JPH10173997A - 増幅型固体撮像装置 - Google Patents
増幅型固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH10173997A JPH10173997A JP8330014A JP33001496A JPH10173997A JP H10173997 A JPH10173997 A JP H10173997A JP 8330014 A JP8330014 A JP 8330014A JP 33001496 A JP33001496 A JP 33001496A JP H10173997 A JPH10173997 A JP H10173997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- photoelectric conversion
- signal voltage
- difference
- 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
Links
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
- H04N25/671—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction
- H04N25/677—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction for reducing the column or line fixed pattern noise
-
- 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
- H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/77—Pixel circuitry, e.g. memories, A/D converters, pixel amplifiers, shared circuits or shared components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】サンプリングされた信号電圧を保持して出力す
るトランジスタが原因となる固定パターンノイズを大幅
に低減する。 【解決手段】水平選択トランジスタ１５３は、水平走査
回路１４５から垂直走査線１４６を通じての信号に応答
してオンとなり、ドライブトランジスタ１５２の信号電
圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５４に送出す
る。この信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を送出している
途中で、アンド回路１１の出力、つまり水平走査回路１
４５から垂直走査線１４６を通じて水平選択トランジス
タ１５３へと出力される信号と制御信号線１２のパルス
電圧φHRの論理積がハイレベルとなり、リセットトラン
ジスタ１３がオンとなり、ドライブトランジスタ１５２
のゲートがリセットされ、その電位が基準電圧ＶSETと
なる。このため、ドライブトランジスタ１５２からは、
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETが１組
となり、共通信号線１５４に伝送される。
るトランジスタが原因となる固定パターンノイズを大幅
に低減する。 【解決手段】水平選択トランジスタ１５３は、水平走査
回路１４５から垂直走査線１４６を通じての信号に応答
してオンとなり、ドライブトランジスタ１５２の信号電
圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５４に送出す
る。この信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を送出している
途中で、アンド回路１１の出力、つまり水平走査回路１
４５から垂直走査線１４６を通じて水平選択トランジス
タ１５３へと出力される信号と制御信号線１２のパルス
電圧φHRの論理積がハイレベルとなり、リセットトラン
ジスタ１３がオンとなり、ドライブトランジスタ１５２
のゲートがリセットされ、その電位が基準電圧ＶSETと
なる。このため、ドライブトランジスタ１５２からは、
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETが１組
となり、共通信号線１５４に伝送される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、固定パターンノ
イズを効果的に抑制する増幅型固体撮像装置に関する。
イズを効果的に抑制する増幅型固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】固体撮像装置としては、各画素に発生し
たそれぞれの信号電荷をそのまま読み出さず、これらの
信号電荷を各画素において電圧もしくは電流に変換して
増幅した後、各信号電圧もしくは各信号電流を該各画素
から走査回路を介して読み出すと言うものが提案されて
おり、このものを増幅型固体撮像装置と称している。
たそれぞれの信号電荷をそのまま読み出さず、これらの
信号電荷を各画素において電圧もしくは電流に変換して
増幅した後、各信号電圧もしくは各信号電流を該各画素
から走査回路を介して読み出すと言うものが提案されて
おり、このものを増幅型固体撮像装置と称している。
【０００３】この増幅型固体撮像装置の各画素は、入射
光に応じた信号電荷を発生する光電変換部と、この光電
変換部の信号電荷を信号電圧に変換して増幅する増幅部
を備えており、光電変換部と増幅部を平面的に配置した
横型と、これらを立体的に配置した縦型に分類される。
光に応じた信号電荷を発生する光電変換部と、この光電
変換部の信号電荷を信号電圧に変換して増幅する増幅部
を備えており、光電変換部と増幅部を平面的に配置した
横型と、これらを立体的に配置した縦型に分類される。
【０００４】横型の画素の例としては、図６に示す様な
ＡＰＳ型のものが知られている（S.K.Mendis ,et al
.,"A 128*128 CMOS Active Pixel Image Sensor for H
ighly Integrated Imaging systems",IEDM '93-583〜58
6,Dec.1993.を参照）。
ＡＰＳ型のものが知られている（S.K.Mendis ,et al
.,"A 128*128 CMOS Active Pixel Image Sensor for H
ighly Integrated Imaging systems",IEDM '93-583〜58
6,Dec.1993.を参照）。
【０００５】この画素では、光電変換部１０１で発生し
た信号電荷をトランジスタ１０２を介してトランジスタ
１０３のゲートに移動させており、この信号電荷をトラ
ンジスタ１０３に入力する。トランジスタ１０３は、イ
ンピーダンス変換のために設けられ、信号の電流増幅を
行う。このトランジスタ１０３の出力は、信号電圧Ｖ
sigとして、画素選択用のトランジスタ１０４を介して
読み出される。読み出し後の排出期間には、リセット用
のトランジスタ１０５をオンにして、トランジスタ１０
３のゲートに蓄積している信号電荷をドレインＶDへ排
出する。
た信号電荷をトランジスタ１０２を介してトランジスタ
１０３のゲートに移動させており、この信号電荷をトラ
ンジスタ１０３に入力する。トランジスタ１０３は、イ
ンピーダンス変換のために設けられ、信号の電流増幅を
行う。このトランジスタ１０３の出力は、信号電圧Ｖ
sigとして、画素選択用のトランジスタ１０４を介して
読み出される。読み出し後の排出期間には、リセット用
のトランジスタ１０５をオンにして、トランジスタ１０
３のゲートに蓄積している信号電荷をドレインＶDへ排
出する。
【０００６】また、縦型の画素の例としては、図７に示
す様なＣＭＤ型のものが知られている（中村他、「ゲー
ト蓄積型ＭＯＳフォトトランジスタ イメージセン
サ」、テレビジョン学会誌 Vol.41,No.11,pp.1047〜10
53, 1987.を参照）。
す様なＣＭＤ型のものが知られている（中村他、「ゲー
ト蓄積型ＭＯＳフォトトランジスタ イメージセン
サ」、テレビジョン学会誌 Vol.41,No.11,pp.1047〜10
53, 1987.を参照）。
【０００７】この画素では、トランジスタ１１１のゲー
トに初期電圧を印加しておき、このゲートに、光電変換
によって発生した信号電荷を蓄積する。読み出し期間に
は、トランジスタ１１１のゲートにパルス電圧φXを加
えて、トランジスタ１１１の信号電圧Ｖsigを読み出
し、排出期間には、電圧φXよりも高いパルス電圧φRを
トランジスタ１１１のゲートに加えて、このゲートの信
号電荷を基板（図示せず）へ排出する。したがって、こ
のトランジスタ１１１においては、光電変換、信号電荷
の増幅及び画素の選択を共に行うことになる。
トに初期電圧を印加しておき、このゲートに、光電変換
によって発生した信号電荷を蓄積する。読み出し期間に
は、トランジスタ１１１のゲートにパルス電圧φXを加
えて、トランジスタ１１１の信号電圧Ｖsigを読み出
し、排出期間には、電圧φXよりも高いパルス電圧φRを
トランジスタ１１１のゲートに加えて、このゲートの信
号電荷を基板（図示せず）へ排出する。したがって、こ
のトランジスタ１１１においては、光電変換、信号電荷
の増幅及び画素の選択を共に行うことになる。
【０００８】しかしながら、この画素の場合は、３値の
電圧をトランジスタ１１１のゲートに選択的に加えねば
ならず、そのうちの少なくとも１つが高電圧となる。
電圧をトランジスタ１１１のゲートに選択的に加えねば
ならず、そのうちの少なくとも１つが高電圧となる。
【０００９】このため、低電圧の駆動を可能にしたもの
が、この発明の出願人によって、別の発明（特開平８−
７８６５３号）として既に提案されている。ここでは、
図８に示す様に、トランジスタ１２１のゲートに信号電
荷を蓄積し、このゲートにパルス電圧φXを印加して、
信号電圧Ｖsigを読み出し、排出期間には、トランジス
タ１２２にパルス電圧φRを加えて、信号電荷を接地記
号によって示される基板へ排出する。各電圧φX,φ
Rは、共に低くて済む。したがって、低い２値の電圧に
よる駆動が可能である。
が、この発明の出願人によって、別の発明（特開平８−
７８６５３号）として既に提案されている。ここでは、
図８に示す様に、トランジスタ１２１のゲートに信号電
荷を蓄積し、このゲートにパルス電圧φXを印加して、
信号電圧Ｖsigを読み出し、排出期間には、トランジス
タ１２２にパルス電圧φRを加えて、信号電荷を接地記
号によって示される基板へ排出する。各電圧φX,φ
Rは、共に低くて済む。したがって、低い２値の電圧に
よる駆動が可能である。
【００１０】図６〜図８に示す各画素の構成は、図９に
示す様な共通の模式図で表すことができる。光電変換部
１３１は、光電変換を行うばかりでなく、パルス電圧φ
Xに応答して、信号電圧を出力し、またパルス電圧φRに
応答して、信号電荷を排出する。増幅部１３２は、信号
電圧を入力すると、これを増幅してＶsig出力する。
示す様な共通の模式図で表すことができる。光電変換部
１３１は、光電変換を行うばかりでなく、パルス電圧φ
Xに応答して、信号電圧を出力し、またパルス電圧φRに
応答して、信号電荷を排出する。増幅部１３２は、信号
電圧を入力すると、これを増幅してＶsig出力する。
【００１１】この様な画素によって、増幅型固体撮像装
置を構成すると、例えば図１０に示す様なものとなる。
置を構成すると、例えば図１０に示す様なものとなる。
【００１２】同図において、第１垂直走査回路１４１及
び第２垂直走査回路１４２からは、各第１水平走査線１
４３及び各第２水平走査線１４４が導出され、また水平
走査回路１４５からは、各垂直信号線１４０が導出され
ている。各第１水平走査線１４３及び各第２水平走査線
１４４と、各垂直信号線１４０は、相互に交差してお
り、それぞれの交差部位毎に、図９に示す画素を配置す
る。
び第２垂直走査回路１４２からは、各第１水平走査線１
４３及び各第２水平走査線１４４が導出され、また水平
走査回路１４５からは、各垂直信号線１４０が導出され
ている。各第１水平走査線１４３及び各第２水平走査線
１４４と、各垂直信号線１４０は、相互に交差してお
り、それぞれの交差部位毎に、図９に示す画素を配置す
る。
【００１３】第１垂直走査回路１４１は、各第１水平走
査線１４３を順次選択し、パルス電圧φXを第１水平走
査線１４３を通じて各画素の光電変換部１３１に加え
る。１本の第１水平走査線１４３に共通接続された各画
素の光電変換部１３１は、パルス電圧φXを同時に入力
し、それぞれの信号電圧Ｖsigを該各画素の増幅部１３
２を介して各垂直信号線１４０に出力する。
査線１４３を順次選択し、パルス電圧φXを第１水平走
査線１４３を通じて各画素の光電変換部１３１に加え
る。１本の第１水平走査線１４３に共通接続された各画
素の光電変換部１３１は、パルス電圧φXを同時に入力
し、それぞれの信号電圧Ｖsigを該各画素の増幅部１３
２を介して各垂直信号線１４０に出力する。
【００１４】また、第２垂直走査回路１４２は、各第２
水平走査線１４４を順次選択し、パルス電圧φRを第２
水平走査線１４４を通じて各画素の光電変換部１３１に
加える。１本の第２水平走査線１４３に共通接続された
各画素の光電変換部１３１は、それぞれの信号電圧Ｖ
sigを各垂直信号線１４０に出力してから、パルス電圧
φRを同時に入力し、それぞれの信号電荷を排出する。
水平走査線１４４を順次選択し、パルス電圧φRを第２
水平走査線１４４を通じて各画素の光電変換部１３１に
加える。１本の第２水平走査線１４３に共通接続された
各画素の光電変換部１３１は、それぞれの信号電圧Ｖ
sigを各垂直信号線１４０に出力してから、パルス電圧
φRを同時に入力し、それぞれの信号電荷を排出する。
【００１５】各垂直信号線１４０には、各相関２重サン
プリング（ＣＤＳ）回路１４７を挿入している（J.Hyne
cek,"A New Device Architecture Suitable for High R
esolution and High Performance Image Sensors", IEE
E Trans.Electoron Device,Vol.35,No.5,p.646-652,May
1988.を参照）。
プリング（ＣＤＳ）回路１４７を挿入している（J.Hyne
cek,"A New Device Architecture Suitable for High R
esolution and High Performance Image Sensors", IEE
E Trans.Electoron Device,Vol.35,No.5,p.646-652,May
1988.を参照）。
【００１６】相関２重サンプリング回路１４７は、画素
の光電変換部１３１からの信号電圧Ｖsigを入力すると
共に、画素の光電変換部１３１の信号電荷が排出された
後にも、画素の光電変換部１３１からの信号電圧を入力
し、両者の信号電圧の差、つまり読み出し期間の信号電
圧Ｖsigと排出期間後の信号電圧Ｖresの差を求めて、こ
の差の信号電圧を出力する。この差の信号電圧は、読み
出し期間と排出期間後の各信号電圧の差であるから、各
画素毎に、この差を求めれば、各画素のしきい値のバラ
ツキ（排出期間後の各信号電圧のバラツキに相当する）
をキャンセルすることができ、このバラツキを原因とす
る各画素の固定パターンノイズ（ＦＰＮ）が抑制され
る。
の光電変換部１３１からの信号電圧Ｖsigを入力すると
共に、画素の光電変換部１３１の信号電荷が排出された
後にも、画素の光電変換部１３１からの信号電圧を入力
し、両者の信号電圧の差、つまり読み出し期間の信号電
圧Ｖsigと排出期間後の信号電圧Ｖresの差を求めて、こ
の差の信号電圧を出力する。この差の信号電圧は、読み
出し期間と排出期間後の各信号電圧の差であるから、各
画素毎に、この差を求めれば、各画素のしきい値のバラ
ツキ（排出期間後の各信号電圧のバラツキに相当する）
をキャンセルすることができ、このバラツキを原因とす
る各画素の固定パターンノイズ（ＦＰＮ）が抑制され
る。
【００１７】相関２重サンプリング回路１４７は、クラ
ンプ回路及びサンプルホールド回路からなる。
ンプ回路及びサンプルホールド回路からなる。
【００１８】クランプ回路は、クランプコンデンサ１４
９、及びクランプトランジスタ１５０を備えている。読
み出し期間には、画素の光電変換部１３１からの信号電
圧Ｖsigをクランプコンデンサ１４９に入力して、クラ
ンプトランジスタ１５０をオンにすることによって、信
号電圧Ｖsigをクランプ電圧ＶVCPに変換し、引き続いて
クランプトランジスタ１５０をオフにする。この後、排
出期間に画素の光電変換部１３１の信号電荷が排出され
ると、この光電変換部１３１からの信号電圧Ｖresをク
ランプコンデンサ１４９に入力して、クランプ電圧Ｖ
VCP−（信号電圧Ｖsig−信号電圧Ｖres）を形成し、こ
の差の信号電圧を保持する。例えば、クランプ電圧Ｖ
VCPが接地電位であれば、信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を保持することとなる。
９、及びクランプトランジスタ１５０を備えている。読
み出し期間には、画素の光電変換部１３１からの信号電
圧Ｖsigをクランプコンデンサ１４９に入力して、クラ
ンプトランジスタ１５０をオンにすることによって、信
号電圧Ｖsigをクランプ電圧ＶVCPに変換し、引き続いて
クランプトランジスタ１５０をオフにする。この後、排
出期間に画素の光電変換部１３１の信号電荷が排出され
ると、この光電変換部１３１からの信号電圧Ｖresをク
ランプコンデンサ１４９に入力して、クランプ電圧Ｖ
VCP−（信号電圧Ｖsig−信号電圧Ｖres）を形成し、こ
の差の信号電圧を保持する。例えば、クランプ電圧Ｖ
VCPが接地電位であれば、信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を保持することとなる。
【００１９】サンプルホールド回路は、サンプルトラン
ジスタ１５１、及びインピーダンス変換を行うソースフ
ォロア回路のドライブトランジスタ１５２を備えてい
る。クランプ回路によって上記差の信号電圧[−（Ｖsig
−Ｖres）]が形成されてから、サンプルトランジスタ１
５１は、オンとなって、この差の信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]をドライブトランジスタ１５２のゲートに加え
る。ドライブトランジスタ１５２は、この差の信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]をゲートの容量に保持しつつ、オ
ンとなり、電流増幅した該信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を出力する。
ジスタ１５１、及びインピーダンス変換を行うソースフ
ォロア回路のドライブトランジスタ１５２を備えてい
る。クランプ回路によって上記差の信号電圧[−（Ｖsig
−Ｖres）]が形成されてから、サンプルトランジスタ１
５１は、オンとなって、この差の信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]をドライブトランジスタ１５２のゲートに加え
る。ドライブトランジスタ１５２は、この差の信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]をゲートの容量に保持しつつ、オ
ンとなり、電流増幅した該信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を出力する。
【００２０】この様な動作は、水平方向の１行の各画素
について行われ、これによって各画素の信号電荷に基づ
くそれぞれの信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が各ドライ
ブトランジスタ１５２から出力される。
について行われ、これによって各画素の信号電荷に基づ
くそれぞれの信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が各ドライ
ブトランジスタ１５２から出力される。
【００２１】一方、水平走査回路１４５は、各垂直走査
線１４６を介して各水平選択トランジスタ１５３を順次
オンにする。これに伴い、各ドライブトランジスタ１５
２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が各水平選択トラン
ジスタ１５３を通じて共通信号線１５４へと順次送出さ
れる。
線１４６を介して各水平選択トランジスタ１５３を順次
オンにする。これに伴い、各ドライブトランジスタ１５
２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が各水平選択トラン
ジスタ１５３を通じて共通信号線１５４へと順次送出さ
れる。
【００２２】共通信号線１５４の出力側には、ドライブ
トランジスタ１５２の負荷となる負荷トランジスタ１５
５、ソースフォロア回路を構成する各トランジスタ１５
６,１５７を接続している。各ドライブトランジスタ１
５２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が共通信号線１５
４に順次送出されると、これらの信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]が各トランジスタ１５６,１５７間から画像信
号ＯＳとして取り出される。
トランジスタ１５２の負荷となる負荷トランジスタ１５
５、ソースフォロア回路を構成する各トランジスタ１５
６,１５７を接続している。各ドライブトランジスタ１
５２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]が共通信号線１５
４に順次送出されると、これらの信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]が各トランジスタ１５６,１５７間から画像信
号ＯＳとして取り出される。
【００２３】図１１には、図１０の装置における各信号
のタイミングを示している。この図１１において、水平
走査期間１Ｈは、水平方向の各行毎に、１行における各
画素を走査するための期間であり、各画素の信号電圧を
読み出して伝送するための期間である。
のタイミングを示している。この図１１において、水平
走査期間１Ｈは、水平方向の各行毎に、１行における各
画素を走査するための期間であり、各画素の信号電圧を
読み出して伝送するための期間である。
【００２４】各パルス電圧φX（ｉ）,φX（ｉ＋１）,φ
X（ｉ＋２）,……は、水平方向の各行毎に、１行におけ
る各画素の読み出し期間を指示するものであり、第１垂
直走査回路１４１から出力され、各第１水平走査線１４
３に順次加えられる。このパルス電圧φXに応答して、
水平方向の１行における各画素の光電変換部１３１から
それぞれの信号電圧Ｖsigが出力される。
X（ｉ＋２）,……は、水平方向の各行毎に、１行におけ
る各画素の読み出し期間を指示するものであり、第１垂
直走査回路１４１から出力され、各第１水平走査線１４
３に順次加えられる。このパルス電圧φXに応答して、
水平方向の１行における各画素の光電変換部１３１から
それぞれの信号電圧Ｖsigが出力される。
【００２５】また、各パルス電圧φR（ｉ）,φR（ｉ＋
１）,φR（ｉ＋２）,……は、水平方向の各行毎に、１
行における各画素の排出期間を指示するものであり、第
２垂直走査回路１４２から出力され、各第２水平走査線
１４４に順次加えられる。このパルス電圧φRに応答し
て、水平方向の１行における各画素の光電変換部１３１
からそれぞれの信号電荷が排出される。
１）,φR（ｉ＋２）,……は、水平方向の各行毎に、１
行における各画素の排出期間を指示するものであり、第
２垂直走査回路１４２から出力され、各第２水平走査線
１４４に順次加えられる。このパルス電圧φRに応答し
て、水平方向の１行における各画素の光電変換部１３１
からそれぞれの信号電荷が排出される。
【００２６】パルス電圧φVCPは、各クランプトランジ
スタ１５０に加えられ、またパルス電圧φVSHは、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられる。これらのパル
ス電圧φVCP,φVSHは、画素の読み出し期間に加えら
れ、かつ排出期間の前後に加えられる。これによって、
読み出し期間の信号電圧がクランプされて、この信号電
圧と排出期間後の信号電圧の差が形成され、この差の信
号電圧がサンプリングされて保持される。
スタ１５０に加えられ、またパルス電圧φVSHは、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられる。これらのパル
ス電圧φVCP,φVSHは、画素の読み出し期間に加えら
れ、かつ排出期間の前後に加えられる。これによって、
読み出し期間の信号電圧がクランプされて、この信号電
圧と排出期間後の信号電圧の差が形成され、この差の信
号電圧がサンプリングされて保持される。
【００２７】一方、各パルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ＋
１）,……は、各ドライブトランジスタ１５２の信号電
圧の出力を指示するものであり、読み出し期間の後に、
水平走査回路１４５から各水平選択トランジスタ１５３
に順次加えられる。これらのパルス電圧φHに応答し
て、各ドライブトランジスタ１５２の信号電圧が各水平
