JPS6343951B2 - - Google Patents
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- JPS6343951B2 JPS6343951B2 JP54012248A JP1224879A JPS6343951B2 JP S6343951 B2 JPS6343951 B2 JP S6343951B2 JP 54012248 A JP54012248 A JP 54012248A JP 1224879 A JP1224879 A JP 1224879A JP S6343951 B2 JPS6343951 B2 JP S6343951B2
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Classifications
-
- 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
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
-
- 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
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
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-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/626—Reduction of noise due to residual charges remaining after image readout, e.g. to remove ghost images or afterimages
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(1) 発明の利用分野
本発明は、半導体基板表面に一次元又は二次元
的に配置した複数個のホトダイオードに蓄積され
た光情報を読み出す固体撮像装置に関するもので
ある。特に、本発明は、固体撮像装置の信号処理
回路の改良に関するものである。
的に配置した複数個のホトダイオードに蓄積され
た光情報を読み出す固体撮像装置に関するもので
ある。特に、本発明は、固体撮像装置の信号処理
回路の改良に関するものである。
(2) 従来技術
従来の固体撮像装置の構成の概略を第１図に示
す。
す。
第１図Ａは二次元固体撮像装置の原理的な構成
の一例を示し、第１図Ｂは水平走査パルス、垂直
走査パルスのタイミングチヤートの一例を示す。
第１図Ａにおいて、１，２はそれぞれ水平、垂直
用の走査回路であり、通常２〜４相のクロツクパ
ルスCPx＋CPyを印加することにより、入力パル
スVsx，Vsyがクロツクのもつ一定のタイミング
時間ずつシフトした第１図Ｂに示す出力パルス
列、Vox(1)，Vox(2)……，Voy(1)，Voy(2)……
を、走査回路各段の出力線Ox(1)，Ox(2)…，Oy
(1)，Oy(2)…に出力する。このパルス列によりス
イツチング素子５，６を順次開閉し、２次元状に
配列された個々の光電変換素子３からの信号をビ
デオ出力線４の上に取り出す。光電変換素子から
の信号はその上に投影された光学像に対応するの
で上記動作により映像信号を取り出すことができ
る。
の一例を示し、第１図Ｂは水平走査パルス、垂直
走査パルスのタイミングチヤートの一例を示す。
第１図Ａにおいて、１，２はそれぞれ水平、垂直
用の走査回路であり、通常２〜４相のクロツクパ
ルスCPx＋CPyを印加することにより、入力パル
スVsx，Vsyがクロツクのもつ一定のタイミング
時間ずつシフトした第１図Ｂに示す出力パルス
列、Vox(1)，Vox(2)……，Voy(1)，Voy(2)……
を、走査回路各段の出力線Ox(1)，Ox(2)…，Oy
(1)，Oy(2)…に出力する。このパルス列によりス
イツチング素子５，６を順次開閉し、２次元状に
配列された個々の光電変換素子３からの信号をビ
デオ出力線４の上に取り出す。光電変換素子から
の信号はその上に投影された光学像に対応するの
で上記動作により映像信号を取り出すことができ
る。
この種の固体撮像装置では高い解像度を得るた
め500×500個程度の光電変換素子、スイツチング
素子および走査用の単位回路が必要になる。
め500×500個程度の光電変換素子、スイツチング
素子および走査用の単位回路が必要になる。
そのため通常は高集積化が比較的容易でしかも
光電変換素子とスイツチング素子が一体化構造で
できるMOS―LSI技術を用いて製作される。第
２図に固体撮像ICの殆んどの面積を占め光電変
換素子の構造を示す。１３は一導電形の半導体基
板で、５，６はそれぞれ水平、垂直の位置を選択
するための絶縁ゲート形電界効果トランジスタ
（以下MOSトランジスタ）からなるスイツチで、
ドレン又はソースを作る基板１３と反対導電形の
拡散層７，１０，１５と絶縁酸化膜８を介して設
けたゲート電極９，１４で作られる。１０は又、
垂直スイツチとなるMOSトランジスタ６のソー
スを利用した光ダイオードである。MOSトラン
ジスタからなるシフトレジスタ等を利用した走査
回路１，２の出力パルスVox（Ｎ），Voy（Ｎ）が
出力線Ox（Ｎ），Oy（Ｎ）を通してMOSスイツチ
のゲートに同時に印加された位置のダイオード１
０に入射光量に比例して放電していた量の電荷が
ビデオ電圧１１より充電される。その時の充電電
流が負荷抵抗１２を通してビデオ信号として出力
端子OUTより読み出される。
光電変換素子とスイツチング素子が一体化構造で
できるMOS―LSI技術を用いて製作される。第
２図に固体撮像ICの殆んどの面積を占め光電変
換素子の構造を示す。１３は一導電形の半導体基
板で、５，６はそれぞれ水平、垂直の位置を選択
するための絶縁ゲート形電界効果トランジスタ
（以下MOSトランジスタ）からなるスイツチで、
ドレン又はソースを作る基板１３と反対導電形の
拡散層７，１０，１５と絶縁酸化膜８を介して設
けたゲート電極９，１４で作られる。１０は又、
垂直スイツチとなるMOSトランジスタ６のソー
スを利用した光ダイオードである。MOSトラン
ジスタからなるシフトレジスタ等を利用した走査
回路１，２の出力パルスVox（Ｎ），Voy（Ｎ）が
出力線Ox（Ｎ），Oy（Ｎ）を通してMOSスイツチ
のゲートに同時に印加された位置のダイオード１
０に入射光量に比例して放電していた量の電荷が
ビデオ電圧１１より充電される。その時の充電電
流が負荷抵抗１２を通してビデオ信号として出力
端子OUTより読み出される。
しかし、このような従来素子では、次に示すよ
うな原因で、固定パターンノイズ（Fixed
Pattern Noise）が発生し、ホトセンサとしての
致命的な欠陥となつている。
うな原因で、固定パターンノイズ（Fixed
Pattern Noise）が発生し、ホトセンサとしての
致命的な欠陥となつている。
第３図Ａは第２図の構造をさらに簡単に描いた
もので、１３としてはたとえばＰ形シリコン基
板、１０は１つのホトダイオードでN+拡散層か
ら成つている。また１５は第１図に示した垂直信
号線１６，７は第１図に示した水平信号出力線１
７に対応しており、第３図１５はMOSトランジ
スタ６のドレインとMOSトランジスタ５のソー
ス２の領域に分離され、それぞれの領域をアルミ
ニウムなどの金属で接続しても良い。
もので、１３としてはたとえばＰ形シリコン基
板、１０は１つのホトダイオードでN+拡散層か
ら成つている。また１５は第１図に示した垂直信
号線１６，７は第１図に示した水平信号出力線１
７に対応しており、第３図１５はMOSトランジ
スタ６のドレインとMOSトランジスタ５のソー
ス２の領域に分離され、それぞれの領域をアルミ
ニウムなどの金属で接続しても良い。
第３図のＢからＦは、Ａに対応したチヤネル電
位を示してある。いまＮチヤンネル素子を考えて
いるので、電位は正方向を下にとつてある。
位を示してある。いまＮチヤンネル素子を考えて
いるので、電位は正方向を下にとつてある。
第３図Ｂは、ホトダイオード１０に信号電荷３
１が蓄積されており、垂直スイツチMOSトラン
ジスタ（以下VTrと略す）６のゲート１４と水
平スイツチMOSトランジスタ（以下HTrと略
す）５のゲート９にはOVが印加されており、両
トランジスタともOFFになつている。
１が蓄積されており、垂直スイツチMOSトラン
ジスタ（以下VTrと略す）６のゲート１４と水
平スイツチMOSトランジスタ（以下HTrと略
す）５のゲート９にはOVが印加されており、両
トランジスタともOFFになつている。
第３図ＣはVTr６がONし、信号電荷がVTr６
のゲート１４の下と垂直信号線１５に広がつた状
態を示している。第３図ＤはHTr５もONし、信
号電荷が水平出力線７にも広がり、出力されてい
る途中の電位を示している。そして第３図Ｅは、
信号電荷が一応読み出され、各電位がVoにリセ
ツトされている状態を示している。第３図Ｆでは
HTr５がOFFし、次の絵素の信号が読み出され
ている。
のゲート１４の下と垂直信号線１５に広がつた状
態を示している。第３図ＤはHTr５もONし、信
号電荷が水平出力線７にも広がり、出力されてい
る途中の電位を示している。そして第３図Ｅは、
信号電荷が一応読み出され、各電位がVoにリセ
ツトされている状態を示している。第３図Ｆでは
HTr５がOFFし、次の絵素の信号が読み出され
ている。
さて、この第３図ＥとＦから分るように、水平
スイツチMOSトランジスタHTr５のゲート９の
下に信号電荷の一部３２が取り残されて、それが
水平パルスがOFFする時にゲート下から出力線
へ出力されることになる。
スイツチMOSトランジスタHTr５のゲート９の
下に信号電荷の一部３２が取り残されて、それが
水平パルスがOFFする時にゲート下から出力線
へ出力されることになる。
第４図はインバータと転送ゲートとからなる従
来良く知られているシフトレジスタである。
来良く知られているシフトレジスタである。
第４図Ａに水平シフトレジスタの従来例を示し
てある。第４図Ｂのパルスチヤートで示したが、
従来の素子においては、第ｎ番目の水平パルス
Vox（ｎ）がOFFする時間と次の第ｎ＋１番目の
水平パルスVox（ｎ＋ｙ）がONする時間とは水
平同期パルスφx2の同じトリガで決められてい
る。
てある。第４図Ｂのパルスチヤートで示したが、
従来の素子においては、第ｎ番目の水平パルス
Vox（ｎ）がOFFする時間と次の第ｎ＋１番目の
