JPS63131662A - Solid-state image pickup device - Google Patents

Solid-state image pickup device

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Publication number
JPS63131662A
JPS63131662A JP61277346A JP27734686A JPS63131662A JP S63131662 A JPS63131662 A JP S63131662A JP 61277346 A JP61277346 A JP 61277346A JP 27734686 A JP27734686 A JP 27734686A JP S63131662 A JPS63131662 A JP S63131662A
Authority
JP
Japan
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potential
gate
period
sit
pixel
Prior art date
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Pending
Application number
JP61277346A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toyokazu Mizoguchi
豊和 溝口
Junichi Nakamura
淳一 中村
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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 Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP61277346A priority Critical patent/JPS63131662A/en
Publication of JPS63131662A publication Critical patent/JPS63131662A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To improve blooming resistance and picture quality, by clamping a picture element SIT whose gate potential exceeds a prescribed potential in which no blooming is generated at the prescribed potential out of all of the picture elements SIT in a period other than a prescribed readout period. CONSTITUTION:Resetting MOSFETs 21-1-21-4 have functions to clamp the gate potential of the picture element SIT which exceeds the prescribed potential where the blooming is generated in a non-selection time other than to reset the picture element SIT. For example, when light beams with high intensity over a saturation light quantity projected on a non-selective picture element SIT 10-33, the gate potential is clamped at a threshold voltage in the forward direction of a gate/source diode. And no output appears until the gate voltage goes over the sum of a pinch-off voltage and the threshold voltage of a column line potential amplifying MOSFET18. In such way, the blooming resistance can be improved, and high picture quality can be obtained.

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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a solid-state imaging device using a static induction transistor.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、固体撮像装置としてはMO3I−ランジスタを使
用したもの、或いはCCD、BBD等の電荷結合デバイ
スを使用したものが一般的である。
Conventionally, solid-state imaging devices that use MO3I-transistors or charge-coupled devices such as CCDs and BBDs are common.

しかし、MOS)ランジスタを使用したものは、出力信
号が微弱であり、信号対雑音比が悪く、光感度も低いと
言う欠点があり、またCCD、BBD等を用いたものは
電荷転送時に電荷の損失があり、製造も困難である等の
欠点がある。
However, those using MOS) transistors have the drawbacks of weak output signals, poor signal-to-noise ratio, and low photosensitivity, and those using CCD, BBD, etc. There are drawbacks such as loss and difficulty in manufacturing.

これらの欠点を解決するものとして、例えば特開昭58
−105672号公報に開示されているような、各画素
に静電誘導トランジスタ(StaticInducti
on Transistor;以下SITと称する)を
備えた固体撮像装置が提案されている。
As a solution to these drawbacks, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 58
A static induction transistor (StaticInducti) is installed in each pixel as disclosed in Japanese Patent No. 105672.
2. Description of the Related Art Solid-state imaging devices equipped with on-transistor (hereinafter referred to as SIT) have been proposed.

また、本願人も上記のSITを備えた固体撮像装置を改
良したものを種々開発しており、この内の1つの例を第
4図につき説明する。
The present applicant has also developed various improved solid-state imaging devices equipped with the above-mentioned SIT, one example of which will be explained with reference to FIG.

第4図Aは、SITにより固体撮像装置を構成する一画
素の構造図であり、第4図Bは固体撮像装置の回路構成
図である。
FIG. 4A is a structural diagram of one pixel constituting a solid-state imaging device using SIT, and FIG. 4B is a circuit configuration diagram of the solid-state imaging device.

第4図Aにおいて、SITのドレインとして作用するn
3シリコン基板1上にはチャネル領域となるn−エピタ
キシャル層2が堆積されている。
In Figure 4A, n acts as the drain of SIT.
3. On a silicon substrate 1, an n-epitaxial layer 2 which becomes a channel region is deposited.

このエピタキシャル層2には浅いn゛ソース領域3が形
成されており、このソース領域3はエピタキシャル層2
内でp0ゲート領域4によって囲まれている。ゲート領
域4上にはMOSキャパシタ5が形成されており、この
キャパシタ5を介してパルスが供給される。ゲート領域
4が逆バイアスされると、このゲート領域の外側には空
乏層が形成される。この空乏層の箇所に光が入射して正
孔−電子対が生成されると、電子はソース3およびドレ
イン領域1に掃き出され、正孔はゲート領域4に蓄積さ
れるようになる。このためゲート電位が上昇し、ドレイ
ンとソースとの間の電流は上記電圧変化により変調され
、光に依存して増幅された信号が得られる。なお、第4
図Aにおける符号6は各画素を分離するための分離領域
である。
A shallow n source region 3 is formed in this epitaxial layer 2, and this source region 3 is formed in the epitaxial layer 2.
It is surrounded by a p0 gate region 4 within. A MOS capacitor 5 is formed on the gate region 4, and a pulse is supplied via this capacitor 5. When the gate region 4 is reverse biased, a depletion layer is formed outside this gate region. When light enters the depletion layer and hole-electron pairs are generated, the electrons are swept out to the source 3 and drain regions 1, and the holes are accumulated in the gate region 4. Therefore, the gate potential increases, the current between the drain and the source is modulated by the voltage change, and a light-dependent amplified signal is obtained. In addition, the fourth
Reference numeral 6 in FIG. A is a separation area for separating each pixel.

第4図Bにおいて、符号10−11.10−12.−−
−−10−21、10−22.−−−−−、−−−−−
、10−44は、それぞれ第4図Aに示した画素を構成
するSITであり、ここでは説明の便宜上これらのSI
Tを4行4列に縦横に配列した例を示している。縦に配
列されるSITの各ソースは列ライン11−1.11−
2.−−−−−11−4に共通に接続されており、これ
らの列ラインは水平選択スイッチを構成するスイッチM
O3FET13−1.13−2.−−−−−13−4を
介してビデオライン14に接続されている。スイッチM
OS F ET13−1〜13−4の各ゲートは水平走
査回路15に接続されており、これらの各ゲートには水
平走査パルスφ、I。
In FIG. 4B, reference numerals 10-11.10-12. ---
--10-21, 10-22. −−−−−,−−−−−
, 10-44 are SITs constituting the pixels shown in FIG. 4A, and for convenience of explanation, these SIs are
An example is shown in which T's are arranged vertically and horizontally in 4 rows and 4 columns. Each source of vertically arranged SIT is connected to a column line 11-1.11-
2. ------11-4 are commonly connected, and these column lines are connected to the switch M constituting the horizontal selection switch.
O3FET13-1.13-2. ---Connected to video line 14 via 13-4. Switch M
Each gate of the OS FETs 13-1 to 13-4 is connected to the horizontal scanning circuit 15, and each gate receives horizontal scanning pulses φ and I.

φ3Z+ −−−−−φ34が加えられる。φ3Z+---φ34 is added.

一方、横に配列されるSITの各ゲートはキャパシタを
介して行うイン12−1.12−2.−−−12−4に
共通に接続されており、これらの各行ラインは垂直走査
回路16に接続されて、垂直走査パルスφG++φGZ
+ −−−−一φ。4が上記機に配列されたSITのゲ
ートに印加される。
On the other hand, each gate of the SITs arranged horizontally is connected to the input terminals 12-1, 12-2, . ---12-4, and each of these row lines is connected to the vertical scanning circuit 16 and receives a vertical scanning pulse φG++φGZ.
+ −−−−1φ. 4 is applied to the gates of the SITs arranged in the machine.

上記垂直走査パルスが成る行ラインに印加されることに
より画素行が選択され、水平走査パルスにより画素列が
選択されると、交点の画素の光信号電流が読み出される
。このようにして、水平および垂直走査パルスが順次出
力されることにより各画素が順次走査されて1画素分の
信号が得られる。
When a pixel row is selected by applying the vertical scanning pulse to the row line, and a pixel column is selected by the horizontal scanning pulse, the optical signal current of the pixel at the intersection is read out. In this way, by sequentially outputting horizontal and vertical scanning pulses, each pixel is sequentially scanned and a signal for one pixel is obtained.

・ 第5図は上記固体撮像装置を動作させるパルスのタ
イミングを示す信号波形図である。ゲート選択(垂直走
査)パルスφ。は2種類の高レベル■1およびvisを
有するパルスから成り、各ラインの水平走査期間篩の間
は読み出しレベルVIDの値をとり、それに続く水平ブ
ランキング期間tllLにはリセットレベルV□となる
。ソース選択(水平走査)パルスφ、は各水平走査期間
ごとに高レベルとなり、横に並ぶ画素を順次走査する。
- FIG. 5 is a signal waveform diagram showing the timing of pulses that operate the solid-state imaging device. Gate selection (vertical scanning) pulse φ. consists of pulses having two types of high levels 1 and vis, and takes the value of the read level VID during the horizontal scanning period of each line, and becomes the reset level V□ during the subsequent horizontal blanking period tllL. The source selection (horizontal scanning) pulse φ goes to a high level in each horizontal scanning period, and sequentially scans horizontally arranged pixels.

リセットパルスφ8は各水平ブランキング期間ごとに高
レベルとなるパルスであり、信号が読み出された画素の
リセット作用を行う。
The reset pulse φ8 is a pulse that becomes high level in each horizontal blanking period, and performs a reset action on the pixels from which the signal is read.

第6図は1つの画素SITに着目した場合の回路構成を
示すもので、CGDはゲート・ドレイン間の寄生容量、
CCSはゲート・ソース間の寄生容量、C8はソースラ
インの浮遊容量、ROMは水平選択用のスイッチMO3
FET  ’rsのオン抵抗である。
Figure 6 shows the circuit configuration when focusing on one pixel SIT, where CGD is the parasitic capacitance between the gate and drain,
CCS is the parasitic capacitance between the gate and source, C8 is the stray capacitance of the source line, and ROM is the horizontal selection switch MO3
This is the on-resistance of FET'rs.

第7図は画素SITに水平走査パルスφ3、垂直走査パ
ルスφ6、リセットパルスφえが印加された時の画素S
ITのゲート電位■G、ソース電位■、の時間的な変化
を示したものである。なお、φ8は後述するゲート・ソ
ースダイオードの順方向闇値電圧である。
Figure 7 shows the pixel S when horizontal scanning pulse φ3, vertical scanning pulse φ6, and reset pulse φ are applied to pixel SIT.
It shows temporal changes in the gate potential (G) and source potential (2) of IT. Note that φ8 is a forward dark value voltage of a gate/source diode, which will be described later.

以下、第5図〜第7図を参照してゲート電位■。、ソー
ス電位VSの時間的変化を順次に説明する。
Hereinafter, with reference to FIGS. 5 to 7, gate potential (2) will be explained. , temporal changes in the source potential VS will be sequentially explained.

(1)時間t、において φG=Vえ、(〉φ、)、φえが旧ghレベルになると
ソース電位■、はGNDにリセットされ、■、=φ、と
なる。
(1) At time t, when φG=V(〉φ, ), φ reaches the old gh level, the source potential ■, is reset to GND, and ■,=φ.

(2)時間を宜において パルスφ。、φ翼がGNDになると、ゲート電位■6は
次式で与えられる逆バイアス状態となり、光積分を開始
する。
(2) Pulse φ depending on the time. , φ blades become GND, the gate potential 6 becomes a reverse bias state given by the following equation, and optical integration starts.

ここで、CJ = Cas+Ca。Here, CJ = Cas + Ca.

(3)時間t3において 光積分時間では、光の照射によって生成された光電荷Q
、hはゲート容量(CG+CJ)に蓄積される。上記Q
Qt、は次式で与えられる。
(3) At time t3, in the light integration time, the photocharge Q generated by light irradiation
, h are accumulated in the gate capacitance (CG+CJ). Above Q
Qt is given by the following equation.

Qoh=  GL  −A  −P  −t  五0、
=GL−A −E     −−−−−+21ここで、
GLは生成率(μ・八/μ−)、Aは受光面面積(el
l”)、Pは光の放射照度(μ−/cm ”)、Lin
Lは積分時間(S) 、Eは露光量(E=P −ttf
it )である。ゲート電位V、は上記(1)式および
(2)式より (4)時間t4において φc”V。になるとゲート電位V、は となる。Vc4>Vpであると(ここで、■、は画素S
TTのドレイン電流が流れ始めるゲート・ソース間電位
差でありピンチオフ電圧と称している)画素SITのド
レイン電流が流れ、ソースライン容量C3を充電する。
Qoh= GL -A -P -t 50,
=GL-A-E------+21Here,
GL is the production rate (μ・8/μ−), A is the light-receiving surface area (el
l"), P is the light irradiance (μ-/cm"), Lin
L is the integration time (S), E is the exposure amount (E = P - ttf
it). From equations (1) and (2) above, the gate potential V becomes φc''V at time t4 (4). If Vc4>Vp, (where ■, is the pixel S
The drain current of the pixel SIT (which is the potential difference between the gate and source at which the drain current of TT begins to flow and is called a pinch-off voltage) flows and charges the source line capacitance C3.

この充電はゲート・ソース間の電位差VGSがV、とな
るまで続く。従って、ソース電位は次式で与えられる。
This charging continues until the potential difference VGS between the gate and source reaches V. Therefore, the source potential is given by the following equation.

■Pくφ富であるので、画素SITのp′″ゲートから
n°ソースへの電流はほとんど流れない。
(2) Since P is rich in φ, almost no current flows from the p''' gate to the n° source of the pixel SIT.

(5)時間t、において パルスφ3が旧ghレベルとなり、ソースラインはスイ
ッチMO3FET  Ts(オン抵抗R0,)を通して
負荷抵抗RLに接続される。出力■。0は時間的に変化
し次式で与えられる。
(5) At time t, the pulse φ3 becomes the old gh level, and the source line is connected to the load resistor RL through the switch MO3FET Ts (on-resistance R0,). Output ■. 0 changes over time and is given by the following equation.

第8図は水平選択パルスφSが旧gh レベルとなった
時の画素SITのゲート電位VC%ソース電位v8、出
力V outの時間的な変化を示す。第8図において、
水平選択パルスφ3が旧ghレベルになると画素SIT
のp1ゲートとn′″ソースは順方向となりρnダイオ
ード電流が流れ、ゲート容量に蓄積された信号電荷は、
ソースに流出する。
FIG. 8 shows temporal changes in the gate potential VC% source potential v8 and output V out of the pixel SIT when the horizontal selection pulse φS is at the old gh level. In Figure 8,
When the horizontal selection pulse φ3 reaches the old gh level, the pixel SIT
The p1 gate and the n''' source of are in the forward direction, and the ρn diode current flows, and the signal charge accumulated in the gate capacitance is
Spills into the source.

したがって、この固体撮像装置では光信号電荷は破壊さ
れ、ゲート電位VG、ソース電位V、は共に減少し1、
上記(6)式で与えられる出力■。、は、上記(5)式
を同(6)式のVt(t)に代入した時の値よりも小さ
くなる。
Therefore, in this solid-state imaging device, the optical signal charge is destroyed, and both the gate potential VG and the source potential V decrease to 1.
Output ■ given by equation (6) above. , is smaller than the value obtained when the above equation (5) is substituted for Vt(t) in the same equation (6).

第9図は本願人が既に開発した固体撮像装置の他の例の
回路構成を示すものである。この例では、水平選択スイ
ッチを構成するスイッチMO3FET13−1.13−
2.−−−.13−4の各々のドレインに列ライン電位
増幅用のMOS F ET18−1.18−2.−〜1
8−4のソースをそれぞれ接続し、これら列ライン電位
増幅用MO3FETの各ゲートを対応する列ライン11
−1.11−2.−−−、11−4に、ドレインを共通
に基板電源VDDに接続すると共に、ビデオライン14
には負荷抵抗RLと並列にビデオラインリセット用MO
3FET19を接続したもので、その他の回路構成は第
4図Bと同様である。
FIG. 9 shows the circuit configuration of another example of a solid-state imaging device already developed by the applicant. In this example, the switch MO3FET13-1.13- that constitutes the horizontal selection switch
2. ---. A MOS FET 18-1, 18-2. for column line potential amplification is connected to the drain of each of 13-4. -~1
8-4 are respectively connected, and each gate of these MO3FETs for column line potential amplification is connected to the corresponding column line 11.
-1.11-2. ---, 11-4, the drain is commonly connected to the board power supply VDD, and the video line 14
MO for video line reset is connected in parallel with load resistor RL.
A 3FET 19 is connected, and the other circuit configuration is the same as that shown in FIG. 4B.

この固体撮像装置においては、リセット用MO3FET
19のゲートに第10図に示すようなビデオラインリセ
ットパルスφIIVを印加すると共に、第5図に示した
駆動パルスを対応する素子に印加することにより第4図
Bの固体撮像装置と同様に動作させることができる他、
画素SITのゲート容量に蓄積された光信号電荷を破壊
することな(次の読出し期間にその光信号電荷に応じた
出力を取出すことができる。
In this solid-state imaging device, the reset MO3FET
By applying the video line reset pulse φIIV as shown in FIG. 10 to the gate of 19 and applying the drive pulse shown in FIG. 5 to the corresponding element, it operates in the same manner as the solid-state imaging device shown in FIG. 4B. In addition, you can
Without destroying the optical signal charge accumulated in the gate capacitance of the pixel SIT (an output corresponding to the optical signal charge can be taken out in the next readout period).

ここで、この固体撮像装置を第5図に示した駆動パルス
により動作させた場合の出力電圧■。utは、 Vout = a  (Vs(tn) −V?+ −−
−−(71で表される。なお、■アは列ライン電位増幅
用MO3FET18の闇値電圧を、aは列ライン電位増
幅用MO5FET1B、スイッチMO3FET13およ
び負荷抵抗RLで構成されるソースフォロアの電圧利得
を表わす。この(7)式に上述した(5)式を代入する
と、 −V、−Vア)     −−−−−(8)となる。
Here, the output voltage ■ when this solid-state imaging device is operated with the drive pulse shown in FIG. ut is Vout = a (Vs(tn) −V?+ −−
--(represented by 71. In addition, ■a is the dark value voltage of MO3FET18 for column line potential amplification, and a is the voltage gain of the source follower composed of MO5FET1B for column line potential amplification, switch MO3FET13, and load resistor RL. By substituting the above-mentioned equation (5) into this equation (7), -V, -Va) ----(8) is obtained.

上記(7)式から明らかなように、この固体撮像装置に
おいては、ソース電位V、がVT以上にならないと出力
が現れない。したがって、この固体撮像装置では選択画
素が暗時(Qoh”O)で、■。。
As is clear from the above equation (7), in this solid-state imaging device, no output appears unless the source potential V becomes equal to or higher than VT. Therefore, in this solid-state imaging device, when the selected pixel is dark (Qoh"O), .

≧0となるようにV、。+VIIlの値が設定される。V, so that ≧0. +VIIl value is set.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上述したSITを用いた固体撮像装置は、MOSトラン
ジスタ、CCD5BBD等を用いたものにおける上述し
た欠点を有効に解決できるものであるが、本発明者らの
種々の実験によればブルーミング耐性が低いという問題
がある。以下、このプルーミングについて説明する。
The solid-state imaging device using SIT described above can effectively solve the above-mentioned drawbacks of those using MOS transistors, CCD5BBDs, etc., but according to various experiments conducted by the present inventors, it has low blooming resistance. There's a problem. This pluming will be explained below.

まず、第4図Bに示した固体撮像装置においては、非選
択画素SITに飽和光量以上の強い光が入射してそのゲ
ート電位がVPに達すると、この画素SITはオンして
チャネル電流(ドレイン・ソース電流)が流れ、この画
素SITが接続された列ラインの電位が上昇する。この
とき、同一列ラインの他の画素SITが選択されると、
その画素SIT本来の出力とともに上述の非選択画素S
ITの出力が負荷抵抗RL端に現れる。この結果、TV
モニタではブルーミングが白い縦縞となって観測される
First, in the solid-state image pickup device shown in FIG. - source current) flows, and the potential of the column line to which this pixel SIT is connected rises. At this time, when another pixel SIT on the same column line is selected,
The above-mentioned non-selected pixel S along with the original output of that pixel SIT
The output of IT appears at the load resistor RL terminal. As a result, TV
Blooming is observed as white vertical stripes on a monitor.

ここで、非選択画素SITのゲート電位を■。Here, the gate potential of the unselected pixel SIT is set to ■.

にまで上昇させるのに必要な光量について考える。Consider the amount of light required to raise the temperature to .

今、第4図Bにおいて画素S I Tl0−33のみに
光が照射されており、他の画素SITには光が照射され
ていないとし、画素S I Tl0−23が選択された
ときに出力が現れる光量を求めてみる。第11図はその
様子を示したものである。ここでは、簡単のためにノン
・インターレース走査の場合について示す。出力の飽和
は、水平ブランキング時間tllLにリセットパルスφ
Rが印加され、ゲート電位V、がφ、にクランプされる
ことによって生じるので、飽和光量に対応したゲート電
位v6の変化率1”imL第11図において仮想線で示
す)直線の(頃き)は、 で表される。ここで、Trはフィールド時間である。
Now, in FIG. 4B, it is assumed that only the pixel S I Tl0-33 is irradiated with light and the other pixels SIT are not irradiated with light, and when the pixel S I Tl0-23 is selected, the output Try to find the amount of light that appears. FIG. 11 shows this situation. Here, for the sake of simplicity, a case of non-interlaced scanning will be shown. The output saturation is achieved by applying a reset pulse φ during the horizontal blanking time tllL.
R is applied and the gate potential V is clamped to φ, so that the rate of change of the gate potential V6 corresponding to the saturated light amount is 1"imL (shown by the imaginary line in Fig. 11). is expressed as where Tr is the field time.

一方、画素S I Tl0−23が選択されたとき、画
素S I Tl0−33の出力が現れる光量に対する画
素S I T10−33のゲート電位VGIO−:13
の変化率m′(第11図において実線で示す直線の傾き
)は、画素S I Tl0−33が列方向3番目で、本
来の画素読出しタイミングの前のラインの画素読出しタ
イミングでにせ信号が現れるとすると、 となる。ここで、t5は水平走査回路15における水平
走査パルスの周期を示す。
On the other hand, when the pixel S I Tl0-23 is selected, the gate potential of the pixel S I T10-33 is VGIO-:13 with respect to the amount of light in which the output of the pixel S I Tl0-33 appears.
The rate of change m' (the slope of the straight line shown by the solid line in FIG. 11) is the pixel S I Tl0-33 is the third in the column direction, and a false signal appears at the pixel read timing of the line before the original pixel read timing. Then, it becomes . Here, t5 indicates the period of the horizontal scanning pulse in the horizontal scanning circuit 15.

第11図および(7)、 (8)式から明らかなように
、+111st > m ’である。このことは、画素
S E Tl0−23が選択されたときにせ信号が現れ
始める光量が飽和光量よりも小さいことを意味している
。実際には、TVモニタ上で白い縦縞となって観測され
るは、飽和光量の数倍の光量が必要であるが、いずれに
してもプルーミング耐性は極めて低い。
As is clear from FIG. 11 and equations (7) and (8), +111st >m'. This means that the amount of light at which a false signal begins to appear when the pixel S E Tl0-23 is selected is smaller than the saturation amount of light. In reality, the amount of light observed as white vertical stripes on a TV monitor requires a light amount several times the saturated light amount, but in any case, the resistance to pluming is extremely low.

次に、第9図に示した固体撮像装置におけるプルーミン
グの発生について説明する。第12図は、上記の場合と
同様、画素S I Tl0−33のみに光が照射され、
画素S I Tl0−23が選択されたときに画S I
 Tl0−33の出力が現れる様子を示すものである。
Next, the occurrence of pluming in the solid-state imaging device shown in FIG. 9 will be explained. In FIG. 12, as in the above case, only the pixels S I Tl0-33 are irradiated with light,
When pixel S I T10-23 is selected, image S I
This shows how the outputs of T10-33 appear.

この場合、画素S I Tl0−33のにせ信号が現れ
る光量に対応するゲート電位VGI。−3,の変化率顛
#(第12図において実線で示す直線の傾き)は、上記
の場合と同様にして となる。
In this case, the gate potential VGI corresponds to the amount of light at which the false signal of the pixel S I T10-33 appears. The rate of change # of -3 (the slope of the straight line shown by the solid line in FIG. 12) is the same as in the above case.

すなわち、この固体撮像装置においては飽和光量のm 
’ /1lltat倍の光量までブルーミング耐性があ
る。これは、第4図Bの場合に比べ、ゲート電位VGI
。−3,をv7分上昇させるのに余計な光量が必要なた
めである。このプルーミング耐性Im ’ /Tll*
atは、本願人により試作されたデバイスによれば、■
7・0.8(V)、V、 = 0.3(V)、φ8・0
.8(V)、CG/CG+CJ □ 0.6 、V R
3= 3(V) テ、である、この値は、TVモニタ右
端においてにせ信号が現れるのに必要な光量であり、実
際には白い縦縞として観測されるには更に大きな光量を
必要とするが、これでも十分とはいえない。
That is, in this solid-state imaging device, the saturation light amount m
It is resistant to blooming up to a light intensity of /1lltat times. Compared to the case of FIG. 4B, this is because the gate potential VGI
. This is because an extra amount of light is required to increase -3, by v7. This plumping resistance Im'/Tll*
According to the device prototyped by the applicant, at is ■
7・0.8(V), V, = 0.3(V), φ8・0
.. 8(V), CG/CG+CJ □ 0.6, V R
3 = 3 (V) Te, this value is the amount of light required for a false signal to appear at the right edge of the TV monitor, and in reality it requires an even greater amount of light to be observed as a white vertical stripe. , this is still not enough.

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、プルーミング耐性を極めて高く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。
The present invention was made in view of these problems, and it is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device suitably configured to have extremely high pluming resistance.

〔問題点を解決するための手段および作用〕上記目的を
達成するたため、この発明では複数の行ラインおよび複
数の列ライン間にマトリックス状に配列され、ゲート電
極を行ラインに、一方の主電極を列ラインにそれぞれ接
続した複数の画SITに蓄積された信号を、駆動手段に
より所定の読出し期間中に行ライン毎に一斉に読出して
列ラインの各々にサンプル用トランジスタを介して接続
した列ライン電位増幅用トランジスタのゲートにホール
ドし、それらを水平走査期間内で順次読出すと共に、非
選択画素SITからの信号の重畳によるプルーミングの
発生を防止するために、クランプ手段により前記所定の
読出し期間以外の期間中において全ての画素SITの中
でそのゲート電位がプルーミングが発生しない所定の電
位を越えるものに対して、そのゲート電位を前記所定の
電位にクランプする。
[Means and operations for solving the problem] In order to achieve the above object, the present invention is arranged in a matrix between a plurality of row lines and a plurality of column lines, with gate electrodes in the row lines and one main electrode. The signals accumulated in a plurality of images SIT each connected to a column line are read out all at once for each row line during a predetermined readout period by a driving means, and the signals accumulated in a plurality of images SIT are connected to each column line through a sample transistor. The potential is held at the gate of the potential amplifying transistor and sequentially read out within the horizontal scanning period, and in order to prevent the occurrence of pluming due to superimposition of signals from non-selected pixels SIT, a clamping means is used to hold the voltage at the gate of the potential amplifying transistor, and read out the potential amplifying transistors sequentially within the horizontal scanning period. During the period, the gate potential of all pixels SIT exceeding a predetermined potential at which no pluming occurs is clamped to the predetermined potential.

〔実施例〕〔Example〕

第1図はこの発明の一実施例を示す回路構成図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

この実施例では説明の便宜上4行4列のアレイを示して
あり、また前記第4図Bおよび第9図に示した回路構成
と同様な作用を成す素子には同一の参照番号を付して示
しである。前記第5図Aと同一構造を有している各画素
を構成する静電誘導トランジスタ(S I T) 10
−11.10−12.−−10−14.10−21.1
0−22.−−−10−24.−−−10−44はマト
リックス状に縦横に配列し、縦に配列するSITの各ソ
ースは列ライン11−1.11−2.−−−11−4に
共通に接続し、横に配列するSITのゲートはキャパシ
タを介して行ライン12−1.12−2.−−−12−
4にそれぞれ接続する。列ライン11−1.11−2.
−−−11−4はサンプル用M OS F E T2O
−L 20−2.−−−20−4のドレイン−ソース通
路を経てドライブ用トランジスタとしての列ライン電位
増幅用MO3FE718−1□18−2.−−−18−
4のゲートにそれぞれ接続し、サンプル用MOS F 
ET20−1.20−2.−−−−−−20−4の各ゲ
ートに共通にサンプリングホールドパルスφ、Hを印加
する。また、列ライン電位増幅用M OS F E T
18−1.18−2.−−−、1B−4のドレインは基
板電源■DDに共通に接続し、それらのソースは水平選
択スイッチを構成するスイッチMO3FET13−1.
13−2.−−−13−4を介してビデオライン14に
接続する。スイッチM OS F E T13−1.1
3−2゜−−−−13−4の各ゲートは水平走査回路1
5に接続して水平走査パルスφ1.φSt+−−−φ3
4を印加する。
In this embodiment, for convenience of explanation, an array of 4 rows and 4 columns is shown, and elements having the same functions as the circuit configurations shown in FIG. 4B and FIG. 9 are given the same reference numerals. This is an indication. Static induction transistor (SIT) 10 forming each pixel and having the same structure as that in FIG. 5A
-11.10-12. --10-14.10-21.1
0-22. ---10-24. ---10-44 are arranged vertically and horizontally in a matrix, and each source of the SIT arranged vertically is connected to a column line 11-1.11-2. ---The gates of the SITs commonly connected to the row lines 12-1, 12-2, . ---12-
4 respectively. Column line 11-1.11-2.
---11-4 is sample MOS FET2O
-L 20-2. ---20-4 drain-source path as a drive transistor for column line potential amplification MO3FE718-1□18-2. ---18-
Connect to each gate of 4, sample MOS F
ET20-1.20-2. ------- Sampling and holding pulses φ and H are commonly applied to each gate of 20-4. In addition, MOS FET for column line potential amplification
18-1.18-2. ---, the drains of 1B-4 are commonly connected to the substrate power supply ■DD, and their sources are the switches MO3FET13-1.
13-2. --- Connect to video line 14 via 13-4. Switch M OS F E T13-1.1
3-2゜----13-4 each gate is horizontal scanning circuit 1
5 to apply a horizontal scanning pulse φ1. φSt+---φ3
Apply 4.

また、ビデオライン14には負荷抵抗RLおよびリセッ
ト用MO3’FET19を並列に接続し、リセット用M
O3FET19のゲートにビデオラインリセットパルス
φ、を印加する。一方、行うイン12−1゜12−2.
−−−12−4は垂直走査回路16に接続して垂直走査
パルスφ(1+  φGl+−−−φ、、4を印加する
。更に、列ライン11−1.11−2.−−−11−4
の前記サンプル用M OS F E T2O−1,20
−2,−−−20−4に接続する側とは反対側の端部は
、それぞれリセット用MO3F E721−L 21−
2.−−−21−4を介して接地し、これらのリセット
用MOSFETの各ゲートに共通に画素SITのリセッ
トパルスφ、を印加する。
Also, a load resistor RL and a reset MO3'FET 19 are connected in parallel to the video line 14, and a reset MO3'FET 19 is connected in parallel to the video line 14.
A video line reset pulse φ is applied to the gate of the O3FET 19. On the other hand, perform in 12-1°12-2.
---12-4 is connected to the vertical scanning circuit 16 to apply a vertical scanning pulse φ(1+φGl+----φ, , 4. Furthermore, the column line 11-1.11-2.----11- 4
MOSFE T2O-1,20 for the sample of
-2, ---The end opposite to the side connected to 20-4 is a reset MO3F E721-L 21-
2. ---21-4 to ground, and a reset pulse φ of the pixel SIT is commonly applied to each gate of these reset MOSFETs.

この実施例では、これらのリセット用MO3FET21
−1.21−2.−−−21−4を上記の画素SITの
リセットの他、後述するように画素SITの非選択時に
おいてそのゲート電位がブルーミングが発生する所定の
電位を越える画素SITに対してそのゲート電位を前記
所定の電位にクランプする作用を行わせる。なお、画素
を構成するS I Tl0−11゜10−12.−−−
−10−44の各ドレインはドレイン電源■。に共通に
接続する。
In this embodiment, these reset MO3FET21
-1.21-2. --- In addition to resetting the pixel SIT described above, 21-4 is used to reset the gate potential of the pixel SIT as described above for the pixel SIT whose gate potential exceeds a predetermined potential at which blooming occurs when the pixel SIT is not selected, as will be described later. An action of clamping to a predetermined potential is performed. Note that S I Tl0-11°10-12. which constitutes the pixel. ---
-10-44 each drain is a drain power supply■. Commonly connected to.

以下、第1図に示す固体撮像装置の動作を第2図に示す
駆動パルスのタイミングチャートを参照しながら説明す
る。垂直走査パルスφGi=VR3(i・1.2.−−
−4)、画素リセットパルスφえがターンオンすると、
画素SITのゲート電位はφ8に、ソース電位はGND
にリセットされる。また、φGi+  φ諏がターンオ
フすると、画素SITのゲートは逆バイアス状態となり
、光積分を開始する。
The operation of the solid-state imaging device shown in FIG. 1 will be described below with reference to the drive pulse timing chart shown in FIG. 2. Vertical scanning pulse φGi=VR3(i・1.2.--
-4) When the pixel reset pulse φe turns on,
The gate potential of pixel SIT is φ8, the source potential is GND
will be reset to Further, when φGi+φS is turned off, the gate of the pixel SIT becomes a reverse bias state and starts light integration.

所定の積分時間経過後φ(ii” VIIDとすると、
i番目の行ラインの画素SITのゲートは読出し状態に
バイアスされる。この状態で、サンプル用MO3F E
 T2O−1,20−2,−−−20−4のゲートに印
加するサンプルホールドパルスφ□を旧gh レベルに
すると、i番目の行ラインの画素SITのソース電位は
一斉にサンプリング用M OS F E T2O−1゜
20−2.−−−20−4を介して列ライン電位増幅用
MO3F ETlB−1,18−2,−−−18−4の
ゲートに伝達され、φSHをLow レベルとした後も
列ライン電位増幅用MO3FET1Bのゲート容量に保
持される。
After a predetermined integration time, φ(ii” VIID),
The gate of pixel SIT in the i-th row line is biased to the read state. In this state, sample MO3F E
When the sample hold pulse φ□ applied to the gates of T2O-1, 20-2, ---20-4 is set to the old gh level, the source potentials of the pixels SIT on the i-th row line are all changed to the sampling MOS F. E T2O-1゜20-2. ---20-4 to the gates of column line potential amplification MO3FET1B-1, 18-2, ---18-4, and even after φSH is set to Low level, the column line potential amplification MO3FET1B remains unchanged. Retained by gate capacitance.

その後、φG8をLowレベルとする。なお、φ6.=
■。とするタイミングはφ、を旧gh レベルにした後
でもよい。また、φえはφ■がターンオフした後ターン
オンし、次のラインの垂直走査パルスφ。、。、がVl
lflとなる直前にターンオフするようにし、φ。+(
i・1.2.−−−4) はφ諏と同じタイミングもし
くはφえが旧ghレベルの期間中にV□とする。列ライ
ン電位増幅用MO3FET1Bのゲート容量にホールド
された電圧信号V Zijは、φ3□がLoV4レベル
の期間に水平走査パルスφ1j(j・1゜2、−−−4
)でスイッチMO3FET13をオンすることにより順
次読出す。ここで、出力電圧V。U、は列ライン電位増
幅用MO3FET18、スイッチMO3FET13およ
び負荷抵抗RLで構成されるソースフォロワの電圧利得
をaとすると、V out=a V ’ sij   
−−−−−−(2)となる。
After that, φG8 is set to Low level. In addition, φ6. =
■. The timing may be after φ is set to the old gh level. Also, φ is turned on after φ■ is turned off, and the vertical scanning pulse φ of the next line is generated. ,. , is Vl
Turn off immediately before lfl, and φ. +(
i・1.2. ---4) is set to V□ at the same timing as φsu or during the period when φe is at the old gh level. The voltage signal V Zij held in the gate capacitance of MO3FET1B for column line potential amplification is a horizontal scanning pulse φ1j (j・1゜2, ---4) during the period when φ3□ is at LoV4 level.
) is read out sequentially by turning on the switch MO3FET13. Here, the output voltage V. U, is the voltage gain of the source follower composed of the column line potential amplification MO3FET 18, the switch MO3FET 13, and the load resistor RL, and then V out=a V' sij
--------(2).

以上の説明から明らかなように、この実施例においては
画素SITのゲートへのVR5と■。との印加タイミン
グが、上述した第4図Bおよび第9図の場合と逆である
。すなわち、この実施例ではφ、=V11.およびφN
”旧ghレベルとなっている期間が、水平走査期間tH
の全ての期間あるいはLHの最後の一定期間であり、φ
。=■。およびφ、N= Highレベルとなっている
期間は水平ブランキング期間内にある。
As is clear from the above description, in this embodiment, VR5 and ■ to the gate of pixel SIT. The application timing is opposite to that in FIGS. 4B and 9 described above. That is, in this embodiment, φ,=V11. and φN
``The period when the old gh level is the horizontal scanning period tH
or the last fixed period of LH, and φ
. =■. The period during which φ, N=High level is within the horizontal blanking period.