選択トランジスタ１５３を通じて共通信号線１５４へと
順次送出され、更に画像信号ＯＳとして出力される。
１）,……は、各ドライブトランジスタ１５２の信号電
圧の出力を指示するものであり、読み出し期間の後に、
水平走査回路１４５から各水平選択トランジスタ１５３
に順次加えられる。これらのパルス電圧φHに応答し
て、各ドライブトランジスタ１５２の信号電圧が各水平
選択トランジスタ１５３を通じて共通信号線１５４へと
順次送出され、更に画像信号ＯＳとして出力される。
【００２８】この様に各画素毎に、読み出し期間の信号
電圧と排出期間後の信号電圧の差を形成し、この差の信
号電圧を画像信号ＯＳとして出力するので、各画素のし
きい値のバラツキを原因とする各画素の固定パターンノ
イズを抑制することができる。
電圧と排出期間後の信号電圧の差を形成し、この差の信
号電圧を画像信号ＯＳとして出力するので、各画素のし
きい値のバラツキを原因とする各画素の固定パターンノ
イズを抑制することができる。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各画素
のしきい値のバラツキを原因とする固定パターンノイズ
を抑制したものの、各ドライブトランジスタ１５２のし
きい値のバラツキによっても、同様の固定パターンノイ
ズが発生し、これを解決するには至っていない。
のしきい値のバラツキを原因とする固定パターンノイズ
を抑制したものの、各ドライブトランジスタ１５２のし
きい値のバラツキによっても、同様の固定パターンノイ
ズが発生し、これを解決するには至っていない。
【００３０】各ドライブトランジスタ１５２のしきい値
のバラツキは、図１１における画像信号ＯＳのΔＶTに
よって表される。
のバラツキは、図１１における画像信号ＯＳのΔＶTに
よって表される。
【００３１】この様な各ドライブトランジスタ１５２の
しきい値のバラツキに基づく固定パターンノイズは、画
像上で水平方向にランダムであっても、垂直方向に並ぶ
各画素で共通のものとなるので、縦縞模様の顕著な固定
パターンノイズとなり、画質を著しく損なうことにな
る。
しきい値のバラツキに基づく固定パターンノイズは、画
像上で水平方向にランダムであっても、垂直方向に並ぶ
各画素で共通のものとなるので、縦縞模様の顕著な固定
パターンノイズとなり、画質を著しく損なうことにな
る。
【００３２】また、各ドライブトランジスタ１５２に
は、コンダクタンスのバラツキを伴うから、これも同様
の縦縞模様の固定パターンノイズの原因となる。
は、コンダクタンスのバラツキを伴うから、これも同様
の縦縞模様の固定パターンノイズの原因となる。
【００３３】そこで、この発明は、この様な従来技術の
課題を解決するものであって、上記ドライブトランジス
タ、つまりサンプリングされた信号電圧を保持して出力
するトランジスタが原因となる固定パターンノイズを大
幅に低減することが可能な増幅型固体撮像装置を提供す
ることを目的とする。
課題を解決するものであって、上記ドライブトランジス
タ、つまりサンプリングされた信号電圧を保持して出力
するトランジスタが原因となる固定パターンノイズを大
幅に低減することが可能な増幅型固体撮像装置を提供す
ることを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明は、光電変換手段と、この光電変換手段に
よって形成された信号電荷を信号電圧に変換して増幅す
る増幅手段からなる増幅型光電変換素子を備え、この増
幅型光電変換素子を垂直信号線に接続し、この垂直信号
線をインピーダンス変換手段及びスイッチ手段を介して
共通信号線に接続し、増幅型光電変換素子の信号電圧を
垂直信号線、インピーダンス変換手段及びスイッチ手段
を介して共通信号線に伝送する増幅型固体撮像装置にお
いて、インピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセ
ットするリセット手段を更に備え、スイッチ手段をオン
として、増幅型光電変換素子の信号電圧を共通信号線に
伝送している期間の途中で、リセット手段によってイン
ピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、こ
れによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送する。
に、この発明は、光電変換手段と、この光電変換手段に
よって形成された信号電荷を信号電圧に変換して増幅す
る増幅手段からなる増幅型光電変換素子を備え、この増
幅型光電変換素子を垂直信号線に接続し、この垂直信号
線をインピーダンス変換手段及びスイッチ手段を介して
共通信号線に接続し、増幅型光電変換素子の信号電圧を
垂直信号線、インピーダンス変換手段及びスイッチ手段
を介して共通信号線に伝送する増幅型固体撮像装置にお
いて、インピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセ
ットするリセット手段を更に備え、スイッチ手段をオン
として、増幅型光電変換素子の信号電圧を共通信号線に
伝送している期間の途中で、リセット手段によってイン
ピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、こ
れによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送する。
【００３５】この様に増幅型光電変換素子の信号電圧を
共通信号線に伝送している期間の途中で、リセット手段
によってインピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリ
セットし、信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送しておけば、後段の回路において、信号電圧
並びに基準電圧の差を求めて、この差を改めて信号電圧
とすることによって、インピーダンス変換手段の特性の
バラツキ、例えばインピーダンス変換手段がトランジス
タであれば、しきい値やコンダクタンスのバラツキの影
響を排除することができ、このバラツキを原因とする画
素の固定パターンノイズを抑制することができる。
共通信号線に伝送している期間の途中で、リセット手段
によってインピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリ
セットし、信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送しておけば、後段の回路において、信号電圧
並びに基準電圧の差を求めて、この差を改めて信号電圧
とすることによって、インピーダンス変換手段の特性の
バラツキ、例えばインピーダンス変換手段がトランジス
タであれば、しきい値やコンダクタンスのバラツキの影
響を排除することができ、このバラツキを原因とする画
素の固定パターンノイズを抑制することができる。
【００３６】また、この様な構成において、垂直信号線
には、増幅型光電変換素子からの電圧をクランプする第
１クランプ手段と、この第１クランプ手段からの電圧を
サンプリングして保持する第１サンプルホールド手段を
挿入し、第１サンプルホールド手段によって保持された
電圧を信号電圧としてインピーダンス変換手段に入力し
ても良い。読み出し期間に、第１クランプ手段によっ
て、画素からの信号電圧をクランプし、排出期間後に、
この第１クランプ手段によって、読み出し期間の信号電
圧と該排出期間後の信号電圧の差を形成し、第１サンプ
ルホールド手段によって、この差の信号電圧を形成すれ
ば、画素のしきい値を原因とする固定パターンノイズを
抑制することができ、先のインピーダンス変換手段の特
性のバラツキを原因とする画素の固定パターンノイズの
抑制と相乗の効果を望める。
には、増幅型光電変換素子からの電圧をクランプする第
１クランプ手段と、この第１クランプ手段からの電圧を
サンプリングして保持する第１サンプルホールド手段を
挿入し、第１サンプルホールド手段によって保持された
電圧を信号電圧としてインピーダンス変換手段に入力し
ても良い。読み出し期間に、第１クランプ手段によっ
て、画素からの信号電圧をクランプし、排出期間後に、
この第１クランプ手段によって、読み出し期間の信号電
圧と該排出期間後の信号電圧の差を形成し、第１サンプ
ルホールド手段によって、この差の信号電圧を形成すれ
ば、画素のしきい値を原因とする固定パターンノイズを
抑制することができ、先のインピーダンス変換手段の特
性のバラツキを原因とする画素の固定パターンノイズの
抑制と相乗の効果を望める。
【００３７】リセット手段による基準電圧は、第１クラ
ンプ手段によるクランプ電圧と併用しても構わない。
ンプ手段によるクランプ電圧と併用しても構わない。
【００３８】また、共通信号線に伝送される１組の信号
電圧並びに基準電圧の差は、例えば共通信号線に接続さ
れた第２クランプ手段及び第２サンプルホールド手段に
よって形成される。第２クランプ手段は、共通信号線か
らの１組の信号電圧並びに基準電圧のうちの前者をクラ
ンプし、後者の期間に、両者の信号電圧と基準電圧の差
を形成し、第２サンプルホールド手段は、前記後者の期
間に、第２クランプ手段によって形成された前記差をサ
ンプリングして保持し、この差を出力する。
電圧並びに基準電圧の差は、例えば共通信号線に接続さ
れた第２クランプ手段及び第２サンプルホールド手段に
よって形成される。第２クランプ手段は、共通信号線か
らの１組の信号電圧並びに基準電圧のうちの前者をクラ
ンプし、後者の期間に、両者の信号電圧と基準電圧の差
を形成し、第２サンプルホールド手段は、前記後者の期
間に、第２クランプ手段によって形成された前記差をサ
ンプリングして保持し、この差を出力する。
【００３９】あるいは、１組の信号電圧並びに基準電圧
の差は、共通信号線に接続された第３及び第４サンプル
ホールド手段と、これらのサンプルホールド手段の出力
の差を求める演算手段によって形成される。第３サンプ
ルホールド手段は、共通信号線からの１組の信号電圧並
びに基準電圧のうちの前者をサンプリングして保持し、
第４サンプルホールド手段は、信号電圧並びに基準電圧
のうちの後者をサンプリングして保持し、演算手段は、
第３及び第４サンプルホールド手段によって保持されて
いる信号電圧と基準電圧の差を求めて、この差を出力す
る。
の差は、共通信号線に接続された第３及び第４サンプル
ホールド手段と、これらのサンプルホールド手段の出力
の差を求める演算手段によって形成される。第３サンプ
ルホールド手段は、共通信号線からの１組の信号電圧並
びに基準電圧のうちの前者をサンプリングして保持し、
第４サンプルホールド手段は、信号電圧並びに基準電圧
のうちの後者をサンプリングして保持し、演算手段は、
第３及び第４サンプルホールド手段によって保持されて
いる信号電圧と基準電圧の差を求めて、この差を出力す
る。
【００４０】また、行列方向に配列された複数の増幅型
光電変換素子を備える構成においては、（１）読み出し
期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信号電圧を
増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出期間に、
光電変換手段の信号電荷を排出し、（２）前記読み出し
期間に、第１クランプ手段によって増幅型光電変換素子
からの信号電圧をクランプし、（３）前記排出期間後
に、第１クランプ手段によって、前記読み出し期間にお
ける増幅型光電変換素子からの信号電圧と該排出期間後
における増幅型光電変換素子からの信号電圧の差を形成
し、この差を第１サンプルホールド手段によってサンプ
リングして保持し、（４）前記差を信号電圧としてイン
ピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介して共通信
号線に伝送し、その途中で、リセット手段によってイン
ピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、こ
れによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送し、（５）上記（１）〜（４）の動作を水平
方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、（６）上記（１）〜（５）の動作を各行毎に繰り返
えせば良い。
光電変換素子を備える構成においては、（１）読み出し
期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信号電圧を
増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出期間に、
光電変換手段の信号電荷を排出し、（２）前記読み出し
期間に、第１クランプ手段によって増幅型光電変換素子
からの信号電圧をクランプし、（３）前記排出期間後