水平パルスVox（ｎ＋ｙ）がONする時間とは水
平同期パルスφx2の同じトリガで決められてい
る。
つまり、水平パルスVox（ｎ＋１）がONする
時間は第ｎ＋１列目の信号が出力される時間であ
るが、同時に第ｎ列目の水平パルスVox（ｎ）が
OFFする時間でもある。第３図より、要するに、
従来例では、第ｎ＋１列目の信号が出力される時
間に、第ｎ列目の水平スイツチMOSトランジス
タ５のゲート９の下にトラツプされていた第ｎ列
目の信号電荷の一部QR３２が出力されることに
なるのである。この残留電荷QRが全列において
等しいならば問題はないが、それがばらつくと、
固定パターンノイズの原因となる。
時間は第ｎ＋１列目の信号が出力される時間であ
るが、同時に第ｎ列目の水平パルスVox（ｎ）が
OFFする時間でもある。第３図より、要するに、
従来例では、第ｎ＋１列目の信号が出力される時
間に、第ｎ列目の水平スイツチMOSトランジス
タ５のゲート９の下にトラツプされていた第ｎ列
目の信号電荷の一部QR３２が出力されることに
なるのである。この残留電荷QRが全列において
等しいならば問題はないが、それがばらつくと、
固定パターンノイズの原因となる。
そこで本発明者等は、上述してきた従来技術の
問題点を解決し、固体擦像装置の性能向上を達成
するため、第ｎ＋１列目の水平パルスVox（ｎ＋
１）をONして第ｎ＋１列の信号を読みとる前
に、第ｎ列目の水平パルスVox（ｎ）をOFFして
おく走査方式を先に提案した（特願昭52―
91364）。
問題点を解決し、固体擦像装置の性能向上を達成
するため、第ｎ＋１列目の水平パルスVox（ｎ＋
１）をONして第ｎ＋１列の信号を読みとる前
に、第ｎ列目の水平パルスVox（ｎ）をOFFして
おく走査方式を先に提案した（特願昭52―
91364）。
以下この走査方式について説明する。
第５図Ａにおいて、５１は、たとえば第４図Ａ
に示したようなシフトレジスタである。その出力
線５２には、第５図ＢのVx，ｎ，Vx，ｎ＋１で
示したようなパルスVx，ｍが出力されている。
本例の本質は、このシフトレジスタの出力線５２
とスイツチMOSトランジスタの間に別のゲート
トランジスタ５３を設け、スイツチMOSトラン
ジスタのゲートに印加するパルスVox（ｍ）を、
ゲートトランジスタ５３のドレイン線５４に印加
するクロツクパルスx3によつて制御する事であ
る。
に示したようなシフトレジスタである。その出力
線５２には、第５図ＢのVx，ｎ，Vx，ｎ＋１で
示したようなパルスVx，ｍが出力されている。
本例の本質は、このシフトレジスタの出力線５２
とスイツチMOSトランジスタの間に別のゲート
トランジスタ５３を設け、スイツチMOSトラン
ジスタのゲートに印加するパルスVox（ｍ）を、
ゲートトランジスタ５３のドレイン線５４に印加
するクロツクパルスx3によつて制御する事であ
る。
第５図Ａに示した走査回路の出溶パルスVox
（ｍ）は、シフトレジスタの出力Vx，ｍとx3と
がANDのとれた期間がパルス幅となつた第５図
ＢのVox（ｎ），Vox（ｎ＋１）……の様なパルス
となる。
（ｍ）は、シフトレジスタの出力Vx，ｍとx3と
がANDのとれた期間がパルス幅となつた第５図
ＢのVox（ｎ），Vox（ｎ＋１）……の様なパルス
となる。
本例では、Vox（ｎ）がOFFした後に改めて
Vox（ｎ＋１）がONする〓歯抜け〓状パルス、
すなわち不連続パルスとなる。
Vox（ｎ＋１）がONする〓歯抜け〓状パルス、
すなわち不連続パルスとなる。
また、第５図の例において、x3の高レベル電
圧VXH、シフトレジスタ５１の出力の高レベル
VSH、ゲートトランジスタ５３のしきい電圧Vthの
間に VSH―VthVXH となるようにすれば、ゲートトランジスタは非飽
和領域で動作することになる。つまり、第５図Ｂ
に示すVox（ｎ），Vox（ｎ＋１），……の様な走査
回路の出力Vox（ｍ）の出力波形、特に出力振幅
をそろえる事が出来、本走査方式の効果はさらに
増大する。
圧VXH、シフトレジスタ５１の出力の高レベル
VSH、ゲートトランジスタ５３のしきい電圧Vthの
間に VSH―VthVXH となるようにすれば、ゲートトランジスタは非飽
和領域で動作することになる。つまり、第５図Ｂ
に示すVox（ｎ），Vox（ｎ＋１），……の様な走査
回路の出力Vox（ｍ）の出力波形、特に出力振幅
をそろえる事が出来、本走査方式の効果はさらに
増大する。
又、信号読み出し時間はVox（ｍ）のパルス幅、
すなわち、x3の幅となり、この幅を適宜調節す
る事も可能である。
すなわち、x3の幅となり、この幅を適宜調節す
る事も可能である。
固体撮像装置で、固定パターンノイズを防ぐた
めに、先述の様に水平スイツチパルスが「歯抜
け〓状パルス（不連続パルス）になつているシフ
トレジスタが内蔵されている装置の信号処理回路
では、その〓歯抜け〓のパルスによるセンサの出
力（第７図のV2）のパルスの変位電流によるノ
イズ７０を積分して、キヤンセルし、微少信号７
１のみをとり出す。
めに、先述の様に水平スイツチパルスが「歯抜
け〓状パルス（不連続パルス）になつているシフ
トレジスタが内蔵されている装置の信号処理回路
では、その〓歯抜け〓のパルスによるセンサの出
力（第７図のV2）のパルスの変位電流によるノ
イズ７０を積分して、キヤンセルし、微少信号７
１のみをとり出す。
第６図は本発明者等が先に提案した信号出力読
み出し方式を示すものであり、６１はMOSトラ
ンジスタで形成される一次元又は二次元の固体撮
像装置のセンサ部で、６２は水平信号出力線、６
４はビデオ出力線、Vvはビデオ電源（電圧）、
VDは電源電圧端子である。又φRはリセツトパル
スRの印加端子、φSはサンプリングパルスSの
印加端子、OUTは出力端子である。
み出し方式を示すものであり、６１はMOSトラ
ンジスタで形成される一次元又は二次元の固体撮
像装置のセンサ部で、６２は水平信号出力線、６
４はビデオ出力線、Vvはビデオ電源（電圧）、
VDは電源電圧端子である。又φRはリセツトパル
スRの印加端子、φSはサンプリングパルスSの
印加端子、OUTは出力端子である。
第６図でトランジスタ６３と抵抗R1でエミツ
タフオロワ回路を構成している。エミツタの電位
V4はベース電位V2と、 V4＝V2―Vbi ……(1) の関係にある。ここででVbiはくくりつけ電圧。
タフオロワ回路を構成している。エミツタの電位
V4はベース電位V2と、 V4＝V2―Vbi ……(1) の関係にある。ここででVbiはくくりつけ電圧。
抵抗R1を流れる電流ｉは、
ｉ＝V4／R1＝（V2―Vbi）／R1 ……(2)
で表わされ、この電流で容量C1を放電し、積分
する。リセツトパルスRにより、リセツトトラ
ンジスタ６５（ここではMOSトランジスタを利
用）がOFFしている期間をt1とすると、リセツト
トランジスタ６５がONする直前のコレクタ電圧
V9は、 V9＝１／C1R1∫ti 0（V2―Vbi）dt ……(3) となり、センサの出力電圧V2が積分されること
になり、点Ａにはこの積分出力V9が現われ、ノ
イズを消去する事が出来る。図中C2は寄生容量
であるがC1は故意に設ける容量である。(3)式か
ら分るようにR1とC1の大きさによりV9が決定さ
れる。第１図の実施例では C1≫C2 の関係にあるのが望ましい。第７図に、R，
V2，ｓ，V9，V10（又はOUT端子電圧VOUT）の
タイムチヤートを示す。第６図の回路において、
VD，R，Sは５〜12Vが一般に用いられ得る
が、今9Vとし、ビデオ電圧Vv＝3Vとして第７
図に電圧値を示した。
する。リセツトパルスRにより、リセツトトラ
ンジスタ６５（ここではMOSトランジスタを利
用）がOFFしている期間をt1とすると、リセツト
トランジスタ６５がONする直前のコレクタ電圧
V9は、 V9＝１／C1R1∫ti 0（V2―Vbi）dt ……(3) となり、センサの出力電圧V2が積分されること
になり、点Ａにはこの積分出力V9が現われ、ノ
イズを消去する事が出来る。図中C2は寄生容量
であるがC1は故意に設ける容量である。(3)式か
ら分るようにR1とC1の大きさによりV9が決定さ
れる。第１図の実施例では C1≫C2 の関係にあるのが望ましい。第７図に、R，
V2，ｓ，V9，V10（又はOUT端子電圧VOUT）の
タイムチヤートを示す。第６図の回路において、
VD，R，Sは５〜12Vが一般に用いられ得る
が、今9Vとし、ビデオ電圧Vv＝3Vとして第７
図に電圧値を示した。
第６図で、６６は得られた出力をサンプルホー
ルドするためのトランジスタ、６７はバツフアト
ランジスタである。
ルドするためのトランジスタ、６７はバツフアト
ランジスタである。
ところが、先述の〓歯抜け〓状走査パルスを用
いた固体撮像装置の信号処理回路としては、第６
図の回路では不充分であることが分つた。
いた固体撮像装置の信号処理回路としては、第６
図の回路では不充分であることが分つた。
すなわち、第６図に示した信号処理回路では、
サンプリングパルスｓが印加されると、信号は
寄生容量C2に比例分配されて変化してしまうと
いつた欠点がある。
サンプリングパルスｓが印加されると、信号は
寄生容量C2に比例分配されて変化してしまうと
いつた欠点がある。
(3) 発明の目的
本発明は、以上に述べた従来技術に基づき、先
述の〓歯抜け〓状走査パルスを利用した固体撮像
装置の従来の信号処理回路の欠点を改善し、高性
能の固定パターンノイズ除去回路を提供するもの
である。
述の〓歯抜け〓状走査パルスを利用した固体撮像
装置の従来の信号処理回路の欠点を改善し、高性
能の固定パターンノイズ除去回路を提供するもの
である。
(4) 実施例
以下、本発明を実施例を参照して詳細に説明す
る。
る。
第８図は本発明の一実施例を示している。第８
図は第６図において、積分出力V9が現われる点
Ａとサンプリングトランジスタ６６の間にソース
フオロワ回路（MOSトランジスタ８１、抵抗R3
よりなる）を挿入したものである。これにより、
第８図の実施例では、サンプリングパルスを印加
した時にも積分出力端子Ａの電位V9は寄生容量
C2に左右されない。
図は第６図において、積分出力V9が現われる点
Ａとサンプリングトランジスタ６６の間にソース
フオロワ回路（MOSトランジスタ８１、抵抗R3
よりなる）を挿入したものである。これにより、
第８図の実施例では、サンプリングパルスを印加
した時にも積分出力端子Ａの電位V9は寄生容量
C2に左右されない。
第９図の実施例では、初段のトランジスタを、
NPNのバイポーラトランジスタをＮチヤネルの
MOSトランジスタ８３に代えたもので、発明の
効果は第８図の実施例と同じである。