次に、この実施例におけるブルーミングについて説明す
る。上述した場合と同様に、非選択画素S I Tl0
−33にのみ光が照射されているものとする。この場合
の画素S I Tl0−33におけるゲート電位VGI
。−33、ソース電位VSI。−13の様子を第2図に
示す。第2図から明らかなように、非選択画素S I 
Tl0−33に飽和光量以上の強い光が照射されても、
φG ” VR3% φ8・旧ghレベルの期間にはゲ
ート電位V G I。−33はφ、にクランプされる。
Next, blooming in this embodiment will be explained. As in the case described above, the non-selected pixel S I Tl0
Assume that only -33 is irradiated with light. Gate potential VGI in pixel S I Tl0-33 in this case
. -33, source potential VSI. -13 is shown in Figure 2. As is clear from FIG. 2, the non-selected pixel S I
Even if Tl0-33 is irradiated with strong light that exceeds the saturation light amount,
φG ” VR3% φ8 During the period of the old gh level, the gate potential V GI.-33 is clamped to φ.

この非選択画素S I Tl0−33のゲート電位VG
I。−3゜が光の照射によって上昇するのは、ゲート・
ソースがフローティング状態となるφえがLowレベル
の期間のみであり、またそのソース電位Vt111−1
2の上昇かにせ続出し信号となり得るのはサンプルホー
ルドが終了するまでである。更に、この実施例では、上
述した第9図の場合と同様、ソース電位V!10−:1
1が列ライン電位増幅用MO3FE718の71以上に
ならないと、つまりゲート電位V G IVGIO−3
3が(vp+vy)以上にならないと出力が現れない。
Gate potential VG of this unselected pixel S I Tl0-33
I. The reason why −3° increases due to light irradiation is that the gate
The source is in a floating state only during the period when φ is at a low level, and the source potential Vt111-1
It is only until the sample hold is completed that a continuous signal can be generated even if the signal rises by 2. Furthermore, in this embodiment, as in the case of FIG. 9 described above, the source potential V! 10-:1
1 does not exceed 71 of MO3FE718 for column line potential amplification, that is, the gate potential V G IVGIO-3
No output appears unless 3 becomes (vp+vy) or more.

以上のことから、この実施例においてブルーミングが発
生し始める光量に対するゲート電位VGI。−1,の変
化率m″″ (第2図において実線で示す直線の傾き)
は、φつが旧gh レベルの期間をtH1φ8がLo−
レベルとなってからφ、HがLowレベルとなるまでの
時間を t BL/nとすると、 lL となる。これに対し、飽和光量に対するゲート電位VG
IO−3ffの変化率m、□ (第2図において仮想線
で示す直線の傾き)は、上記(9)式で与えられる。
From the above, in this embodiment, the gate potential VGI corresponds to the amount of light at which blooming begins to occur. -1, rate of change m″″ (slope of the straight line shown by the solid line in Figure 2)
is the period when φ is at the old gh level, and tH1φ8 is Lo-
If t BL/n is the time from when φ and H become low level, it becomes lL. On the other hand, the gate potential VG for the saturated light amount
The rate of change m, □ of IO-3ff (the slope of the straight line indicated by the imaginary line in FIG. 2) is given by the above equation (9).

したがって、ブルーミングが発生し始める光量は飽和光
量のm″″/ m、、、倍となり、第9図の場合と同様
、v、 = 0.8(v)、■、・0.3(V)、φ、
=0.8(V) 、CG /(CG −CJ) □ 0
.6 、Vis ・3(V)として計算すると、 となる。
Therefore, the amount of light at which blooming starts to occur is m''/m,... times the saturation amount of light, and as in the case of Fig. 9, v, = 0.8 (v), ■, 0.3 (V). ,φ,
=0.8(V), CG/(CG-CJ) □ 0
.. When calculated as 6, Vis 3 (V), it becomes.

上記の値はTVモニタ右端においてにせ信号が現れるの
に必要な光量であり、実際に白い縦縞として観測される
にはさらに大きな光量を必要とする。いずれにしても、
この実施例によれば、第4図Bのものに比べ約400倍
、第9図のものに比べ約5倍以上のブルーミング耐性が
あり、したがって高画質が得られる。また、水平走査時
刻の違いによる積分時間の違いがないことから、全画素
について積分時間が等しく、更に行ラインを共通にする
画素については積分時刻も等しいので、フォーカルプレ
ーンシャッタの機能を有する。すなわち、垂直走査パル
スφ6をリセット電圧Vl11とするタイミングは、1
フイ一ルド時間T、内の任意の水平走査期間に設定する
ことができ、これにより光電荷積分時間を水平ブランキ
ング時間tlLから1フイ一ルド時間T、まで、時間(
tII+tsL)を単位に任意に設定することができる
のでシャッタ機能を有することになる。また、リセット
パルスφ6が旧ghレベルのとき、垂直走査パルスφ。
The above value is the amount of light necessary for a false signal to appear at the right end of the TV monitor, and an even greater amount of light is required for it to actually be observed as white vertical stripes. In any case,
According to this embodiment, the blooming resistance is about 400 times higher than that of the one shown in FIG. 4B, and about five times more than that of FIG. 9, and therefore high image quality can be obtained. Furthermore, since there is no difference in integration time due to difference in horizontal scanning time, the integration time is the same for all pixels, and since the integration time is also the same for pixels that share a common row line, it has the function of a focal plane shutter. That is, the timing at which the vertical scanning pulse φ6 is set to the reset voltage Vl11 is 1.
It is possible to set the photocharge integration time to any horizontal scanning period within the field time T, thereby changing the photocharge integration time from the horizontal blanking time tlL to the one field time T, time (
Since it can be arbitrarily set in units of tII+tsL), it has a shutter function. Further, when the reset pulse φ6 is at the old gh level, the vertical scanning pulse φ.

を0(v)とすることにより非破壊読出しが可能となり
、これにより画像処理、計測等の分野での新たな応用が
期待できる。
By setting 0(v), non-destructive readout becomes possible, and new applications in fields such as image processing and measurement can be expected.

第3図A〜Cはこの発明の変形例の要部を示すものであ
り、ここに第1図と同様な作用を成す素子には同一参照
番号を付しである。
3A to 3C show essential parts of a modification of the present invention, in which elements having the same functions as in FIG. 1 are given the same reference numerals.

第3図Aは列ライン電位増幅用MO3FET18−1.
18−2.−−−一 の各ドレインを基板電源VDDで
なく、水平走査回路の出力φSI+  φ、2−一−に
接続したものであり、このようにすれば基板電源van
の配線が不要となる。
FIG. 3A shows the column line potential amplification MO3FET18-1.
18-2. ---1 is connected to the outputs φSI+φ, 2-1- of the horizontal scanning circuit instead of the substrate power source VDD.
wiring becomes unnecessary.

第3図Bは列ライン電位増幅用MO3FET18−1.
18−2.−−−一 のドレインへの電源vnoの接続
をオン・オフするものであり、列ライン電位増幅用M 
OS F E T18−1.18−2.−−−一 のソ
ースは共通にビデオライン14に接続し、これらのM 
OS FETのドレインと水平選択スイッチMOS F
 ET13−1.13−2.−m−との接続点には、こ
れらの接続点をリセットさせるためにM OS F E
 T22−1.22−2.−−−一を接続する。M O
S F E T22−L 22−2.−一のゲートには
、水平選択パルスφ、1.φSZ+ −−−が低レベル
状態にある期間中これらをターン・オンさせるため、ビ
デオライン14をリセットするためのリセット用MO3
FET19のゲートに印加するリセットパルスφRVと
同じパルスφイを供給する。
FIG. 3B shows the column line potential amplification MO3FET18-1.
18-2. ---It turns on/off the connection of the power supply vno to the drain of the column line potential amplifying M
OS F E T18-1.18-2. --- one source is commonly connected to the video line 14, and these M sources are
OS FET drain and horizontal selection switch MOS F
ET13-1.13-2. At the connection points with -m-, there is a MOS F E in order to reset these connection points.
T22-1.22-2. --- Connect one. M.O.
S F E T22-L 22-2. -1 gate has a horizontal selection pulse φ, 1. Reset MO3 for resetting the video lines 14 to turn them on during the period when φSZ+ is in a low level state.
The same pulse φi as the reset pulse φRV applied to the gate of the FET 19 is supplied.