に、第１クランプ手段によって、前記読み出し期間にお
ける増幅型光電変換素子からの信号電圧と該排出期間後
における増幅型光電変換素子からの信号電圧の差を形成
し、この差を第１サンプルホールド手段によってサンプ
リングして保持し、（４）前記差を信号電圧としてイン
ピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介して共通信
号線に伝送し、その途中で、リセット手段によってイン
ピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、こ
れによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信
号線に伝送し、（５）上記（１）〜（４）の動作を水平
方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、（６）上記（１）〜（５）の動作を各行毎に繰り返
えせば良い。
【００４１】あるいは、行列方向に配列された複数の増
幅型光電変換素子を備える構成においては、（１）読み
出し期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信号電
圧を増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出期間
に、光電変換手段の信号電荷を排出し、（２）前記読み
出し期間に、第１クランプ手段によって増幅型光電変換
素子からの信号電圧をクランプし、（３）前記排出期間
後に、第１クランプ手段によって、前記読み出し期間に
おける増幅型光電変換素子からの信号電圧と該排出期間
後における増幅型光電変換素子からの信号電圧の差を形
成し、この差を第１サンプルホールド手段によってサン
プリングして保持し、（４）前記差を信号電圧としてイ
ンピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介して共通
信号線に伝送し、その途中で、リセット手段によってイ
ンピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、
これによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通
信号線に伝送し、（５）上記（１）〜（４）の動作を水
平方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、（６）引き続いて、クランプ動作は行わず、前回の
状態を保持したまま、再度前記排出期間を設け、前記読
み出し期間における増幅型光電変換素子からの信号電圧
と該排出期間における増幅型光電変換素子からの信号電
圧の差を再形成し、この差を第１サンプルホールド手段
によってサンプリングして保持し、この差を信号電圧と
してインピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介し
て共通信号線に伝送し、その途中で、リセット手段によ
ってインピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセッ
トし、これによって信号電圧並びに基準電圧を１組とし
て共通信号線に伝送し、（７）上記（６）の動作を水平
方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、これを予め定められた回数だけ繰り返し、（８）上
記（１）〜（７）の動作を各行毎に繰り返せば良い。
幅型光電変換素子を備える構成においては、（１）読み
出し期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信号電
圧を増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出期間
に、光電変換手段の信号電荷を排出し、（２）前記読み
出し期間に、第１クランプ手段によって増幅型光電変換
素子からの信号電圧をクランプし、（３）前記排出期間
後に、第１クランプ手段によって、前記読み出し期間に
おける増幅型光電変換素子からの信号電圧と該排出期間
後における増幅型光電変換素子からの信号電圧の差を形
成し、この差を第１サンプルホールド手段によってサン
プリングして保持し、（４）前記差を信号電圧としてイ
ンピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介して共通
信号線に伝送し、その途中で、リセット手段によってイ
ンピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、
これによって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通
信号線に伝送し、（５）上記（１）〜（４）の動作を水
平方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、（６）引き続いて、クランプ動作は行わず、前回の
状態を保持したまま、再度前記排出期間を設け、前記読
み出し期間における増幅型光電変換素子からの信号電圧
と該排出期間における増幅型光電変換素子からの信号電
圧の差を再形成し、この差を第１サンプルホールド手段
によってサンプリングして保持し、この差を信号電圧と
してインピーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介し
て共通信号線に伝送し、その途中で、リセット手段によ
ってインピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセッ
トし、これによって信号電圧並びに基準電圧を１組とし
て共通信号線に伝送し、（７）上記（６）の動作を水平
方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
い、これを予め定められた回数だけ繰り返し、（８）上
記（１）〜（７）の動作を各行毎に繰り返せば良い。
【００４２】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を添付
図面を参照して説明する。
図面を参照して説明する。
【００４３】図１は、この発明の増幅型固体撮像装置の
一実施形態を示している。この実施形態の装置は、図１
０の装置に対して各アンド回路１１、制御信号線１２及
び各リセットトランジスタ１３を増設してなる。なお、
同図において、図１０と同様の作用を果たす部位には同
じ符号を付する。
一実施形態を示している。この実施形態の装置は、図１
０の装置に対して各アンド回路１１、制御信号線１２及
び各リセットトランジスタ１３を増設してなる。なお、
同図において、図１０と同様の作用を果たす部位には同
じ符号を付する。
【００４４】各アンド回路１１は、水平走査回路１４５
から垂直走査線１４６を通じての信号を入力すると共
に、制御信号線１２のパルス電圧φHRを入力し、これら
の論理積を各リセットトランジスタ１３に加える。
から垂直走査線１４６を通じての信号を入力すると共
に、制御信号線１２のパルス電圧φHRを入力し、これら
の論理積を各リセットトランジスタ１３に加える。
【００４５】各リセットトランジスタ１３は、各アンド
回路１１の論理積に応答してオンとなり、各ドライブト
ランジスタ１５２のゲートをクランプ電圧ＶVCPの信号
線１５８に接続する。これによって、各ドライブトラン
ジスタ１５２の入力が基準電圧ＶSETにリセットされ、
その出力が基準電圧ＶSETとなる。
回路１１の論理積に応答してオンとなり、各ドライブト
ランジスタ１５２のゲートをクランプ電圧ＶVCPの信号
線１５８に接続する。これによって、各ドライブトラン
ジスタ１５２の入力が基準電圧ＶSETにリセットされ、
その出力が基準電圧ＶSETとなる。
【００４６】さて、水平方向の１行の各画素の光電変換
部１３１は、読み出し期間に、第１垂直走査回路１４１
からのパルス電圧φXを同時に入力し、それぞれの信号
電圧Ｖsigを増幅部１３２を介して各垂直信号線１４０
に出力する。また、同じ行の各画素の光電変換部１３１
は、排出期間に、第２垂直走査回路１４２からのパルス
電圧φRを同時に入力し、それぞれの信号電荷を排出す
る。
部１３１は、読み出し期間に、第１垂直走査回路１４１
からのパルス電圧φXを同時に入力し、それぞれの信号
電圧Ｖsigを増幅部１３２を介して各垂直信号線１４０
に出力する。また、同じ行の各画素の光電変換部１３１
は、排出期間に、第２垂直走査回路１４２からのパルス
電圧φRを同時に入力し、それぞれの信号電荷を排出す
る。
【００４７】クランプ回路においては、読み出し期間
に、クランプトランジスタ１５０をオンにすることによ
って、画素からの信号電圧Ｖsigをクランプ電圧ＶVCPに
変換し、引き続いてクランプトランジスタ１５０をオフ
にする。この後、排出期間に画素の信号電荷が排出され
ると、画素からの信号電圧Ｖresを入力して、ＶVCP−
（Ｖsig−Ｖres）を形成する。例えば、クランプ電圧Ｖ
VCPが接地電位であれば、信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を形成することとなる。
に、クランプトランジスタ１５０をオンにすることによ
って、画素からの信号電圧Ｖsigをクランプ電圧ＶVCPに
変換し、引き続いてクランプトランジスタ１５０をオフ
にする。この後、排出期間に画素の信号電荷が排出され
ると、画素からの信号電圧Ｖresを入力して、ＶVCP−
（Ｖsig−Ｖres）を形成する。例えば、クランプ電圧Ｖ
VCPが接地電位であれば、信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]を形成することとなる。
【００４８】サンプルホールド回路においては、クラン
プ回路によって上記差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]
が形成されてから、サンプルトランジスタ１５１をオン
とし、この差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]をドライ
ブトランジスタ１５２のゲートに加える。ドライブトラ
ンジスタ１５２は、この差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖ
res）]をゲートの容量に保持しつつ、オンとなり、電流
増幅した該信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を出力する。
プ回路によって上記差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]
が形成されてから、サンプルトランジスタ１５１をオン
とし、この差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]をドライ
ブトランジスタ１５２のゲートに加える。ドライブトラ
ンジスタ１５２は、この差の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖ
res）]をゲートの容量に保持しつつ、オンとなり、電流
増幅した該信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を出力する。
【００４９】このとき、水平選択トランジスタ１５３
は、水平走査回路１４５から垂直走査線１４６を通じて
の信号に応答してオンとなり、ドライブトランジスタ１
５２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５
４に送出する。
は、水平走査回路１４５から垂直走査線１４６を通じて
の信号に応答してオンとなり、ドライブトランジスタ１
５２の信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５
４に送出する。
【００５０】このドライブトランジスタ１５２の信号電
圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５４へと送出し
ている途中で、アンド回路１１の出力、つまり水平走査
回路１４５から垂直走査線１４６を通じて水平選択トラ
ンジスタ１５３へと出力される信号と制御信号線１２の
パルス電圧φHRの論理積がハイレベルとなり、リセット
トランジスタ１３がオンとなって、ドライブトランジス
タ１５２のゲートがリセットされ、その電位が基準電圧
ＶSETとなる。
圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を共通信号線１５４へと送出し
ている途中で、アンド回路１１の出力、つまり水平走査
回路１４５から垂直走査線１４６を通じて水平選択トラ
ンジスタ１５３へと出力される信号と制御信号線１２の
パルス電圧φHRの論理積がハイレベルとなり、リセット