NPNのバイポーラトランジスタをＮチヤネルの
MOSトランジスタ８３に代えたもので、発明の
効果は第８図の実施例と同じである。
第１０図の実施例では、初段のトランジスタを
接合形FET（Ｊ―FET）に代え、また、積分した
出力を、ソースフオロワを介してピーク検出する
ものである。
接合形FET（Ｊ―FET）に代え、また、積分した
出力を、ソースフオロワを介してピーク検出する
ものである。
以上の実施例ではサンプリングパルスが必要で
あつたが、第１１図に示す他の実施例では、サン
プリングパルスは不要であり、より使い易くなつ
ている。第１１図において、リセツトパルスが印
加され、容量C1が充電されるのであるが、その
時流れ込む電流が負荷抵抗RLを通して検出する
ものである。つまり、リセツトから次のリセツト
までの時間に容量C1から抵抗R1を通して流出し
た電流の積分値に相当した電流がリセツト時に容
量C1へ流れ込み、それを抵抗RLを介して検出す
る。したがつてサンプリングパルスは不要とな
る。
あつたが、第１１図に示す他の実施例では、サン
プリングパルスは不要であり、より使い易くなつ
ている。第１１図において、リセツトパルスが印
加され、容量C1が充電されるのであるが、その
時流れ込む電流が負荷抵抗RLを通して検出する
ものである。つまり、リセツトから次のリセツト
までの時間に容量C1から抵抗R1を通して流出し
た電流の積分値に相当した電流がリセツト時に容
量C1へ流れ込み、それを抵抗RLを介して検出す
る。したがつてサンプリングパルスは不要とな
る。
第１２図では初段のトランジスタMOSトラン
ジスタ８３に代えたもの、第１３図ではPNPト
ランジスタ８６に代え、極性を反転したものの実
施例を示している。また、第１４図，第１５図で
は集積回路化しやすいように、抵抗類をMOSト
ランジスタ８７，８７′，８８で構成した実施例
である。
ジスタ８３に代えたもの、第１３図ではPNPト
ランジスタ８６に代え、極性を反転したものの実
施例を示している。また、第１４図，第１５図で
は集積回路化しやすいように、抵抗類をMOSト
ランジスタ８７，８７′，８８で構成した実施例
である。
第１６図，第１７図では、それぞれ第１０図お
よび第９図の方式による出力信号をさらに二重サ
ンプリングする事により、より固定パターンノイ
ズの少ない信号を得ようとするものである。これ
らの実施例では、逆に２つのサンプリングパルス
が必要となるが、１つの場合に比べ位相、スピー
ドとも楽に設定出来る利点を有している。
よび第９図の方式による出力信号をさらに二重サ
ンプリングする事により、より固定パターンノイ
ズの少ない信号を得ようとするものである。これ
らの実施例では、逆に２つのサンプリングパルス
が必要となるが、１つの場合に比べ位相、スピー
ドとも楽に設定出来る利点を有している。
第１８図は２つの回路のうち一方にのみセンサ
を結合したもので、トランジスタ１８１，１８２
を用いた差動増幅器による差動方式の出力検出方
法である。
を結合したもので、トランジスタ１８１，１８２
を用いた差動増幅器による差動方式の出力検出方
法である。
以上述べた実施例において、８０は固体撮像装
置のセンサの駆動回路、６１は固体撮像装置のセ
ンサ部であり、本発明では、センサ部の出力を直
接信号処理するものである。そして、OUT端子
からの出力は、さらに低域通過フイルタ（ローパ
スフイルタ）を通した後に増幅器で増幅され、出
力信号となる。しかるに、センサ部の後に増幅器
を介して、増幅された出力波形に対して本発明を
適用する事も勿論可能であり何ら支障はない。
置のセンサの駆動回路、６１は固体撮像装置のセ
ンサ部であり、本発明では、センサ部の出力を直
接信号処理するものである。そして、OUT端子
からの出力は、さらに低域通過フイルタ（ローパ
スフイルタ）を通した後に増幅器で増幅され、出
力信号となる。しかるに、センサ部の後に増幅器
を介して、増幅された出力波形に対して本発明を
適用する事も勿論可能であり何ら支障はない。
また、以上の実施例の種々の組み合わせ、例え
ば、第８図や第１１図の実施例を差動形式にして
第１８図のように構成してもかまわない。
ば、第８図や第１１図の実施例を差動形式にして
第１８図のように構成してもかまわない。
第１図は固体撮像装置の概略を説明する図であ
り、第２図は固体撮像装置の画素部の構成を示す
断面図、第３図は固体撮像装置の画素部の信号電
荷の動きを説明する略図、第４図は固体撮像装置
の走査回路とを入出力パルスを説明する図、第５
図は〓歯抜け〓状走査パルスを発生する走査回路
と入出力パルスを説明する図、第６図は固体撮像
装置の従来の信号処理回路を示す図、第７図は第
６図の回路の動作を説明するタイムチヤート図、
第８図，第９図，第１０図，第１１図，第１２
図，第１３図，第１４図，第１５図，第１６図，
第１７図，第１８図は本発明の固体撮像装置の信
号処理回路の実施例を示す図である。 ６１……固体撮像装置のセンサ部、６３，１８
１，１８２……バイポーラトランジスタ、８３，
８１，８７，８８……MOSトランジスタ、R1，
R2，R3，R4，R5，R2′，R2″，R4′，RL，RL′，
RV，RV′……抵抗、C1，C2，C1′，C2″，C2……
容量（コンデンサ、寄生容量等）、φR，φR1，φR2
……リセツトパルス端子、φS，φS′，φS″，φS…