第3図Cはサンプル用M OS F E T2O−1,
20−2゜−−−一のソースと列ライン電位増幅用MO
S F ET18−1.18−2.−−−のゲートとの
接続を水平選択スイッチM OS F E T13−L
 13−2.−−−でオン・オフするものであり、列ラ
イン電位増幅用MO3FET1B−1,18−2,−m
−のドレインとスイッチMO3FET13−1.13−
2.−m−のゲートとを水平走査回路の出力φ、1.φ
S2+−−−に接続し、スイッチMO3F ET13−
1.13−2.−一−のソースと列ライン電位増幅用M
OS F ET18−1.18−2.−m−との接続点
には、これらの接続点をリセットさせるためにM OS
 F E T22−1.22−2.−−−を接続する。
Figure 3C shows the sample MOSFET2O-1,
20-2゜---One source and column line potential amplification MO
S F ET18-1.18-2. --- Connection with the gate of horizontal selection switch MOSFET T13-L
13-2. --- is turned on and off by MO3FET1B-1, 18-2, -m for column line potential amplification.
- drain and switch MO3FET13-1.13-
2. -m- gate and the output φ of the horizontal scanning circuit, 1. φ
Connect to S2+--- and switch MO3F ET13-
1.13-2. -1- source and column line potential amplification M
OS F ET18-1.18-2. At the connection points with -m-, there is an M OS to reset these connection points.
FET22-1.22-2. --- Connect.

これらのM OS F E T22−1.22−2.−
−−一のゲートには第3図Bの場合と同様に水平選択パ
ルスφ3I、φ3!。
These MOSFE T22-1.22-2. −
--The horizontal selection pulses φ3I, φ3! are applied to the first gate as in the case of FIG. 3B. .

−−−一が低レベル状態にある期間中に、これらのMO
S F E T22−1.22−2.−m−をターンオ
ンさせるためのパルス−工を供給する。
---During the period when one is in a low level state, these MO
S F E T22-1.22-2. -m- is supplied with a pulse force to turn it on.

これらの変形例についても、第1図のものと同様の効果
を得ることができる。
The same effects as those shown in FIG. 1 can also be obtained with these modified examples.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたように、この発明によれば、マトリックス状
に配列された画素SITに蓄積された信号を、所定の読
出し期間中に行ライン毎に一斉に読出してホールドし、
それらを水平走査期間内で順次読出すと共に、前記所定
の読出し期間以外の期間中において全ての画素SITの
中でそのゲート電位がブルーミングが発生しない所定の
電位を越えるものに対して、そのゲート電位を前記所定
の電位にクランプするようにしたので、ブルーミング耐
性を向上でき、常に高画質が得られる。また、行ライン
毎に画素信号をホールドして読出するので、大出力電圧
を得ることができる。更に、全画素の積分時間が等しく
なると共に、行ライン単位で積分時刻が等しいことから
、フォーカルブレーンシャッタ機能を有するという効果
がある。
As described above, according to the present invention, the signals accumulated in the pixels SIT arranged in a matrix are read out and held for each row line all at once during a predetermined readout period,
They are sequentially read out within the horizontal scanning period, and the gate potential of all pixels SIT exceeds a predetermined potential at which blooming does not occur during a period other than the predetermined readout period. Since the voltage is clamped to the predetermined potential, blooming resistance can be improved and high image quality can always be obtained. Furthermore, since pixel signals are held and read out for each row line, a large output voltage can be obtained. Furthermore, since the integration times for all pixels are equal and the integration times are equal for each row, there is an effect of having a focal brain shutter function.

