH0547021B2 JPH0547021B2 (ja) | 1993-07-15 |
Family
ID=17445990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60267521A Granted JPS62128677A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | Ｍｏｓ型固体撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128677A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7663168B2 (en) * | 2004-03-18 | 2010-02-16 | Renesas Technology Corp. | Image pickup element performing image detection of high resolution and high image quality and image pickup apparatus including the same |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP60267521A patent/JPS62128677A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7663168B2 (en) * | 2004-03-18 | 2010-02-16 | Renesas Technology Corp. | Image pickup element performing image detection of high resolution and high image quality and image pickup apparatus including the same |
| US7868365B2 (en) | 2004-03-18 | 2011-01-11 | Renesas Electronics Corporation | Image pickup element performing image detection of high resolution and high image quality and image pickup apparatus including the same |
| US8106433B2 (en) | 2004-03-18 | 2012-01-31 | Renesas Electronics Corporation | Image pickup element performing image detection of high resolution and high image quality and image pickup apparatus including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547021B2 (ja) | 1993-07-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |