JPH04154284A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置の駆動方法Info
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- JPH04154284A JPH04154284A JP2279931A JP27993190A JPH04154284A JP H04154284 A JPH04154284 A JP H04154284A JP 2279931 A JP2279931 A JP 2279931A JP 27993190 A JP27993190 A JP 27993190A JP H04154284 A JPH04154284 A JP H04154284A
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- horizontal
- image pickup
- pickup apparatus
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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、固体撮像装置に関し、特にノンインターレー
ス走査方式に対応可能な固体撮像装置に関する。
ス走査方式に対応可能な固体撮像装置に関する。
〈発明の概要〉
本発明は、ノンインターレース走査方式に対応可能な固
体撮像装置において、水平及び垂直方向にてマトリクス
状に２次元配列された複数画素の各画素毎に設けられた
受光部が、入射光量に応じて蓄積された信号電荷を増幅
する増幅素子を有することとし、水平ブランキング期間
において垂直方向の隣り合う２画素の各増幅出力を各々
保持し、これら保持出力を独立に読み出す構成とするこ
とにより、回路規模の縮小化を図り、固体撮像装置の小
型化を可能としたものである。
体撮像装置において、水平及び垂直方向にてマトリクス
状に２次元配列された複数画素の各画素毎に設けられた
受光部が、入射光量に応じて蓄積された信号電荷を増幅
する増幅素子を有することとし、水平ブランキング期間
において垂直方向の隣り合う２画素の各増幅出力を各々
保持し、これら保持出力を独立に読み出す構成とするこ
とにより、回路規模の縮小化を図り、固体撮像装置の小
型化を可能としたものである。
〈従来の技術〉
テレビジョン画面は、左上から右方向に順次走査する多
数の走査線によって構成されており、標準のテレビジョ
ン方式では、フリッカと称される画面のちらつきを少な
くするために、１ラインおきに飛び越して走査するイン
ターレース走査が９５われでいる。
数の走査線によって構成されており、標準のテレビジョ
ン方式では、フリッカと称される画面のちらつきを少な
くするために、１ラインおきに飛び越して走査するイン
ターレース走査が９５われでいる。
このインターレース走査においては、始めの１／６０秒
で１ラインおきに飛越し走査することによって１枚のフ
ィールド（奇数フィールド）画ｍを形成し、次の１／６
０秒では奇数フィールド了の走査ラインの間を埋める形
で１ラインおきに岸越し走査することによって次のフィ
ールド（偶艶フィールド）画面を形成し、この奇数及び
偶数にフィールド画面で１／３０秒毎に１枚の合成両画
（フレーム画面）を完成するようになっている。
で１ラインおきに飛越し走査することによって１枚のフ
ィールド（奇数フィールド）画ｍを形成し、次の１／６
０秒では奇数フィールド了の走査ラインの間を埋める形
で１ラインおきに岸越し走査することによって次のフィ
ールド（偶艶フィールド）画面を形成し、この奇数及び
偶数にフィールド画面で１／３０秒毎に１枚の合成両画
（フレーム画面）を完成するようになっている。
このように、標準のテレビジョン方式がインターレース
走査方式であることがら、テレビカメラに使用される固
体撮像装置においても、信号電荷の転送方式としてイン
ターレース走査方式に対応した転送方式を採っている。
走査方式であることがら、テレビカメラに使用される固
体撮像装置においても、信号電荷の転送方式としてイン
ターレース走査方式に対応した転送方式を採っている。
しかしながら、インターレース走査方式よりもノンイン
ターレース走査方式の方が、垂直解像度の向上を図る上
で有利であり、しかも信号処理も簡単になるという利点
もある。
ターレース走査方式の方が、垂直解像度の向上を図る上
で有利であり、しかも信号処理も簡単になるという利点
もある。
二のノンインターレース走査方式に対応可能な固体撮像
装置の従来例としては、第７図に示すように、入射光量
に応じて感光部７０に蓄積された信号電荷を、１／３０
秒周期で垂直ブランキング期間に、奇数ラインのものは
奇数フィールド垂直転送部７１に、偶数ラインのものは
偶数フィールド垂直転送部７２にそれぞれ同時に移し、
これら垂直転送部７１．７２で垂直方向に転送した後垂
直転送切替部７３によって交互に選択して水平転送部７
４に送り、この水平転送部７４の最終端に設けられた出
力部７５から１水平走査期間で直列に読み出して１フレ
一ム分の映像信号として導出する構成のものが知られて
いる（特開昭６４−４９３８２号公報参照）。
装置の従来例としては、第７図に示すように、入射光量
に応じて感光部７０に蓄積された信号電荷を、１／３０
秒周期で垂直ブランキング期間に、奇数ラインのものは
奇数フィールド垂直転送部７１に、偶数ラインのものは
偶数フィールド垂直転送部７２にそれぞれ同時に移し、
これら垂直転送部７１．７２で垂直方向に転送した後垂
直転送切替部７３によって交互に選択して水平転送部７
４に送り、この水平転送部７４の最終端に設けられた出
力部７５から１水平走査期間で直列に読み出して１フレ
一ム分の映像信号として導出する構成のものが知られて
いる（特開昭６４−４９３８２号公報参照）。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、上述した従来の固体撮像装置では、感光
部７０の垂直方向の１列に対して垂直方向の転送部を２
列づつ設けた構成となっているので、回路規模が大型化
し、装置の小型化を図る上で妨げになるという問題点が
あった。
部７０の垂直方向の１列に対して垂直方向の転送部を２
列づつ設けた構成となっているので、回路規模が大型化
し、装置の小型化を図る上で妨げになるという問題点が
あった。
そこで、本発明は、ノンインターレス走査方式に対応可
能で、しかも回路規模の縮小化により装置の小型化が可
能な固体撮像装置を提供することを目的とする。
能で、しかも回路規模の縮小化により装置の小型化が可
能な固体撮像装置を提供することを目的とする。
〈課題を解決するための手段〉
本発明による固体撮像装置は、水平及び垂直方向にてマ
トリクス状に２次元配列された複数画素の各画素毎に設
けられかつ入射光量に応じて蓄積された信号電荷を増幅
して出力する増幅素子を有する受光部と、水平ブランキ
ング期間において垂直方向の隣り合う２ＷＪ素の各受光
部の増幅出力を各々保持する第１及び第２の信号保持手
段と、この第１及び第２の信号保持手段の各出力を独立
に読み出す信号読出手段とを具備する構成を採っている
。
トリクス状に２次元配列された複数画素の各画素毎に設
けられかつ入射光量に応じて蓄積された信号電荷を増幅
して出力する増幅素子を有する受光部と、水平ブランキ
ング期間において垂直方向の隣り合う２ＷＪ素の各受光
部の増幅出力を各々保持する第１及び第２の信号保持手
段と、この第１及び第２の信号保持手段の各出力を独立
に読み出す信号読出手段とを具備する構成を採っている
。
〈作用〉
本発明による固体撮像装置では、水平ブランキング期間
において垂直方向の隣り合う２ｉ！素の各受光部の増幅
出力を各々保持し、これら保持出力を独立に読み出すこ
とにより、ノンインターレースのテレビジョン信号を得
る。
において垂直方向の隣り合う２ｉ！素の各受光部の増幅
出力を各々保持し、これら保持出力を独立に読み出すこ
とにより、ノンインターレースのテレビジョン信号を得
る。
〈実施例〉
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は、本発明による固体撮像装置の一実施例の要部
のみを示す回路図である。この図では、説明の都合上、
水平及び垂直方向においてマトリクス状に２次元配列さ
れた複数画素のうち、隣り合うｎ番目及びｎ＋１番目の
２ラインの各１画素のみの回路構成を示しているが、残
りの画素も全て同じ回路構成となっているものとする。
のみを示す回路図である。この図では、説明の都合上、
水平及び垂直方向においてマトリクス状に２次元配列さ
れた複数画素のうち、隣り合うｎ番目及びｎ＋１番目の
２ラインの各１画素のみの回路構成を示しているが、残
りの画素も全て同じ回路構成となっているものとする。
図において、各画素に光が入射すると、その入射光量に
応じた信号電荷がストレージ（ＳＴ）１に貯えられる。
応じた信号電荷がストレージ（ＳＴ）１に貯えられる。
このストレージｌ及びその出力ゲート（ＯＧ”）スイッ
チ２により１ビツトのＣＯＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕ
ｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が構成されている。
チ２により１ビツトのＣＯＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕ
ｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）が構成されている。
また、このＣＣＤと同一チップ上にリセット用ＭＯ３−
ＦＥＴ３とソースホロワの増幅用ＭＯ３ＦＥＴ４とが作
られ、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４のゲートがフローティン
グ・デイフュージョン（Ｆｌ。
ＦＥＴ３とソースホロワの増幅用ＭＯ３ＦＥＴ４とが作
られ、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４のゲートがフローティン
グ・デイフュージョン（Ｆｌ。
ａｔｉｎｇ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ）に接続されてフロー
ティング・デイフュージョン・アンプ（ＦＤＡ）５を構
成している。
ティング・デイフュージョン・アンプ（ＦＤＡ）５を構
成している。
このフローティング・デイフュージョン・アンプ５にお
いて、出力ゲートスイッチ２のゲート電極が出力グー）
（ＱＣ）信号線６に接続され、又リセット用ＭＯ３−
ＦＥＴ３のゲート電極がリセットゲート（ＲＧ）信号線
７ａに、リセット電極がリセットドレイン（ＲＤ）信号
線７ｂにそれぞれ接続されている。そして、垂直走査シ
フトレジスタ８から、出力ゲートスイッチ２のゲート電
極に出力ゲートパルスφ。。が、またリセット用ＭＯ３
−ＦＥＴ３のゲート電極にリセットゲートパルスφに、
が、ドレイン電極にリセットドレインパルスφ。がそれ
ぞれ印加されることにより水平ラインの選択を行うよう
になっている。また、増幅用ＭＯ３−ＦＥ７４のドレイ
ン電極には電源電圧ＶＤＤが印加され、そのソース電極
が出力端■。ｕｌとして垂直信号線９に接続されている
。そして、１の水平ラインが選択されると、その選択さ
れた水平ラインの画素の信号電荷が増幅用ＭＯ３−ＦＥ
７４によって増幅されて垂直信号線９に出力される。
いて、出力ゲートスイッチ２のゲート電極が出力グー）
（ＱＣ）信号線６に接続され、又リセット用ＭＯ３−
ＦＥＴ３のゲート電極がリセットゲート（ＲＧ）信号線
７ａに、リセット電極がリセットドレイン（ＲＤ）信号
線７ｂにそれぞれ接続されている。そして、垂直走査シ
フトレジスタ８から、出力ゲートスイッチ２のゲート電
極に出力ゲートパルスφ。。が、またリセット用ＭＯ３
−ＦＥＴ３のゲート電極にリセットゲートパルスφに、
が、ドレイン電極にリセットドレインパルスφ。がそれ
ぞれ印加されることにより水平ラインの選択を行うよう
になっている。また、増幅用ＭＯ３−ＦＥ７４のドレイ
ン電極には電源電圧ＶＤＤが印加され、そのソース電極
が出力端■。ｕｌとして垂直信号線９に接続されている
。そして、１の水平ラインが選択されると、その選択さ
れた水平ラインの画素の信号電荷が増幅用ＭＯ３−ＦＥ
７４によって増幅されて垂直信号線９に出力される。
垂直信号線９には転送ゲートスイッチ１０を介して負荷
トランジスタ１１が接続されており、垂直信号線９に出
力された各画素の増幅出力はノイズ除去用コンデンサＣ
０に貯えられる。このコンデンサＣ０の出力端にはクラ
ンプスイッチ１２が接続されており、クランプスイッチ
１２がそのゲート電極にクランプパルスφｃｔが印加さ
れることによってオン状態となることにより、コンデン
サＣ０の出力端の電位がクランプレベルＶ ｃｔｐにク
ランプされる。このノイズ除去用コンデンサＣ０及びク
ランプスイッチ１２により、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４の
ソース出力に含まれるリセット雑音等の雑音を低減する
ためのＣＤＳ （相関二重サンプリング）回路１５が構
成されている。
トランジスタ１１が接続されており、垂直信号線９に出
力された各画素の増幅出力はノイズ除去用コンデンサＣ
０に貯えられる。このコンデンサＣ０の出力端にはクラ
ンプスイッチ１２が接続されており、クランプスイッチ
１２がそのゲート電極にクランプパルスφｃｔが印加さ
れることによってオン状態となることにより、コンデン
サＣ０の出力端の電位がクランプレベルＶ ｃｔｐにク
ランプされる。このノイズ除去用コンデンサＣ０及びク
ランプスイッチ１２により、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４の
ソース出力に含まれるリセット雑音等の雑音を低減する
ためのＣＤＳ （相関二重サンプリング）回路１５が構
成されている。
ノイズ除去用コンデンサＣ０の出力は、バッファアンプ
１３を経た後切替えスイッチ１４によって第１．第２の
信号保持手段であるサンプル／ホールド用コンデンサＣ
１，Ｃｚに択一的に供給され、これらコンデンサＣＩ、
Ｃｔによってサンプル／ホールドされる。切替えスイッ
チ１４の切替え制御は、水平ブランキング期間において
発生されるサンプル／ホールドパルスφ、Ｈによって１
ライン毎に行われる。これにより、例えば、偶数ライン
の画素出力がコンデンサＣ１に、奇数ラインの画素出力
がコンデンサＣ２にそれぞれホールドされることになる
。
１３を経た後切替えスイッチ１４によって第１．第２の
信号保持手段であるサンプル／ホールド用コンデンサＣ
１，Ｃｚに択一的に供給され、これらコンデンサＣＩ、
Ｃｔによってサンプル／ホールドされる。切替えスイッ
チ１４の切替え制御は、水平ブランキング期間において
発生されるサンプル／ホールドパルスφ、Ｈによって１
ライン毎に行われる。これにより、例えば、偶数ライン
の画素出力がコンデンサＣ１に、奇数ラインの画素出力
がコンデンサＣ２にそれぞれホールドされることになる
。
コンデンサＣ，，Ｃ，のホールド出力は、バッファアン
プ１６−＋、１６−ｔを経た後水平ゲートスイッチｌ’
１．．Ｉ’ｌｌによるスイッチングによって水平信号線
１ Ｂ−１，１８−ｚに導出される。水平ゲートスイッ
チ１６−、．１６−ｚのスイッチング制御は、水平走査
シフトレジスタ１９から出力される水平シフトパルスφ
□によって行われる。
プ１６−＋、１６−ｔを経た後水平ゲートスイッチｌ’
１．．Ｉ’ｌｌによるスイッチングによって水平信号線
１ Ｂ−１，１８−ｚに導出される。水平ゲートスイッ
チ１６−、．１６−ｚのスイッチング制御は、水平走査
シフトレジスタ１９から出力される水平シフトパルスφ
□によって行われる。
かかる構成の本発明による固体撮像装置の断面構造を第
２図に示す。なお、第２図は、１ユニツトセルにおける
５Ｔ−ＯＧ−ＲＧ−ＲＤ・・・ＦＥＴ４のドレイン電極
（Ｖａｎ）−ゲート電極−ソース電極（■。、、Ｌ）の
断面図である。同図から明らかなように、本発明による
固体撮像装置は、薄いシリコン基板２００表面上にフロ
ーティング・デイフュージョン・アンプ（ＦＤＡ）を構
成する電極素子群を配し、その上にさらにＣＶ Ｄ （
ＣｈｅｓｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
等の方法により５ｉＯｚｌ！２１を堆積させる一方、シ
リコン基板２０の裏面に配されたＳｉＯ□）［２２上に
第４図に示す如くＸＹママトリクス状パターン配線され
た水平アルミ線２３及び垂直アルミ線２４にリセットド
レイン（ＲＤ）及び増幅用ＭＯＳ−ＦＥＴ４の出力端（
■。□）をそれぞれ接続し、シリコン基板２０の裏面側
から照射光を取り込むいわゆる裏面照射型構造となって
いる。
２図に示す。なお、第２図は、１ユニツトセルにおける
５Ｔ−ＯＧ−ＲＧ−ＲＤ・・・ＦＥＴ４のドレイン電極
（Ｖａｎ）−ゲート電極−ソース電極（■。、、Ｌ）の
断面図である。同図から明らかなように、本発明による
固体撮像装置は、薄いシリコン基板２００表面上にフロ
ーティング・デイフュージョン・アンプ（ＦＤＡ）を構
成する電極素子群を配し、その上にさらにＣＶ Ｄ （
ＣｈｅｓｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）
等の方法により５ｉＯｚｌ！２１を堆積させる一方、シ
リコン基板２０の裏面に配されたＳｉＯ□）［２２上に
第４図に示す如くＸＹママトリクス状パターン配線され
た水平アルミ線２３及び垂直アルミ線２４にリセットド
レイン（ＲＤ）及び増幅用ＭＯＳ−ＦＥＴ４の出力端（
■。□）をそれぞれ接続し、シリコン基板２０の裏面側
から照射光を取り込むいわゆる裏面照射型構造となって
いる。
このように、固体撮像装置の構造を裏面照射型とするこ
とにより、シリコン基板２０の裏面側には水平アルミ線
２３及び垂直アルミ線２４がパターン配線されているの
みであるため、開口率を飛躍的に向上できることになる
。
とにより、シリコン基板２０の裏面側には水平アルミ線
２３及び垂直アルミ線２４がパターン配線されているの
みであるため、開口率を飛躍的に向上できることになる
。
続いて、本発明による固体撮像装置において、垂直走査
シフトレジスタ８及び水平走査シフトレジスタ１９によ
って選択された１画素につき、第２図のセル断面図及び
第３図のポテンシャル分布図を参照しつつ第５図のタイ
ムチャートに従ってその動作を説明する。
シフトレジスタ８及び水平走査シフトレジスタ１９によ
って選択された１画素につき、第２図のセル断面図及び
第３図のポテンシャル分布図を参照しつつ第５図のタイ
ムチャートに従ってその動作を説明する。
先ず、水平ブランキング期間において、第３図に示すよ
うに、垂直方向において選択するｎ番目の水平ラインの
ＲＤ（リセットドレイン）に対してのみ、時点ｔ１でリ
セットドレインパルスφ■による高レベル（例えば、５
Ｖ）のリセット雑音ＶＩＩＩＤを印加し、残りの水平ラ
インのＲＤには低レベル（例えば、１．５Ｖ）の電圧を
印加することにより、ライン選択を行う。このとき、選
択された水平ラインの画素のＦＤをリセットゲートパル
スφ１でリセットすれば、ＦＤの電位が高レベルとなり
、これにより増幅用ＭＯＳ−ＦＥＴ４のゲート電位も高
レベルとなる。一方、選択されなかった水平ラインの画
素においては、そのＦＤ′を位を低レベルに保持するこ
とにより、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４はそのゲート電位が
第３図に点線で示す如＜ＦＤ電位よりスレッショールド
レベル■０分だけ低レベル（例えば、０，５Ｖ）となり
、カットオフ状態になる。
うに、垂直方向において選択するｎ番目の水平ラインの
ＲＤ（リセットドレイン）に対してのみ、時点ｔ１でリ
セットドレインパルスφ■による高レベル（例えば、５
Ｖ）のリセット雑音ＶＩＩＩＤを印加し、残りの水平ラ
インのＲＤには低レベル（例えば、１．５Ｖ）の電圧を
印加することにより、ライン選択を行う。このとき、選
択された水平ラインの画素のＦＤをリセットゲートパル
スφ１でリセットすれば、ＦＤの電位が高レベルとなり
、これにより増幅用ＭＯＳ−ＦＥＴ４のゲート電位も高
レベルとなる。一方、選択されなかった水平ラインの画
素においては、そのＦＤ′を位を低レベルに保持するこ
とにより、増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４はそのゲート電位が
第３図に点線で示す如＜ＦＤ電位よりスレッショールド
レベル■０分だけ低レベル（例えば、０，５Ｖ）となり
、カットオフ状態になる。
次に、時点ｔ２でリセットゲートパルスφＩＩＧが低レ
ベルに遷移することにより、リセット用ＭＯＳ−ＦＥＴ
３がカントオフ状態となる。この状態では、クランプパ
ルスφ、によりクランプスイッチ１２がオンとなってコ
ンデンサＣ０の出力端をクランプパルス ｎ 点ｔ ３でクランプパルスφｃ１が消滅することに
より、クランプスイッチ１２がオフとなる。
ベルに遷移することにより、リセット用ＭＯＳ−ＦＥＴ
３がカントオフ状態となる。この状態では、クランプパ
ルスφ、によりクランプスイッチ１２がオンとなってコ
ンデンサＣ０の出力端をクランプパルス ｎ 点ｔ ３でクランプパルスφｃ１が消滅することに
より、クランプスイッチ１２がオフとなる。
このＣＤＳ回路１５におけるコンデンサＣ０及びクラン
プスイッチ１２の作用により、キズを含む固定パターン
雑音（ＦＰＮ）、ソースホロワの入力オフセントばらつ
きに起因する■いムラやソースホロワの低周波（１／ｆ
）雑音及びＦＤＡのリセット時に発生するリセット雑音
、さらには信号線やＣＯＤへの光の混入に起因するスミ
アをキャンセルできることになる。これにより、固体撮
像装置の出力信号の信号処理系において従来用いられて
いたＦＰＮ除去用のフレームメモリが不要となる。
プスイッチ１２の作用により、キズを含む固定パターン
雑音（ＦＰＮ）、ソースホロワの入力オフセントばらつ
きに起因する■いムラやソースホロワの低周波（１／ｆ
）雑音及びＦＤＡのリセット時に発生するリセット雑音
、さらには信号線やＣＯＤへの光の混入に起因するスミ
アをキャンセルできることになる。これにより、固体撮
像装置の出力信号の信号処理系において従来用いられて
いたＦＰＮ除去用のフレームメモリが不要となる。
続いて、出力ゲートパルスφ。６により時点ｔ４で出力
ゲート（ＯＧ）２をオン状態とすることにより、ストレ
ージ（ＳＴ）１に貯えられた信号電荷をＦＤへ転送し、
出力ゲートパルスφＱＧが消滅する時点ｔ、までの間に
全ての信号電荷をＦＤに移す。しかる後、サンプル／ホ
ールドパルスφ３Ｈにより時点ｔ、で切替えスイッチ１
４をサンプル／ホールド用コンデンサＣ３側に切り替え
て信号電圧をコンデンサＣＩに入力し、サンプル／ホー
ルドパルスφ、Ｈが消滅する時点ｔ、で切替えスイッチ
１４をオフ状態（図の中立位置）としてコンデンサＣＩ
の信号電圧をホールドする。
ゲート（ＯＧ）２をオン状態とすることにより、ストレ
ージ（ＳＴ）１に貯えられた信号電荷をＦＤへ転送し、