トランジスタ１３がオンとなって、ドライブトランジス
タ１５２のゲートがリセットされ、その電位が基準電圧
ＶSETとなる。
【００５１】このため、ドライブトランジスタ１５２か
らは、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSET
が連続的に出力され、これらが１組となって、共通信号
線１５４に伝送される。
らは、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSET
が連続的に出力され、これらが１組となって、共通信号
線１５４に伝送される。
【００５２】この様な動作は、水平方向の１行の各画素
について行われる。この結果、各画素毎に、画素の信号
電荷に基づく信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧
ＶSETが１組となって、共通信号線１５４に伝送され
る。
について行われる。この結果、各画素毎に、画素の信号
電荷に基づく信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧
ＶSETが１組となって、共通信号線１５４に伝送され
る。
【００５３】各画素について逐次形成された各組の信号
電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETは、共通信
号線１５４を通じて各トランジスタ１５６,１５７間か
ら出力され、画像信号ＯＳとして取り出される。
電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETは、共通信
号線１５４を通じて各トランジスタ１５６,１５７間か
ら出力され、画像信号ＯＳとして取り出される。
【００５４】図２には、この実施形態の装置における各
信号のタイミングを示している。なお、同図において、
図１１に示すものと同様の作用を果たす各信号には、同
じ符号を付する。
信号のタイミングを示している。なお、同図において、
図１１に示すものと同様の作用を果たす各信号には、同
じ符号を付する。
【００５５】この図２において、各パルス電圧φ
X（ｉ）,φX（ｉ＋１）,φX（ｉ＋２）,……は、第１垂
直走査回路１４１から各第１水平走査線１４３に順次加
えられるものであり、このパルス電圧φXに応答して、
水平方向の１行における各画素からそれぞれの信号電圧
Ｖsigが出力される。
X（ｉ）,φX（ｉ＋１）,φX（ｉ＋２）,……は、第１垂
直走査回路１４１から各第１水平走査線１４３に順次加
えられるものであり、このパルス電圧φXに応答して、
水平方向の１行における各画素からそれぞれの信号電圧
Ｖsigが出力される。
【００５６】また、各パルス電圧φR（ｉ）,φR（ｉ＋
１）,φR（ｉ＋２）,……は、第２垂直走査回路１４２
から各第２水平走査線１４４に順次加えられるものであ
り、このパルス電圧φRに応答して、水平方向の１行に
おける各画素からそれぞれの信号電荷が排出される。
１）,φR（ｉ＋２）,……は、第２垂直走査回路１４２
から各第２水平走査線１４４に順次加えられるものであ
り、このパルス電圧φRに応答して、水平方向の１行に
おける各画素からそれぞれの信号電荷が排出される。
【００５７】パルス電圧φVCPは、各クランプトランジ
スタ１５０に加えられ、またパルス電圧φVSHは、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられる。これらのパル
ス電圧φVCP,φVSHによって、読み出し期間の信号電圧
がクランプされて、この信号電圧と排出期間後の信号電
圧の差が形成され、この差の信号電圧がサンプリングさ
れて保持される。
スタ１５０に加えられ、またパルス電圧φVSHは、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられる。これらのパル
ス電圧φVCP,φVSHによって、読み出し期間の信号電圧
がクランプされて、この信号電圧と排出期間後の信号電
圧の差が形成され、この差の信号電圧がサンプリングさ
れて保持される。
【００５８】制御信号線１２のパルス電圧φHRは、水平
走査回路１４５から各ドライブトランジスタ１５２に加
えられる各パルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ＋１）,……に
同期しており、これらのパルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ
＋１）,……の途中でハイレベルとなる。
走査回路１４５から各ドライブトランジスタ１５２に加
えられる各パルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ＋１）,……に
同期しており、これらのパルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ
＋１）,……の途中でハイレベルとなる。
【００５９】各アンド回路１１は、制御信号線１２のパ
ルス電圧φHRと各パルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ＋１）,
……を入力するので、これらのパルス電圧φH（ｊ）,φ
H（ｊ＋１）,……の途中から、ハイレベルの各論理積φ
HR（ｊ）,φHR（ｊ＋１）,……を出力する。
ルス電圧φHRと各パルス電圧φH（ｊ）,φH（ｊ＋１）,
……を入力するので、これらのパルス電圧φH（ｊ）,φ
H（ｊ＋１）,……の途中から、ハイレベルの各論理積φ
HR（ｊ）,φHR（ｊ＋１）,……を出力する。
【００６０】この様な各論理積φHR（ｊ）,φHR（ｊ＋
１）,……は、各リセットトランジスタ１３に順次加え
られ、これらのリセットトランジスタ１３を順次オンに
し、これに伴って信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を出力
している途中で、各ドライブトランジスタ１５２のゲー
トが順次リセットされて、それらの電位が基準電圧Ｖ
SETとなる。
１）,……は、各リセットトランジスタ１３に順次加え
られ、これらのリセットトランジスタ１３を順次オンに
し、これに伴って信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]を出力
している途中で、各ドライブトランジスタ１５２のゲー
トが順次リセットされて、それらの電位が基準電圧Ｖ
SETとなる。
【００６１】この結果、各ドライブトランジスタ１５２
は、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETを
１組として共通信号線１５４に逐次送出する。
は、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETを
１組として共通信号線１５４に逐次送出する。
【００６２】この様に各ドライブトランジスタ１５２毎
に、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETを
１組として、共通信号線１５４に送出しておけば、後段
の回路において、各ドライブトランジスタ１５２の信号
電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を求
め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧として扱う
ことによって、各ドライブトランジスタ１５２のしきい
値やコンダクタンスのバラツキの影響を排除することが
でき、このバラツキを原因とする各画素の固定パターン
ノイズを抑制することができる。
に、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETを
１組として、共通信号線１５４に送出しておけば、後段
の回路において、各ドライブトランジスタ１５２の信号
電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を求
め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧として扱う
ことによって、各ドライブトランジスタ１５２のしきい
値やコンダクタンスのバラツキの影響を排除することが
でき、このバラツキを原因とする各画素の固定パターン
ノイズを抑制することができる。
【００６３】図３は、各ドライブトランジスタ１５２の
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を
求め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧とする回
路の一例を示している。
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を
求め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧とする回
路の一例を示している。
【００６４】同図において、第２クランプ回路２１は、
図１の各トランジスタ１５６,１５７間から画像信号Ｏ
Ｓとして出力された各組の信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]と基準電圧ＶSETを順次入力する。
図１の各トランジスタ１５６,１５７間から画像信号Ｏ
Ｓとして出力された各組の信号電圧[−（Ｖsig−
Ｖres）]と基準電圧ＶSETを順次入力する。
【００６５】信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧
ＶSETの各組毎に、第２クランプ回路２１は、信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]の期間に、パルス電圧φHCP（図
２に示す）を入力して、この信号電圧[−（Ｖsig−Ｖ
res）]をクランプし、この後に基準電圧ＶSETを入力し
て、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの
差に相当する電圧を形成して、この差の電圧を出力す
る。
ＶSETの各組毎に、第２クランプ回路２１は、信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]の期間に、パルス電圧φHCP（図
２に示す）を入力して、この信号電圧[−（Ｖsig−Ｖ
res）]をクランプし、この後に基準電圧ＶSETを入力し
て、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの
差に相当する電圧を形成して、この差の電圧を出力す
る。
【００６６】第２サンプルホールド回路２２は、パルス
電圧φHSH（図２に示す）を入力すると、第２クランプ
回路２１によって形成された差の電圧を保持し、この差
の電圧を増幅回路２３を介して出力する。
電圧φHSH（図２に示す）を入力すると、第２クランプ
回路２１によって形成された差の電圧を保持し、この差
の電圧を増幅回路２３を介して出力する。
【００６７】図４は、各ドライブトランジスタ１５２の
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を
求め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧とする回
路の他の例を示している。
信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を
求め、これらの差を改めてそれぞれの信号電圧とする回
路の他の例を示している。
【００６８】同図において、第３サンプルホールド回路
３１は、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]の期間に、パル
ス電圧φHCP（図２に示す）を入力して、この信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]を保持する。また、第４サンプル
ホールド回路３２は、基準電圧ＶSETの期間に、パルス
電圧φHSH（図２に示す）を入力して、この基準電圧Ｖ
SETを保持する。
３１は、信号電圧[−（Ｖsig−Ｖres）]の期間に、パル
ス電圧φHCP（図２に示す）を入力して、この信号電圧
[−（Ｖsig−Ｖres）]を保持する。また、第４サンプル
ホールド回路３２は、基準電圧ＶSETの期間に、パルス
電圧φHSH（図２に示す）を入力して、この基準電圧Ｖ
SETを保持する。
【００６９】差動増幅回路３３は、信号電圧[−（Ｖsig
−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を求め、この差の電圧
を出力する。
−Ｖres）]と基準電圧ＶSETの差を求め、この差の電圧
を出力する。
【００７０】ところで、上記実施形態の装置において