更にまた、駆動パルスタイミングを一部変更することに
より、非破壊続出が実現でき、これにより従来のMO5
,CCDイメージセンサでは実現不能であった画像処理
、計測等の分野での新たな応用が期待できる。
Furthermore, by partially changing the drive pulse timing, non-destructive continuous operation can be achieved, which makes it possible to achieve
, new applications are expected in fields such as image processing and measurement, which were not possible with CCD image sensors.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の一実施例を示す回路構成図、第2図
はその動作を説明するための信号波形図、第3図A、B
およびCはこの発明の変形例の要部をそれぞれ示す図、 第4図AおよびBは本願人が既に開発した固体撮像装置
を構成する一画素の構造図および全体の一例の回路構成
図、 第5図はその動作を説明するための信号波形図、第6図
は従来の固体撮像装置の一画素に着目したときの回路構
成図、 第7図および第8図はその動作を説明するための波形図
、 第9図は本願人が既に開発した固体撮像装置の他の例の
回路構成図、 第10図はその動作を説明するための要部の信号波形図
、 第11図は第4図Bに示す固体撮像装置におけるブルー
ミンクの発生を説明するための波形図、第12図は第9
図に示す固体撮像装置におけるブルーミングの発生を説
明するための波形図である。 1・・・シIJコン基板   2・・・エピタキシャル
層3・・・ソース領域    4・・・ゲート領域5・
・・キャパシタ    6・・・分離領域10−11.
10−12.−−−10−44・・・5IT(画素)1
1−1.11−2.11−3.11−4・・・列ライン
12−1.12−2.12−3.12−4・・・行ライ
ン13−1.13−2.13−3.13−4・・・水平
選択スイッチ03FET 14・・・ビデオライン   15・・・水平走査回路
16・・・垂直走査回路 18−1.18−2.18−3゜ 18−4・・・列ライン電位増幅用MOSFET19・
・・ビデオラインリセット用MO3FET20−1.2
0−2.20−3.20−4・・・サンプル用MO3F
ET21−1..21−2.21−3.21−4・・・
リセット用MO5FET22−1.22−2・・・MO
S F ET第2図 Vaat 第3図 第3図 C 第5図 φF 第6図 第9図 第1I図 「;Cイ寥1ツ 第12図 手  続  補  正  書 昭和62年 1月26日 特許庁長官  黒  1) 明  雄  殿1、事件の
表示 昭和61年特許願第277346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 (037)オリンパス光学工業株式会社4、代理人 う 1、明細書第8頁の(3)式を次の通りに訂正する。 c 2、同第11頁第3〜4行の「列ライン電位増幅用の」
を「ドライブ用」に訂正し、 同頁第5〜6行の「列ライン電位増幅用」を「ドライブ
用」に訂正し、 同頁第8行の「基板」を削除する。 3、同第12頁第5行および第6〜7行の「列ライン電
位増幅用」を「ドライブ用」にそれぞれ訂正する。 4、同第15真下から12行のr(7)、 +8)式」
をr (9) 、αω式」に訂正し、 同真下から8行の「観測される」を「観測されるに」に
訂正する。 5、同第17頁第11〜12行の「画5ITJを「画素
5ITJに訂正し、 同頁第15行の「列ライン電位増幅用トランジスタ」を
「ドライブ用MO3FETJに訂正する。 6.同第18頁第19〜20行の「トランジスタとして
の列ライン電位増幅用」を削除する。 7、同第19頁第4行の「列ライン電位増幅用」を「ド
ライブ用」に訂正し、 同頁第6行の「基板」を削除する。 8、同第21頁第8行、第10〜11行および第19行
の「列ライン電位増幅用」を「ドライブ用」にそれぞれ
訂正する。 9、同第22頁第4行の「列ライン電位増幅用」を「ド
ライブ用」に訂正する。 10、同第23頁第14行の「列ライン電位増幅用」を
「ドライブ用」に訂正する。 11、同第25頁第15行の「φ、」を「φR」に訂正
する。 12、同第26頁第2行、第7行および第9行の「列ラ
イン電位増幅用」を「ドライブ用」にそれぞれ訂正し、 同頁第3行および第5行の「基板」をそれぞれ削除する
。 13、同第27頁第3行、第6行および10〜11行の
「列ライン電位増幅用」を「ドライブ用」にそれぞれ訂
正する。 14、同第28頁第12〜13行の「読出するので、」
を「読出すので、」に訂正する。 15、同第29頁第20行の「ブルーミンク」を「ブル
ーミング」に訂正する。 16、同第30頁第14行のrlB−4−列ライン電位
増幅用MO5FETJをrlB−、t−・・ドライブ用
MO5FETJに訂正する。
Fig. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a signal waveform diagram for explaining its operation, and Figs. 3A and B.
4A and 4B are diagrams showing the main parts of a modification of the present invention, respectively; FIGS. 4A and 4B are a structural diagram of one pixel and an overall circuit configuration diagram of an example of a solid-state imaging device already developed by the applicant; Figure 5 is a signal waveform diagram for explaining its operation, Figure 6 is a circuit configuration diagram focusing on one pixel of a conventional solid-state imaging device, and Figures 7 and 8 are diagrams for explaining its operation. 9 is a circuit configuration diagram of another example of a solid-state imaging device already developed by the applicant; FIG. 10 is a signal waveform diagram of the main part to explain its operation; FIG. A waveform diagram for explaining the occurrence of bloom mink in the solid-state imaging device shown in B, and FIG.
FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the occurrence of blooming in the solid-state imaging device shown in the figure. 1... Silicon IJ substrate 2... Epitaxial layer 3... Source region 4... Gate region 5.
...Capacitor 6...Isolation region 10-11.
10-12. ---10-44...5IT (pixel) 1
1-1.11-2.11-3.11-4... Column line 12-1.12-2.12-3.12-4... Row line 13-1.13-2.13- 3.13-4...Horizontal selection switch 03FET 14...Video line 15...Horizontal scanning circuit 16...Vertical scanning circuit 18-1.18-2.18-3゜18-4... MOSFET19 for column line potential amplification
・MO3FET20-1.2 for video line reset
0-2.20-3.20-4...MO3F for sample
ET21-1. .. 21-2.21-3.21-4...
MO5FET22-1.22-2...MO for reset
S F ET Figure 2 Vaat Figure 3 Figure 3 C Figure 5 φF Figure 6 Figure 9 Figure 1I ``; Commissioner Kuro 1) Akio Yu 1, Indication of the case Patent Application No. 277346 of 1985 2, Name of the invention Solid-state imaging device 3, Person making the amendment Relationship to the case Patent applicant (037) Olympus Optical Industry Co., Ltd. 4. Agent 1. Correct formula (3) on page 8 of the specification as follows. c 2. "For column line potential amplification" on page 11, lines 3-4.
"For drive use" should be corrected, "For column line potential amplification" in lines 5 and 6 of the same page should be corrected to "for drive use", and "Substrate" should be deleted in line 8 of the same page. 3. Correct "for column line potential amplification" to "for drive" in lines 5 and 6 to 7 of page 12. 4. R(7), +8) formula in the 12th line from the bottom of No. 15.
Correct it to "r (9), αω formula" and correct "to be observed" in the 8th line from the bottom to "to be observed". 5. Correct "pixel 5ITJ" in lines 11-12 of page 17 to "pixel 5ITJ", and correct "column line potential amplification transistor" in row 15 of the same page to "MO3FETJ for drive". Delete "For column line potential amplification as a transistor" on page 18, lines 19 and 20. 7. Correct "For column line potential amplification" to "For drive" in the 4th line of page 19, and delete "Substrate" in the 6th line of the same page. 8. Correct "for column line potential amplification" to "for drive" in lines 8, 10-11, and 19 of page 21 of the same page. 9. Correct "for column line potential amplification" to "for drive" in the fourth line of page 22. 10. In the 14th line of page 23, "for column line potential amplification" is corrected to "for drive". 11. Correct "φ," in line 15 of page 25 to "φR". 12. Corrected "For column line potential amplification" in the 2nd, 7th, and 9th rows of the same page to "Drive", and changed "Substrate" in the 3rd and 5th rows of the same page, respectively. delete. 13. "For column line potential amplification" in the 3rd, 6th, and 10th to 11th lines of page 27 is corrected to "drive". 14, page 28, lines 12-13, “Because it is read out,”
Correct it to "Because it is read out." 15. "Blooming" on page 29, line 20 is corrected to "blooming." 16. Correct the rlB-4- column line potential amplification MO5FETJ in the 14th row of page 30 to rlB-, t-...drive MO5FETJ.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数の行ラインおよび複数の列ライン間にマトリッ
クス状に配列され、ゲート電極を行ラインに、一方の主
電極を列ラインにそれぞれ接続した複数の静電導電トラ
ンジスタと、前記複数の列ラインの各々にサンプル用ト ランジスタを介して接続したドライブ用トランジスタと
、 前記静電誘導トランジスタに蓄積された信 号を、所定の読出し期間中に行ライン毎に一斉に読出し
て前記サンプル用トランジスタを介して前記ドライブ用
トランジスタにホールドし、そのホールドされた信号を
水平走査期間内で順次読出す駆動手段と、 前記所定の読出し期間以外の期間中に全て の静電誘導トランジスタのゲート電位をブルーミングが
発生しないような所定の電位にクランプし得るクランプ
手段とを具えることを特徴とする固体撮像装置。 2、前記所定の読出し期間を、前記クランプ手段による
クランプ期間よりも短くしたことを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の固体撮像装置。 3、前記所定の読出し期間およびその期間に読出した信
号を前記ドライブ用トランジスタにホールドする時刻を
水平ブランキング期間内に設定すると共に、前記クラン
プ手段によるクランプ期間を前記水平走査期間内に設定
したことを特徴とする特許請求の範囲第1または2項記
載の固体撮像装置。
[Claims] 1. A plurality of electrostatic conductive transistors arranged in a matrix between a plurality of row lines and a plurality of column lines, each having a gate electrode connected to a row line and one main electrode connected to a column line. , a drive transistor connected to each of the plurality of column lines via a sample transistor, and signals accumulated in the electrostatic induction transistors are read out simultaneously for each row line during a predetermined readout period to obtain the sample. drive means for holding the signal in the drive transistor via the drive transistor and sequentially reading out the held signal within a horizontal scanning period; 1. A solid-state imaging device, comprising: clamping means capable of clamping the voltage to a predetermined potential such that blooming does not occur. 2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the predetermined readout period is shorter than a clamping period by the clamping means. 3. The predetermined reading period and the time at which the drive transistor holds the signal read during that period are set within the horizontal blanking period, and the clamping period by the clamping means is set within the horizontal scanning period. A solid-state imaging device according to claim 1 or 2, characterized in that:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4939579A (en) * 1987-08-08 1990-07-03 Olympus Optical Co., Ltd. Solid-state image pick-up device including static induction transistors with photometric function

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4939579A (en) * 1987-08-08 1990-07-03 Olympus Optical Co., Ltd. Solid-state image pick-up device including static induction transistors with photometric function

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