出力ゲートパルスφＱＧが消滅する時点ｔ、までの間に
全ての信号電荷をＦＤに移す。しかる後、サンプル／ホ
ールドパルスφ３Ｈにより時点ｔ、で切替えスイッチ１
４をサンプル／ホールド用コンデンサＣ３側に切り替え
て信号電圧をコンデンサＣＩに入力し、サンプル／ホー
ルドパルスφ、Ｈが消滅する時点ｔ、で切替えスイッチ
１４をオフ状態（図の中立位置）としてコンデンサＣＩ
の信号電圧をホールドする。
上述した動作タイミングによってｎ番目の水平ラインの
信号電荷を増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４で増幅し、ＣＤＳ回
路１５のコンデンサＣ１に貯えたなら、続けて同様の動
作タイミングによってｎ＋１番目の水平ラインの信号電
荷を増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４で増幅し、ＣＤＳ回路１５
のコンデンサＣ３に貯える。これにより、水平走査シフ
トレジスタ１９から発せられる水平シフトパルスφ９に
よる水平ゲートスイッチ１７−１． １７−ｚのスイッ
チング制御によって垂直方向の隣り合う２画素の信号を
水平走査有効期間に独立に読み出すことができることに
なる。なお、水平走査有効期間では、リセットゲート（
ＲＧ）を高レベル、リセットドレイン（ＲＤ）を低レベ
ル（約１．５Ｖ）にする。
信号電荷を増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４で増幅し、ＣＤＳ回
路１５のコンデンサＣ１に貯えたなら、続けて同様の動
作タイミングによってｎ＋１番目の水平ラインの信号電
荷を増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ４で増幅し、ＣＤＳ回路１５
のコンデンサＣ３に貯える。これにより、水平走査シフ
トレジスタ１９から発せられる水平シフトパルスφ９に
よる水平ゲートスイッチ１７−１． １７−ｚのスイッ
チング制御によって垂直方向の隣り合う２画素の信号を
水平走査有効期間に独立に読み出すことができることに
なる。なお、水平走査有効期間では、リセットゲート（
ＲＧ）を高レベル、リセットドレイン（ＲＤ）を低レベ
ル（約１．５Ｖ）にする。
この読出しの際に、コンデンサＣ，，Ｃ，の各ホールド
出力を順次に読み出すことにより、ノンインターレース
のテレビジョン信号を得ることができることになる。ま
た、コンデンサＣ，，Ｃ。
出力を順次に読み出すことにより、ノンインターレース
のテレビジョン信号を得ることができることになる。ま
た、コンデンサＣ，，Ｃ。
の各ホールド出力を同時に読み出すようにしても良く、
この場合には、読み出した信号を図示せぬ信号処理系で
適当に処理することにより、順次読出しの場合と同様に
、ノンインターレースのテレビジョン信号を得ることが
できることになる。
この場合には、読み出した信号を図示せぬ信号処理系で
適当に処理することにより、順次読出しの場合と同様に
、ノンインターレースのテレビジョン信号を得ることが
できることになる。
ストレージ（ＳＴ）１が信号電荷で溢れた場合には、そ
の信号電荷はＳＴ→○Ｇ、ＦＤ−４ＲＤへと横型オーバ
ーフローにより捨てられることになる。このように、リ
セット用ＭＯ３−ＦＥＴ３のドレイン電極（ＲＤ）を水
平ラインの選択に利用すると共に、オーバーフロートレ
インに共用することにより、水平ラインの選択素子及び
オーバーフロートレインの構成を簡易化できる。
の信号電荷はＳＴ→○Ｇ、ＦＤ−４ＲＤへと横型オーバ
ーフローにより捨てられることになる。このように、リ
セット用ＭＯ３−ＦＥＴ３のドレイン電極（ＲＤ）を水
平ラインの選択に利用すると共に、オーバーフロートレ
インに共用することにより、水平ラインの選択素子及び
オーバーフロートレインの構成を簡易化できる。
なお、上記実施例では、サンプル／ホールド用コンデン
サＣ，、Ｃ，の各ホールド出力を読み出す出力系を２系
統とした場合について説明したが、第６図に示すように
、当該出力系を１系統としてコンデンサＣ，，Ｃ２の各
ホールド出力を交互に順次読み出すように構成すること
も可能である。
サＣ，、Ｃ，の各ホールド出力を読み出す出力系を２系
統とした場合について説明したが、第６図に示すように
、当該出力系を１系統としてコンデンサＣ，，Ｃ２の各
ホールド出力を交互に順次読み出すように構成すること
も可能である。
この場合、切替えスイッチ１４の切替え制御を上記実施
例の場合の２倍の速度で行うことが必要となる。
例の場合の２倍の速度で行うことが必要となる。
〈発明の効果〉
以上説明したように、本発明によれば、水平ブランキン