は、ドライブトランジスタ１５２の出力を水平選択トラ
ンジスタ１５３を通じて取り出した後に、リセットトラ
ンジスタ１３のオンによって、ドライブトランジスタ１
５２のゲートをクランプ電圧ＶVCPの信号線１５８に接
続し、このゲートの信号電荷を信号線１５８に排出して
しまうので、このドライブトランジスタ１５２の出力を
繰り返して読み出すことはできない。
は、ドライブトランジスタ１５２の出力を水平選択トラ
ンジスタ１５３を通じて取り出した後に、リセットトラ
ンジスタ１３のオンによって、ドライブトランジスタ１
５２のゲートをクランプ電圧ＶVCPの信号線１５８に接
続し、このゲートの信号電荷を信号線１５８に排出して
しまうので、このドライブトランジスタ１５２の出力を
繰り返して読み出すことはできない。
【００７１】そこで、ドライブトランジスタの同一出力
を２度以上繰り返して読み出すことを可能にする方法を
他の実施形態として次に述べる。
を２度以上繰り返して読み出すことを可能にする方法を
他の実施形態として次に述べる。
【００７２】この他の実施形態の装置は、図１に示すも
のと同様の構成であって、図２に示す様な各信号のタイ
ミングとは別に、図５に示す様な各信号のタイミングを
採用している。
のと同様の構成であって、図２に示す様な各信号のタイ
ミングとは別に、図５に示す様な各信号のタイミングを
採用している。
【００７３】ここでは、水平方向に１行の各画素の信号
を１水平走査期間（１Ｈ）に読み出す動作を２回繰り返
し、この動作を各行で同様に行い、順次繰り返すため、
各行からの読み出しは２Ｈ毎となり、水平走査期間が図
２の場合の２倍の長さに設定されている。
を１水平走査期間（１Ｈ）に読み出す動作を２回繰り返
し、この動作を各行で同様に行い、順次繰り返すため、
各行からの読み出しは２Ｈ毎となり、水平走査期間が図
２の場合の２倍の長さに設定されている。
【００７４】各画素の読み出し期間を指示する各パルス
電圧φX（ｉ）,φX（ｉ＋１）,……は、図２に示す水平
走査期間１Ｈよりも長く設定されており、このパルス電
圧φXに応答して、水平方向の１行における各画素の光
電変換部１３１からそれぞれの信号電圧Ｖsigが出力さ
れる。
電圧φX（ｉ）,φX（ｉ＋１）,……は、図２に示す水平
走査期間１Ｈよりも長く設定されており、このパルス電
圧φXに応答して、水平方向の１行における各画素の光
電変換部１３１からそれぞれの信号電圧Ｖsigが出力さ
れる。
【００７５】各画素の排出期間を指示する各パルス電圧
φR（ｉ）,φR（ｉ＋１）,……は、読み出し期間に２回
だけハイレベルとなって現れ、最初のパルス電圧φRに
応答して、水平方向の１行における各画素の光電変換部
１３１からそれぞれの信号電荷が排出される。
φR（ｉ）,φR（ｉ＋１）,……は、読み出し期間に２回
だけハイレベルとなって現れ、最初のパルス電圧φRに
応答して、水平方向の１行における各画素の光電変換部
１３１からそれぞれの信号電荷が排出される。
【００７６】したがって、画素の読み出し期間のうちの
最初のパルス電圧φRまでの期間Ｔ1では、信号電圧Ｖ
sigが画素から出力される。また、引き続く期間Ｔ2で
は、画素の信号電荷を既に排出しているので、この信号
電荷を排出後の信号電圧Ｖresが画素から出力されるこ
とになる。
最初のパルス電圧φRまでの期間Ｔ1では、信号電圧Ｖ
sigが画素から出力される。また、引き続く期間Ｔ2で
は、画素の信号電荷を既に排出しているので、この信号
電荷を排出後の信号電圧Ｖresが画素から出力されるこ
とになる。
【００７７】パルス電圧φVCPは、読み出し期間に１回
だけハイレベルとなって現れ、画素から読み出された信
号電圧Ｖsigをクランプするために、各クランプトラン
ジスタ１５０に加えられられる。
だけハイレベルとなって現れ、画素から読み出された信
号電圧Ｖsigをクランプするために、各クランプトラン
ジスタ１５０に加えられられる。
【００７８】また、パルス電圧φVSHは、各パルス電圧
φR（ｉ）,φR（ｉ＋１）,……に引き続いてハイレベル
となって現れ、つまり読み出し期間に２回だけハイレベ
ルとなって現れ、信号電圧Ｖsigと排出期間後の信号電
圧Ｖresの差をサンプリングして保持するために、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられられる。
φR（ｉ）,φR（ｉ＋１）,……に引き続いてハイレベル
となって現れ、つまり読み出し期間に２回だけハイレベ
ルとなって現れ、信号電圧Ｖsigと排出期間後の信号電
圧Ｖresの差をサンプリングして保持するために、各サ
ンプルトランジスタ１５１に加えられられる。
【００７９】各アンド回路１１からの各論理積φHRは、
最初のパルス電圧φVSHの後に現れ、２番目のパルス電
圧φVSHの後にも現れる。いずれのときにも、各論理積
φHRに同期して、各ドライブトランジスタ１５２の出力
が共通信号線１５４に送出される。
最初のパルス電圧φVSHの後に現れ、２番目のパルス電
圧φVSHの後にも現れる。いずれのときにも、各論理積
φHRに同期して、各ドライブトランジスタ１５２の出力
が共通信号線１５４に送出される。
【００８０】ここでは、信号電圧Ｖsigが画素から出力
されるのは、期間Ｔ1のみであり、引き続く期間Ｔ2に
は、排出期間後の信号電圧Ｖresが出力され続ける。と
ころが、パルス電圧φVCPに応答して信号電圧Ｖsigをク
ランプし、この信号電圧Ｖsigと排出期間後の信号電圧
Ｖresの差を一旦形成すると、この差の信号電圧が２水
平走査期間２Ｈの間クランプ回路に保持されるので、最
初のパルス電圧φVSHを各サンプルトランジスタ１５１
に加えたときには勿論のこと、２番目のパルス電圧φ
VSHを各サンプルトランジスタ１５１に加えたときに
も、この差の信号電圧をドライブトランジスタ１５２の
ゲートの容量に加えて保持することができる。
されるのは、期間Ｔ1のみであり、引き続く期間Ｔ2に
は、排出期間後の信号電圧Ｖresが出力され続ける。と
ころが、パルス電圧φVCPに応答して信号電圧Ｖsigをク
ランプし、この信号電圧Ｖsigと排出期間後の信号電圧
Ｖresの差を一旦形成すると、この差の信号電圧が２水
平走査期間２Ｈの間クランプ回路に保持されるので、最
初のパルス電圧φVSHを各サンプルトランジスタ１５１
に加えたときには勿論のこと、２番目のパルス電圧φ
VSHを各サンプルトランジスタ１５１に加えたときに
も、この差の信号電圧をドライブトランジスタ１５２の
ゲートの容量に加えて保持することができる。
【００８１】このため、最初のパルス電圧φVSHの後
に、各アンド回路１１からの各論理積φHRに同期して、
差の信号電圧が各ドライブトランジスタ１５２から共通
信号線１５４へと送出され、かつ２番目のパルス電圧φ
VSHの後にも、各論理積φHRに同期して、差の信号電圧
がドライブトランジスタ１５２から共通信号線１５４へ
と送出される。
に、各アンド回路１１からの各論理積φHRに同期して、
差の信号電圧が各ドライブトランジスタ１５２から共通
信号線１５４へと送出され、かつ２番目のパルス電圧φ
VSHの後にも、各論理積φHRに同期して、差の信号電圧
がドライブトランジスタ１５２から共通信号線１５４へ
と送出される。
【００８２】すなわち、２水平走査期間２Ｈの間に、ド
ライブトランジスタの同一出力が２度繰り返して読み出
される。
ライブトランジスタの同一出力が２度繰り返して読み出
される。
【００８３】なお、再度、パルス電圧φVCPを各クラン
プトランジスタ１５０に加えない限り、この信号電圧Ｖ
sigと排出期間後の信号電圧Ｖresの差がクランプ回路に
保持され続けるので、水平走査期間を更に引き延ばし
て、パルス電圧φVSHを各サンプルトランジスタ１５１
に加えることと、各ドライブトランジスタの出力を読み
出すことを３回以上繰り返すことも可能である。勿論、
ドライブトランジスタの出力と基準電圧ＶSETを１組と
して共通信号線１５４に送出するので、各ドライブトラ
ンジスタの特性のバラツキの影響を避けることが可能で
ある。
プトランジスタ１５０に加えない限り、この信号電圧Ｖ
sigと排出期間後の信号電圧Ｖresの差がクランプ回路に
保持され続けるので、水平走査期間を更に引き延ばし
て、パルス電圧φVSHを各サンプルトランジスタ１５１
に加えることと、各ドライブトランジスタの出力を読み
出すことを３回以上繰り返すことも可能である。勿論、
ドライブトランジスタの出力と基準電圧ＶSETを１組と
して共通信号線１５４に送出するので、各ドライブトラ
ンジスタの特性のバラツキの影響を避けることが可能で
ある。
【００８４】
【発明の効果】以上説明した様に、この発明によれば、
増幅型光電変換素子の信号電圧を共通信号線に伝送して
いる期間の途中で、リセット手段によってインピーダン
ス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、信号電圧並
びに基準電圧を１組として共通信号線に伝送するので、
後段の回路において、信号電圧並びに基準電圧の差を求
めて、この差を改めて信号電圧とすることによって、イ
ンピーダンス変換手段の特性のバラツキの影響を排除す
ることができ、このバラツキを原因とする画素の固定パ
ターンノイズを抑制することができる。
増幅型光電変換素子の信号電圧を共通信号線に伝送して
いる期間の途中で、リセット手段によってインピーダン
ス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、信号電圧並
びに基準電圧を１組として共通信号線に伝送するので、
後段の回路において、信号電圧並びに基準電圧の差を求
めて、この差を改めて信号電圧とすることによって、イ
ンピーダンス変換手段の特性のバラツキの影響を排除す
ることができ、このバラツキを原因とする画素の固定パ
ターンノイズを抑制することができる。
【００８５】また、この発明を周知のＣＤＳと組み合わ
せて、各画素のしきい値のバラツキの影響をも排除すれ
ば、固定パターンノイズを大幅に低減することができ、
極めて高品位の画像を得ることができる。
せて、各画素のしきい値のバラツキの影響をも排除すれ
ば、固定パターンノイズを大幅に低減することができ、
極めて高品位の画像を得ることができる。
【００８６】更に、信号電圧並びに基準電圧を１組とし
て共通信号線に伝送しながら、同一の信号電圧を複数回
繰り返して読み出すことが可能となり、様々な応用を期
待することができる。
て共通信号線に伝送しながら、同一の信号電圧を複数回
繰り返して読み出すことが可能となり、様々な応用を期
待することができる。
【図１】この発明の増幅型固体撮像装置の一実施形態を
示す回路図
示す回路図
【図２】図１の装置における各信号のタイミングを示す
タイミングチャート
タイミングチャート
【図３】図１の装置の出力を処理する回路の一例を示す
ブロック図
ブロック図
【図４】図１の装置の出力を処理する回路の他の例を示
すブロック図
すブロック図
【図５】この発明の増幅型固体撮像装置の他の実施形態
における各信号のタイミングを示すタイミングチャート
における各信号のタイミングを示すタイミングチャート
【図６】従来の横型の画素を例示する回路図
【図７】従来の縦型の画素を例示する回路図
【図８】従来の画素の他の例を示す回路図
【図９】図６乃至図８の回路を模式的に示すブロック図
【図１０】従来の増幅型固体撮像装を示すブロック図
【図１１】図１０の装置における各信号のタイミングを
示すタイミングチャート
示すタイミングチャート
１１ アンド回路 １２ 制御信号線 １３ リセットトランジスタ １３１ 光電変換部 １３２ 増幅部 １４０ 垂直信号線 １４１ 第１垂直走査回路 １４２ 第２垂直走査回路 １４３ 第１水平走査線 １４４ 第２水平走査線 １４５ 水平走査回路 １４６ 垂直走査線 １４７ 相関２重サンプリング回路 １５０ クランプトランジスタ １５１ サンプルトランジスタ １５２ ドライブトランジスタ １５３ 水平選択トランジスタ １５４ 共通信号線 １５５,１５６,１５７ トランジスタ
Claims (8)
- 【請求項１】 光電変換手段と、この光電変換手段によ
って形成された信号電荷を信号電圧に変換して増幅する
増幅手段からなる増幅型光電変換素子を備え、この増幅
型光電変換素子を垂直信号線に接続し、この垂直信号線
をインピーダンス変換手段及びスイッチ手段を介して共
通信号線に接続し、増幅型光電変換素子の信号電圧を垂
直信号線、インピーダンス変換手段及びスイッチ手段を
介して共通信号線に伝送する増幅型固体撮像装置におい
て、 インピーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットす
るリセット手段を更に備え、 スイッチ手段をオンとして、増幅型光電変換素子の信号
電圧を共通信号線に伝送している期間の途中で、リセッ
ト手段によってインピーダンス変換手段の入力を基準電
圧にリセットし、これによって信号電圧並びに基準電圧
を１組として共通信号線に伝送する増幅型固体撮像装