サンプリングパルス端子、６６，６６′，６６″，
６６……サンプリングホールド・トランジスタ
（MOSトランジスタ）、６７，６７′，６７″……
バツフア・トランジスタ（MOSトランジスタ、
６５，６５′……リセツト・トランジスタ（MOS
トランジスタ）、８５……ダイオード、VD……電
源電圧端子、Ｖ……直流バイアス源、OUT……
出力端子。
り、第２図は固体撮像装置の画素部の構成を示す
断面図、第３図は固体撮像装置の画素部の信号電
荷の動きを説明する略図、第４図は固体撮像装置
の走査回路とを入出力パルスを説明する図、第５
図は〓歯抜け〓状走査パルスを発生する走査回路
と入出力パルスを説明する図、第６図は固体撮像
装置の従来の信号処理回路を示す図、第７図は第
６図の回路の動作を説明するタイムチヤート図、
第８図，第９図，第１０図，第１１図，第１２
図，第１３図，第１４図，第１５図，第１６図，
第１７図，第１８図は本発明の固体撮像装置の信
号処理回路の実施例を示す図である。 ６１……固体撮像装置のセンサ部、６３，１８
１，１８２……バイポーラトランジスタ、８３，
８１，８７，８８……MOSトランジスタ、R1，
R2，R3，R4，R5，R2′，R2″，R4′，RL，RL′，
RV，RV′……抵抗、C1，C2，C1′，C2″，C2……
容量（コンデンサ、寄生容量等）、φR，φR1，φR2
……リセツトパルス端子、φS，φS′，φS″，φS…
サンプリングパルス端子、６６，６６′，６６″，
６６……サンプリングホールド・トランジスタ
（MOSトランジスタ）、６７，６７′，６７″……
バツフア・トランジスタ（MOSトランジスタ、
６５，６５′……リセツト・トランジスタ（MOS
トランジスタ）、８５……ダイオード、VD……電
源電圧端子、Ｖ……直流バイアス源、OUT……
出力端子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 半導体基板の表面領域に設けられた複数のホ
トダイオードに蓄積された光情報を走査パルスに
より読みだすセンサ部と、このセンサ部から出力
されるビデオ信号の雑音成分を積分して除去する
信号処理回路とを有する固体撮像装置において、
上記信号処理回路は上記ビデオ信号を入力とする
第１のトランジスタと、この第１のトランジスタ
の第１の電極に直列に接続された第１の負荷と、
リセツト信号を入力とし、上記第１のトランジス
タの第２の電極に第１の電極が接続されている第
２のトランジスタと、上記第１のトランジスタの
第２の電極に接続された容量と、上記第２のトラ
ンジスタの第２の電極に接続され、上記容量の放
電電流の積分値を検出する第２の負荷とからなる
ことを特徴とする固体撮像装置。 ２ 上記第１のトランジスタはバイポーラトラン
ジスタである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 上記第１のトランジスタは電界効果形トラン
ジスタである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。 ４ 上記信号処理回路はさらに上記第２の負荷か
ら出力される検出出力を差動増幅する差動増幅器
を有する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。 ５ 上記第２の負荷から出力される検出出力は低
域通過フイルタを通した後に、増幅器により増幅
されて出力信号となる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。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224879A JPS55105480A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Solid state pickup device |
| DE3003992A DE3003992C2 (de) | 1979-02-07 | 1980-02-04 | Festkörper-Abbildungsvorrichtung |
| US06/118,743 US4274113A (en) | 1979-02-07 | 1980-02-05 | Solid-state imaging device |
| NL8000772A NL8000772A (nl) | 1979-02-07 | 1980-02-07 | Uit vaste stof bestaande beeldvormingsinrichting. |
| GB8004052A GB2043390B (en) | 1979-02-07 | 1980-02-07 | Solid-state imaging device |
| GB08300049A GB2115636B (en) | 1979-02-07 | 1983-01-04 | A solid-state imaging device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1224879A JPS55105480A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Solid state pickup device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55105480A JPS55105480A (en) | 1980-08-13 |
| JPS6343951B2 true JPS6343951B2 (ja) | 1988-09-01 |
Family
ID=11800057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1224879A Granted JPS55105480A (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | Solid state pickup device |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4274113A (ja) |
| JP (1) | JPS55105480A (ja) |
| DE (1) | DE3003992C2 (ja) |
| GB (2) | GB2043390B (ja) |
| NL (1) | NL8000772A (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55112081A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-29 | Hitachi Ltd | Solid state pickup device |
| JPS5651165A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Noise eliminating circuit |
| EP0033129B1 (en) * | 1980-01-25 | 1984-06-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charge transfer apparatus |
| DE3112907A1 (de) * | 1980-03-31 | 1982-01-07 | Canon K.K., Tokyo | "fotoelektrischer festkoerper-umsetzer" |
| US4390791A (en) * | 1980-03-31 | 1983-06-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid-state photoelectric transducer |
| DE3015806C2 (de) * | 1980-04-24 | 1986-09-18 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Schaltungsanordnung zur Abnahme von Signalen von Halbleiter-Bild- oder -Zeilensensoren |
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| JPS57184376A (en) * | 1981-05-09 | 1982-11-13 | Sony Corp | Signal output circuit of image pickup device |
| US4466018A (en) * | 1981-05-09 | 1984-08-14 | Sony Corporation | Image pickup apparatus with gain controlled output amplifier |
| GB2108351B (en) * | 1981-05-20 | 1985-01-30 | Sony Corp | Image pick-up apparatus |
| DE3138294A1 (de) * | 1981-09-25 | 1983-04-14 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zweidimensionaler halbleiter-bildsensor mit steuerung oder regelung der integrationszeit |
| US4445117A (en) * | 1981-12-28 | 1984-04-24 | Hughes Aircraft Company | Transistorized focal plane having floating gate output nodes |
| DE3236146A1 (de) * | 1982-09-29 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zweidimensionaler halbleiter-bildsensor und verfahren zu seinem betrieb |
| US4551759A (en) * | 1983-04-13 | 1985-11-05 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Sample video amplifier |
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| JPH0644619B2 (ja) * | 1986-07-17 | 1994-06-08 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
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| US5081536A (en) * | 1990-12-24 | 1992-01-14 | Xerox Corporation | Image sensor array using two stage transfer having improved uniformity |
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| DE69606147T2 (de) | 1995-10-31 | 2000-06-29 | Interuniversitair Micro-Electronica Centrum Vzw, Leuven-Heverlee | Schaltung, Bildelement, Vorrichtung und Verfahren zur Verminderung des Rauschens örtlich unveränderlicher Muster in Festkörperbildaufnahmevorrichtungen |
| US5953060A (en) * | 1995-10-31 | 1999-09-14 | Imec Vzw | Method for reducing fixed pattern noise in solid state imaging devices |
| JP3226859B2 (ja) | 1997-11-17 | 2001-11-05 | 日本電気株式会社 | 撮像装置 |
| US6297492B1 (en) * | 1998-01-06 | 2001-10-02 | Intel Corporation | Fast BICMOS active-pixel sensor cell with fast NPN emitter-follower readout |
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| US7808022B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-10-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Cross talk reduction |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2527577B1 (de) * | 1975-06-20 | 1976-09-09 | Siemens Ag | Optoelektronischer sensor |
| JPS52132723A (en) * | 1976-04-30 | 1977-11-07 | Sony Corp | Solid state pick up unit |
-
1979
- 1979-02-07 JP JP1224879A patent/JPS55105480A/ja active Granted
-
1980
- 1980-02-04 DE DE3003992A patent/DE3003992C2/de not_active Expired
- 1980-02-05 US US06/118,743 patent/US4274113A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-02-07 NL NL8000772A patent/NL8000772A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-02-07 GB GB8004052A patent/GB2043390B/en not_active Expired
-
1983
- 1983-01-04 GB GB08300049A patent/GB2115636B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2043390A (en) | 1980-10-01 |
| GB2115636A (en) | 1983-09-07 |
| DE3003992C2 (de) | 1984-02-02 |
| GB8300049D0 (en) | 1983-02-09 |
| US4274113A (en) | 1981-06-16 |
| GB2043390B (en) | 1983-09-01 |
| DE3003992A1 (de) | 1980-09-04 |
| GB2115636B (en) | 1984-02-22 |
| NL8000772A (nl) | 1980-08-11 |
| JPS55105480A (en) | 1980-08-13 |
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