グ期間において垂直方向の隣り合う２画素の各受光部の
増幅出力を各々保持し、これら保持出力を独立に読み出
す構成とすることにより、回路規模を縮小化しつつノン
インターレース走査方式に対応できるため、固体撮像装
置を小型化できる効果がある。
グ期間において垂直方向の隣り合う２画素の各受光部の
増幅出力を各々保持し、これら保持出力を独立に読み出
す構成とすることにより、回路規模を縮小化しつつノン
インターレース走査方式に対応できるため、固体撮像装
置を小型化できる効果がある。
また、高品位ＴＶとして今後期待されるＨＤＴＶがノン
インターレース走査方式を採っており、このＨＤＴＶに
適用する場合でも、本発明による固体撮像装置において
は、ノンインターレースのテレビジョン信号が得られる
ため、信号処理を簡単に行える効果もある。
インターレース走査方式を採っており、このＨＤＴＶに
適用する場合でも、本発明による固体撮像装置において
は、ノンインターレースのテレビジョン信号が得られる
ため、信号処理を簡単に行える効果もある。
第１図は、本発明による固体撮像装置の一実施例の要部
のみを示す回路図、 第２図は、１ユニツトセルの構造を示す断面構造図、 第３図は、第２図に対応して示したボテンシャル分布図
、 第４図は、本発明による固体撮像装置の一部を示す裏面
図、 第５図は、第１図の回路動作を説明するためのタイムチ
ャート、 第６図は、本発明の他の実施例を示す回路図、第７図は
、従来例の構成図である。 １・・・ストレージ（ＳＴ）。 ２・・・出力ゲート（ＣＯＧ）。 ３・・・リセット用ＭＯ３−ＦＥＴ。 ４・・・増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ。 ５・・・ＦＤＡ（フローティング・デイフュージョン・
アンプ）。 １２・・・クランプスイッチ。 １５・・・ＣＤＳ （相関二重サンプルホールド）回路 Ｃ，、Ｃ，・・・サンプル／ホールド用コンデンサ。 特許出願人 ソ ニー株式会社代理人
弁理士 船 橋國則第１図 １ユニ７Ｆ釘ツムのｆｆＴ面Ｂ 第２図 第３図 固俸撮像沖１の莫面日 第４図 ｓｕｎ存の夕ｆムチｖ−ｔ− 第５図
のみを示す回路図、 第２図は、１ユニツトセルの構造を示す断面構造図、 第３図は、第２図に対応して示したボテンシャル分布図
、 第４図は、本発明による固体撮像装置の一部を示す裏面
図、 第５図は、第１図の回路動作を説明するためのタイムチ
ャート、 第６図は、本発明の他の実施例を示す回路図、第７図は
、従来例の構成図である。 １・・・ストレージ（ＳＴ）。 ２・・・出力ゲート（ＣＯＧ）。 ３・・・リセット用ＭＯ３−ＦＥＴ。 ４・・・増幅用ＭＯ３−ＦＥＴ。 ５・・・ＦＤＡ（フローティング・デイフュージョン・
アンプ）。 １２・・・クランプスイッチ。 １５・・・ＣＤＳ （相関二重サンプルホールド）回路 Ｃ，、Ｃ，・・・サンプル／ホールド用コンデンサ。 特許出願人 ソ ニー株式会社代理人
弁理士 船 橋國則第１図 １ユニ７Ｆ釘ツムのｆｆＴ面Ｂ 第２図 第３図 固俸撮像沖１の莫面日 第４図 ｓｕｎ存の夕ｆムチｖ−ｔ− 第５図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 水平及び垂直方向にてマトリクス状に２次元配列され
た複数画素の各画素毎に設けられかつ入射光量に応じて
蓄積された信号電荷を増幅して出力する増幅素子を有す
る受光部と、 水平ブランキング期間において垂直方向の隣り合う２画
素の各受光部の増幅出力を各々保持する第１及び第２の
信号保持手段と、 前記第１及び第２の信号保持手段の各出力を独立に読み
出す信号読出手段とを具備することを特徴とする固体撮
像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279931A JP2867680B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2279931A JP2867680B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04154284A true JPH04154284A (ja) | 1992-05-27 |
| JP2867680B2 JP2867680B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=17617911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2279931A Expired - Lifetime JP2867680B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867680B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005348040A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Canon Inc | 増幅型撮像装置及び撮像システム |
| JP3966557B2 (ja) * | 1995-08-11 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 画像システム並びにそこで用いられる固体撮像装置半導体集積回路および差分出力方法 |
| JP2008103444A (ja) * | 2006-10-18 | 2008-05-01 | Sony Corp | 固体撮像装置及び撮像装置 |
| WO2010109744A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子 |
| JP2011072028A (ja) * | 2010-12-09 | 2011-04-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサ、及び電子機器 |
| JP2012129552A (ja) * | 2012-03-16 | 2012-07-05 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
| US9443897B2 (en) | 2001-07-11 | 2016-09-13 | Sony Corporation | X-Y address type solid state image pickup device and method of producing the same |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP2279931A patent/JP2867680B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3966557B2 (ja) * | 1995-08-11 | 2007-08-29 | 株式会社東芝 | 画像システム並びにそこで用いられる固体撮像装置半導体集積回路および差分出力方法 |
| US9443897B2 (en) | 2001-07-11 | 2016-09-13 | Sony Corporation | X-Y address type solid state image pickup device and method of producing the same |
| US9455293B2 (en) | 2001-07-11 | 2016-09-27 | Sony Corporation | X-Y address type solid state image pickup device and method of producing the same |
| JP2005348040A (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Canon Inc | 増幅型撮像装置及び撮像システム |
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| WO2010109744A1 (ja) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | パナソニック株式会社 | 固体撮像素子 |
| US8395194B2 (en) | 2009-03-26 | 2013-03-12 | Panasonic Corporation | Solid-state imaging device |
| JP2011072028A (ja) * | 2010-12-09 | 2011-04-07 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | イメージセンサ、及び電子機器 |
| JP2012129552A (ja) * | 2012-03-16 | 2012-07-05 | Sony Corp | 固体撮像素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867680B2 (ja) | 1999-03-08 |
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