置。 - 【請求項２】 垂直信号線には、増幅型光電変換素子か
らの電圧をクランプする第１クランプ手段と、この第１
クランプ手段からの電圧をサンプリングして保持する第
１サンプルホールド手段を挿入し、 第１サンプルホールド手段によって保持された電圧を信
号電圧としてインピーダンス変換手段に入力する請求項
１に記載の増幅型固体撮像装置。 - 【請求項３】 リセット手段による基準電圧は、第１ク
ランプ手段によるクランプ電圧である請求項２に記載の
増幅型固体撮像装置。 - 【請求項４】 光電変換手段の信号電荷に対応する信号
電圧を増幅型光電変換素子から読み出す読み出し期間
と、光電変換手段の信号電荷を排出する排出期間が存在
し、 第１クランプ手段は、前記読み出し期間に、増幅型光電
変換素子からの信号電圧をクランプし、前記排出期間後
に、前記読み出し期間における増幅型光電変換素子から
の信号電圧と、この排出期間後における増幅型光電変換
素子からの信号電圧の差を形成し、 第１サンプルホールド手段は、第１クランプ手段によっ
て形成された前記差をサンプリングして保持し、この差
を信号電圧としてインピーダンス変換手段に入力する請
求項２及び３のうちのいずれかに記載の増幅型固体撮像
装置。 - 【請求項５】 共通信号線に接続された第２クランプ手
段及び第２サンプルホールド手段を更に備え、 第２クランプ手段は、共通信号線からの１組の信号電圧
並びに基準電圧のうちの前者をクランプし、後者の期間
に、両者の信号電圧と基準電圧の差を形成し、 第２サンプルホールド手段は、第２クランプ手段によっ
て形成された前記差をサンプリングして保持し、この差
を出力する請求項１乃至４のうちのいずれかに記載の増
幅型固体撮像装置。 - 【請求項６】 共通信号線に接続された第３及び第４サ
ンプルホールド手段と、これらのサンプルホールド手段
の出力の差を求める演算手段とを備え、 第３サンプルホールド手段は、共通信号線からの１組の
信号電圧並びに基準電圧のうちの前者をサンプリングし
て保持し、 第４サンプルホールド手段は、信号電圧並びに基準電圧
のうちの後者をサンプリングして保持し、 演算手段は、第３及び第４サンプルホールド手段によっ
て保持されている信号電圧と基準電圧の差を求めて、こ
の差を出力する請求項１乃至４のうちのいずれかに記載
の増幅型固体撮像装置。 - 【請求項７】 行列方向に配列された複数の増幅型光電
変換素子を備え、 読み出し期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信
号電圧を増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出
期間に、光電変換手段の信号電荷を排出し、 前記読み出し期間に、第１クランプ手段によって増幅型
光電変換素子からの信号電圧をクランプし、 前記排出期間後に、第１クランプ手段によって、前記読
み出し期間における増幅型光電変換素子からの信号電圧
と該排出期間後における増幅型光電変換素子からの信号
電圧の差を形成し、この差を第１サンプルホールド手段
によってサンプリングして保持し、 前記差を信号電圧としてインピーダンス変換手段並びに
スイッチ手段を介して共通信号線に伝送し、その途中
で、リセット手段によってインピーダンス変換手段の入
力を基準電圧にリセットし、これによって信号電圧並び
に基準電圧を１組として共通信号線に伝送する動作が水
平方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
われ、 水平方向の１行における各増幅型光電変換素子について
行われた動作が各行毎に繰り返される請求項２乃至６の
うちのいずれかに記載の増幅型固体撮像装置。 - 【請求項８】 行列方向に配列された複数の増幅型光電
変換素子を備え、 読み出し期間に、光電変換手段の信号電荷に対応する信
号電圧を増幅型光電変換素子から読み出すと共に、排出
期間に、光電変換手段の信号電荷を排出し、 前記読み出し期間に、第１クランプ手段によって増幅型
光電変換素子からの信号電圧をクランプし、 前記排出期間後に、第１クランプ手段によって、前記読
み出し期間における増幅型光電変換素子からの信号電圧
と該排出期間後における増幅型光電変換素子からの信号
電圧の差を形成し、この差を第１サンプルホールド手段
によってサンプリングして保持し、 前記差を信号電圧としてインピーダンス変換手段並びに
スイッチ手段を介して共通信号線に伝送し、その途中
で、リセット手段によってインピーダンス変換手段の入
力を基準電圧にリセットし、これによって信号電圧並び
に基準電圧を１組として共通信号線に伝送する動作が水
平方向の１行における各増幅型光電変換素子について行
われ、 引き続いて、クランプ動作は行わず、前回の状態を保持
したまま、再度前記排出期間を設け、前記読み出し期間
における増幅型光電変換素子からの信号電圧と該排出期
間における増幅型光電変換素子からの信号電圧の差を再
形成し、この差を第１サンプルホールド手段によってサ
ンプリングして保持し、この差を信号電圧としてインピ
ーダンス変換手段並びにスイッチ手段を介して共通信号
線に伝送し、その途中で、リセット手段によってインピ
ーダンス変換手段の入力を基準電圧にリセットし、これ
によって信号電圧並びに基準電圧を１組として共通信号
線に伝送すると言う動作が水平方向の１行における各増
幅型光電変換素子について行われ、 この引き続いて行われた動作を予め定められた回数だけ
繰り返し、 水平方向の１行における各増幅型光電変換素子について
行われた動作が各行毎に繰り返される請求項２乃至６の
うちのいずれかに記載の増幅型固体撮像装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33001496A JP3544084B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 増幅型固体撮像装置 |
| US08/963,398 US6166767A (en) | 1996-12-10 | 1997-11-03 | Active solid-state imaging device which effectively suppresses fixed-pattern noise |
| KR1019970065728A KR100261348B1 (ko) | 1996-12-10 | 1997-12-04 | 증폭형 고체촬상장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33001496A JP3544084B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 増幅型固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10173997A true JPH10173997A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3544084B2 JP3544084B2 (ja) | 2004-07-21 |
Family
ID=18227814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33001496A Expired - Fee Related JP3544084B2 (ja) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | 増幅型固体撮像装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6166767A (ja) |
| JP (1) | JP3544084B2 (ja) |
| KR (1) | KR100261348B1 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6704050B1 (en) | 1999-04-23 | 2004-03-09 | Polaroid Corporation | Active-pixel image sensing device with linear mode voltage to current conversion |
| US6734908B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Correlated double sampling circuit and amplification type solid state imaging device employing the same |
| WO2006008880A1 (ja) * | 2004-07-20 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置及びサンプリング回路 |
| JP2008017282A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Konica Minolta Holdings Inc | 固体撮像装置 |
| US7408539B2 (en) | 2004-07-20 | 2008-08-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging apparatus and sampling circuit |
| JP2010068545A (ja) * | 2009-12-21 | 2010-03-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の駆動方法 |
| US7808535B2 (en) | 2000-04-12 | 2010-10-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| CN1988605B (zh) | 2005-12-19 | 2011-07-13 | 精工电子有限公司 | 图像传感器 |
| JP2012054952A (ja) * | 2011-09-28 | 2012-03-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び半導体装置の駆動方法 |
| US8427558B2 (en) | 2000-02-29 | 2013-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| JP2017076797A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | キム，フン | ソーラーセルの機能を持つイメージセンサー |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3854639B2 (ja) * | 1995-08-11 | 2006-12-06 | 株式会社 東芝 | Ｍｏｓ型固体撮像装置 |
| JP3466886B2 (ja) * | 1997-10-06 | 2003-11-17 | キヤノン株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP3181874B2 (ja) * | 1998-02-02 | 2001-07-03 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | イメージセンサー |
| US6493030B1 (en) * | 1998-04-08 | 2002-12-10 | Pictos Technologies, Inc. | Low-noise active pixel sensor for imaging arrays with global reset |
| US6218656B1 (en) * | 1998-12-30 | 2001-04-17 | Eastman Kodak Company | Photodiode active pixel sensor with shared reset signal row select |
| JP2000253315A (ja) * | 1999-03-01 | 2000-09-14 | Kawasaki Steel Corp | Ｃｍｏｓイメージセンサ |
| US6888572B1 (en) * | 2000-10-26 | 2005-05-03 | Rockwell Science Center, Llc | Compact active pixel with low-noise image formation |
| JP4425809B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2010-03-03 | 富士通マイクロエレクトロニクス株式会社 | 撮像装置 |
| US7479995B2 (en) * | 2005-05-19 | 2009-01-20 | Digital Imaging Systems Gmbh | On chip real time FPN correction without imager size memory |
| WO2013066959A1 (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | The Trustees Of Columbia University In The City Of New York | Systems and methods for imaging using single photon avalanche diodes |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771070A (en) * | 1985-11-15 | 1998-06-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state image pickup apparatus removing noise from the photoelectric converted signal |
| JPS63100879A (ja) * | 1986-10-17 | 1988-05-02 | Hitachi Ltd | 固体撮像装置 |
| EP0272152B1 (en) * | 1986-12-18 | 1994-08-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal reading out circuit |
| US4843473A (en) * | 1988-03-21 | 1989-06-27 | Polaroid Corporation | Charge injection device with low noise readout |
| JPH04313268A (ja) * | 1991-04-10 | 1992-11-05 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JP2965777B2 (ja) * | 1992-01-29 | 1999-10-18 | オリンパス光学工業株式会社 | 固体撮像装置 |
| JP2878137B2 (ja) * | 1994-06-29 | 1999-04-05 | シャープ株式会社 | 増幅型光電変換素子、それを用いた増幅型固体撮像装置、及び増幅型光電変換素子の製造方法 |
-
1996
- 1996-12-10 JP JP33001496A patent/JP3544084B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-03 US US08/963,398 patent/US6166767A/en not_active Expired - Lifetime
- 1997-12-04 KR KR1019970065728A patent/KR100261348B1/ko not_active Expired - Fee Related
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6734908B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Correlated double sampling circuit and amplification type solid state imaging device employing the same |
| US6704050B1 (en) | 1999-04-23 | 2004-03-09 | Polaroid Corporation | Active-pixel image sensing device with linear mode voltage to current conversion |
| US8427558B2 (en) | 2000-02-29 | 2013-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup apparatus |
| US8355065B2 (en) | 2000-04-12 | 2013-01-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US9568615B2 (en) | 2000-04-12 | 2017-02-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US9274236B2 (en) | 2000-04-12 | 2016-03-01 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US9019408B2 (en) | 2000-04-12 | 2015-04-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US7808535B2 (en) | 2000-04-12 | 2010-10-05 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US8743250B2 (en) | 2000-04-12 | 2014-06-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US8203636B2 (en) | 2000-04-12 | 2012-06-19 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and method of driving the same |
| US7408539B2 (en) | 2004-07-20 | 2008-08-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging apparatus and sampling circuit |
| WO2006008880A1 (ja) * | 2004-07-20 | 2006-01-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置及びサンプリング回路 |
| CN1988605B (zh) | 2005-12-19 | 2011-07-13 | 精工电子有限公司 | 图像传感器 |
| JP2008017282A (ja) * | 2006-07-07 | 2008-01-24 | Konica Minolta Holdings Inc | 固体撮像装置 |
| JP2010068545A (ja) * | 2009-12-21 | 2010-03-25 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置の駆動方法 |
| JP2012054952A (ja) * | 2011-09-28 | 2012-03-15 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置及び半導体装置の駆動方法 |
| JP2017076797A (ja) * | 2015-10-14 | 2017-04-20 | キム，フン | ソーラーセルの機能を持つイメージセンサー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6166767A (en) | 2000-12-26 |
| KR19980063762A (ko) | 1998-10-07 |
| JP3544084B2 (ja) | 2004-07-21 |
| KR100261348B1 (ko) | 2000-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH10173997A (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| KR101177140B1 (ko) | 고체 촬상 장치, 고체 촬상 장치의 구동 방법 및 촬상 장치 | |
| JP4609428B2 (ja) | 固体撮像装置、固体撮像装置の駆動方法および撮像装置 | |
| US6914227B2 (en) | Image sensing apparatus capable of outputting image by converting resolution by adding and reading out a plurality of pixels, its control method, and image sensing system | |
| JP3521109B2 (ja) | 動き検出用固体撮像装置 | |
| CN110231693B (zh) | 图像传感器 | |
| CN110611782B (zh) | 全局曝光图像传感器 | |
| JP4315032B2 (ja) | 固体撮像装置および固体撮像装置の駆動方法 | |
| JP2000165754A (ja) | 固体撮像装置および固体撮像装置の信号読出し方法 | |
| JP2004222286A (ja) | 撮像素子及び固定パターン雑音低減方法 | |
| JPH06284347A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US5796431A (en) | Solid-state image pickup device and driving method thereof | |
| JP4058791B2 (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法、並びにカメラシステム | |
| JP4778567B2 (ja) | 信号読み出し方法、信号読み出し回路及びイメージセンサ | |
| JP2003009003A (ja) | 撮像装置および撮像システム | |
| US20130037696A1 (en) | Imaging apparatus and driving method of the imaging apparatus | |
| JP2004165913A (ja) | 固体撮像装置及びその信号読み出し方法 | |
| JPH11239299A (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法、並びにカメラ | |
| US6566917B2 (en) | Sampling circuit and amplification type solid-state imaging device employing the circuit | |
| JPH09284658A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JPH05219440A (ja) | 画像入力装置 | |
| JPH11313256A (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JP4229770B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JP2017022578A (ja) | 撮像装置及び撮像素子の制御方法 | |
| JP2000092394A (ja) | 非破壊読み出し型２次元固体撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040331 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040331 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080416 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090416 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100416 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110416 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120416 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130416 Year of fee payment: 9 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D04 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |