JPH11220657A

JPH11220657A - イメージセンサ及びその補正方法

Info

Publication number: JPH11220657A
Application number: JP10032295A
Authority: JP
Inventors: Taiichiro Fukuda; 泰一郎福田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】微弱光を高感度で検出することが可能なイメ
ージセンサ及びその補正方法を提供する。【解決手段】本発明に係るイメージセンサは、光信号
を電気信号に変える受光部ＰＤ１〜ＰＤｎと、該受光部
に直列に接続された複数段のＣＭＯＳインバータＩ１
１，Ｉ２１〜Ｉ１ｎ，Ｉ２ｎと、該１段目のＣＭＯＳイ
ンバータＩ１１〜Ｉ１ｎの入力及び該奇数段目のＣＭＯ
Ｓインバータの出力に接続されたソース及びドレインを
有するスイッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎと、を具備
し、該受光部から出力される電気信号を該複数段のＣＭ
ＯＳインバータによって増幅するものである。従って、
微弱光を高感度で検出できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、イメージセンサ及
びその補正方法に係わり、特に、微弱光を高感度で検出
することが可能なイメージセンサ及びその補正方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来のイメージセンサは、光信号を電気
信号に変える受光部（フォトダイオード）を有し、該受
光部から出力される電気信号を読み出すことにより光信
号を検出するものである。また、従来のイメージセンサ
では微弱光を高感度で検出することが困難であった。

【０００３】以下、微弱光を高感度で検出することが困
難であった理由について説明する。微弱光がイメージセ
ンサに当たっても、該微弱光によって受光部の単位面積
当たりに発生する光電荷は少ない。このため、発生する
光電荷を少しでも多くする方法として、受光部の面積を
大きくすることが考えられる。しかし、受光部の面積を
大きくすると、受光部を構成するフォトダイオードによ
って形成される拡散容量も大きくなってしまう。従っ
て、受光部の面積を大きくすることにより大きな光電荷
Ｑを発生させても、該拡散容量Ｃも大きくなるので、下
記式（１）より検出される電圧Ｖを大きくすることがで
きない。Ｖ＝Ｑ／Ｃ・・・（１）

【０００４】更に、受光部の面積が大きい場合には受光
部の容量も大きくなるため、受光部から光信号を読み出
す時間が長くなるといった問題が生じる。図５は、従来
のイメージセンサによる読み出しの方法を説明する回路
図である。Ｃ１（受光部容量）からＣ２へ電荷を移す際
に、Ｖ１（電圧）とＶ２とが同じくらいの大きさになる
と、Ｔｒ３のＯＮ抵抗ｒ_ON間の電圧が小さくなるため
に、電荷の転送時間が長くなってしまう。更に、次の信
号光を蓄えるために、或一定電位に受光部をリセット
（Ｔｒ２をＯＮ）しなければならないので、その分のリ
セット時間も必要になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
イメージセンサでは、微弱光を高感度で検出することが
できないという問題があった。また、読み出し時間が長
くなるという問題もあった。

【０００６】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたものであり、その目的は、微弱光を高感度で検出す
ることが可能なイメージセンサ及びその補正方法を提供
することにある。また、受光部から光信号を高速で読み
出すことが可能なイメージセンサを提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るイメージセンサは、光信号を電気信号
に変える受光部と、該受光部に接続されたＣＭＯＳイ
ンバータと、該ＣＭＯＳインバータの入力と出力を接
続／遮断するスイッチトランジスタと、を具備し、該
受光部から出力される電気信号を該ＣＭＯＳインバータ
によって増幅することを特徴とする。

【０００８】上記イメージセンサでは、受光部から出力
される電気信号をＣＭＯＳインバータによって増幅する
ため、微弱光を高感度で検出することができる。また、
イメージセンサにスイッチトランジスタを配置して、該
スイッチトランジスタをＣＭＯＳインバータの入力と出
力に接続すれば、増幅素子としてのＣＭＯＳインバータ
の性能を最良とすることができる。

【０００９】また、本発明に係るイメージセンサは、光
信号を電気信号に変える受光部と、該受光部に直列に接
続された複数段のＣＭＯＳインバータと、１段目のＣ
ＭＯＳインバータの入力と奇数段目のＣＭＯＳインバー
タの出力を接続／遮断するスイッチトランジスタと、
を具備し、該受光部から出力される電気信号を該複数段
のＣＭＯＳインバータによって増幅することを特徴とす
る。

【００１０】上記イメージセンサでは、受光部に複数段
のＣＭＯＳインバータを直列に接続しているため、ＣＭ
ＯＳインバータを１段接続した場合に比べて増幅率を大
きくすることができる。また、１段目のＣＭＯＳインバ
ータの入力と奇数段目のＣＭＯＳインバータの内の一つ
の出力とをスイッチトランジスタでつなぐことによっ
て、複数段のＣＭＯＳインバータ全体のゲインが非常に
高くなっても、該スイッチトランジスタを介したフィー
ドバックによって生じる発振を防止することができる。

【００１１】尚、スイッチトランジスタをつなぐＣＭＯ
Ｓインバータの出力は、１段目又は１段目に近い奇数段
目のＣＭＯＳインバータの出力であることが好ましい。
その理由は次の通りである。ＣＭＯＳインバータ１段分
のゲインが例えば１００倍であるとすると、５段分のゲ
インは１０¹⁰倍となる。従って、例えば１段目のＣＭＯ
Ｓインバータの入力と５段目のＣＭＯＳインバータの出
力とをスイッチトランジスタでつなぐと、１０¹⁰倍のフ
ィードバックがかかるので、ノイズ等の微小な電圧変化
によって発振を起こすことがある。これに対して、例え
ば１段目のＣＭＯＳインバータの入力と出力とをスイッ
チトランジスタでつないだ場合は、１００倍のフィード
バックとなるので、発振を起こすことは無い。

【００１２】また、上記受光部を複数有し、該ＣＭＯＳ
インバータの出力にトランジスタが接続され、該トラン
ジスタのゲートにシフトレジスタの出力が接続され、該
シフトレジスタを駆動することによって該受光部から出
力される電気信号を読み出すことが好ましい。

【００１３】また、本発明に係るイメージセンサの補正
方法は、光信号を電気信号に変える複数の受光部と、該
受光部それぞれに接続されたＣＭＯＳインバータと、該
ＣＭＯＳインバータの入力と出力を接続／遮断するスイ
ッチトランジスタと、を備え、該受光部から出力され
る電気信号を該ＣＭＯＳインバータによって増幅するイ
メージセンサにおける各受光部の増幅率の違いを補正す
る補正方法であって；均一な強度の光を各受光部に照射
したときの各ＣＭＯＳインバータによって増幅される各
電気信号の増幅率を予め測定しておき、各増幅率を均
一化する補正を行うことを特徴とする。また、上記ＣＭ
ＯＳインバータが複数段直列に接続されていることが好
ましい。

【００１４】上記イメージセンサの補正方法を用いれ
ば、各受光部に接続されたＣＭＯＳインバータについて
の総合ゲインにバラツキがあったとしても、ある強度分
布を持った光が受光部に照射された場合の照射光の正確
な強度分布を知ることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】前述した式（１）からも分かるよ
うに、従来のイメージセンサでは、検出光が弱いと、受
光部の面積を大きくしても、結局、光電荷Ｑが小さくな
り、電圧Ｖも小さくなるので微弱な光信号の検出が困難
となる。そこで、本発明者は受光部から出力される微弱
な信号電圧ＶをＣＭＯＳインバータを用いて増幅するこ
とを考えた。増幅手段としてＣＭＯＳインバータを使用
するのは、ＣＭＯＳインバータの構造が簡単であるた
め、イメージセンサが形成されるチップの専有面積を小
さくすることができ、高集積に適しているからである。

【００１６】図２は、ＣＭＯＳインバータの入出力特性
を示すグラフである。このグラフから分かるように、受
光部をバイアスする動作点が図２に示す線形領域にない
と、信号電圧が少し変化しただけで、すぐにＣＭＯＳイ
ンバータの出力が飽和してしまい、微弱光を感度良く検
出することができなくなる。

【００１７】また、検出する微弱光の強度とＣＭＯＳイ
ンバータで増幅された出力電圧が比例していることが理
想的である。そのためには、動作点が図２の線形領域中
で最も直線性が良い部分、即ち直線的であり且つ直線部
分が長い部分に設定されることが望ましい。

【００１８】以上のことから、受光部のバイアス点であ
るＣＭＯＳインバータの動作点を、図２の線形領域の中
央付近にすることが望ましい。更に、図２から分かるよ
うに、動作点が線形領域の中央付近にあるときに、イン
バータの利得（ゲイン）Ｇが最も大きくなるので、増幅
素子としてのインバータの性能も最良となる。尚、動作
点が線形領域の中央付近にあるときのゲインＧは、図２
の動作点の傾き（Ｖout ／Ｖin）に相当する。

【００１９】本発明者は上述した事に注目し、受光部の
バイアス点を設定する方法として、図３に示すようにＣ
ＭＯＳインバータの入力と出力をスイッチトランジスタ
Ｔｒ１によって短絡する方法を採用した。この方法によ
ると、ＣＭＯＳインバータの動作点（バイアス点）は、
図４に示すように、ＣＭＯＳインバータの入出力特性曲
線とＶin＝Ｖout の直線との交点となる。

【００２０】また、図２のＣＭＯＳインバータの入出力
特性曲線は、ＰＭＯＳの閾値電圧Ｖthｐ及びＮＭＯＳの
閾値電圧Ｖthｎの値によって図中において左右に移動す
る。しかし、Ｖthｐ＝Ｖthｎであれば、上述した動作点
の決定方法によって、ＣＭＯＳインバータの動作点は図
４に示すようにＣＭＯＳインバータの入出力特性の線形
領域の中央付近に設定される。

【００２１】以上の動作説明では、ＣＭＯＳインバータ
を１段だけ接続した場合について説明した。しかし、増
幅率を上げるために、ＣＭＯＳインバータを複数段直列
に接続することも可能である。この場合には、ＣＭＯＳ
インバータ１段分の増幅率をＡとすると、直列にＮ段接
続した場合の全体の増幅率はＡ^N となり、非常に大きな
ゲインを得ることができる。

【００２２】以下、図面を参照して本発明の一実施の形
態について説明する。図１は、本発明の実施の形態によ
るイメージセンサを示す構成図であり、各受光部にＣＭ
ＯＳインバータを直列に２段接続した例を示している。

【００２３】このイメージセンサは受光部であるｎ個の
フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎを有する。尚、ｎは自
然数である。各フォトダイオードＰＤ１〜ＰＤｎは各１
段目のＣＭＯＳインバータＩ１１〜Ｉ１ｎの入力に接続
されており、各１段目のＣＭＯＳインバータの出力は各
２段目のＣＭＯＳインバータＩ２１〜Ｉ２ｎの入力に接
続されている。各２段目のＣＭＯＳインバータＩ２１〜
Ｉ２ｎの出力は各スイッチトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎ
を介してＡ／Ｄコンバータに接続されており、各スイッ
チトランジスタＴＲ１〜ＴＲｎのゲートはシフトレジス
タ１０の出力ＳＲ１〜ＳＲｎに接続されている。Ａ／Ｄ
コンバータはコンピュータに接続され、コンピュータは
メモリに接続されている。

【００２４】また、各１段目のＣＭＯＳインバータの入
力と出力は各スイッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎのソ
ース及びドレインに接続されており、各スイッチトラン
ジスタＳＷ１〜ＳＷｎそれぞれのゲートは外部端子Ｇ１
に接続されている。

【００２５】図１のイメージセンサに使用したＣＭＯＳ
インバータは図４に示す入出力特性を有する。図４よ
り、ＣＭＯＳインバータの入出力特性曲線と直線Ｖin＝
Ｖoutの交点が図１のＣＭＯＳインバータの動作点とな
り、この動作点はＶin＝２．５Ｖとなる。この時のＣＭ
ＯＳインバータのゲインはＡ＝２３倍である。図１のイ
メージセンサでは、同じサイズのＣＭＯＳインバータを
２段直列に接続しているので、全体のゲインはＡ² ＝約
５３０倍となる。

【００２６】次に、図１のイメージセンサの動作につい
て説明する。イメージセンサをリセットする時にはスイ
ッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎをＯＮする。

【００２７】すなわち、外部端子Ｇ１への入力がＶＬ
（＝０Ｖ）の時は、各スイッチトランジスタＳＷ１〜Ｓ
ＷｎがＯＮになるので、各ＣＭＯＳインバータＩ１１〜
Ｉ１ｎ，Ｉ２１〜Ｉ２ｎの動作点がＶin＝２．５Ｖとな
り、各受光部（フォトダイオード）ＰＤ１〜ＰＤｎが
２．５Ｖにバイアスされる。この時に各受光部で発生す
る光電流（もしくは暗電流）は、各スイッチトランジス
タＳＷ１〜ＳＷｎ及び各１段目のＣＭＯＳインバータＩ
１１〜Ｉ１ｎを介してＧＮＤに排出される。この時、各
２段目のＣＭＯＳインバータＩ２１〜Ｉ２ｎの出力電位
は２．５Ｖのままである。

【００２８】次に、増幅された電圧を読み出す時は、ス
イッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎをＯＦＦする。する
と、受光部ＰＤ１〜ＰＤｎに光電荷がたまる。

【００２９】すなわち、外部端子Ｇ１への入力をＶＨ
（＝５Ｖ）とし、各スイッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷ
ｎをＯＦＦにすると、各受光部で発生した光電荷は排出
されるところがないので、各受光部の拡散容量に蓄えら
れることになる。この時に発生した光電荷（信号成分）
をＱとし、受光部の拡散容量をＣとすると、受光部の電
位は２．５ＶにバイアスされていたときよりもＱ／Ｃ
（Ｖ）だけ上昇することになる。この変化した電圧Ｑ／
Ｃ（Ｖ）は、更に２段のＣＭＯＳインバータによってＡ
² 倍に増幅される。この増幅された電圧は、スイッチト
ランジスタＴＲ１〜ＴＲｎ及びシフトレジスタ１０によ
って時系列信号として順次読み出すことができる。

【００３０】上記実施の形態によれば、各受光部ＰＤ１
〜ＰＤｎの出力信号を各ＣＭＯＳインバータＩ１１，Ｉ
２１〜Ｉ１ｎ，Ｉ２ｎにより増幅しているため、微弱光
を高感度で検出することができる。また、受光部の容量
が大きい場合でも高速で読み出すことが可能となる。ま
た、現代の半導体集積回路技術の利用に適しているの
で、センサチップ及び周辺回路を小さくすることがで
き、コスト削減にも役立つ。

【００３１】また、受光部からの出力信号をインバータ
で増幅することにより、図１のイメージセンサをフォト
ダイオードの感度が低い紫外線に対するセンサとして用
いることも可能となる。

【００３２】また、受光部から光信号を読み出す際の読
み出し時間に相当するものは、受光部のリセット時間だ
けになる。受光部の電位自体は既に出力Ｖout に現れて
いるので、従来技術で述べたような転送時間に相当する
ものは必要ない。更に、リセットする際にもリセット時
間を短縮することができる。Ｖinが本来のリセット電圧
Ｖｒからｄｖだけ増加していたとする。ＣＭＯＳインバ
ータのゲインをＡ（例えば５０）とする。本発明の場
合、Ｖin＝Ｖｒの時には、Ｖout ＝Ｖｒ・・・（６）であり、Ｖin＝Ｖｒ＋ｄｖの時には、Ｖout ＝Ｖｒ−Ａ・ｄｖ・・・（７）である。上記式（７）から判るように、リセットする際
にＴｒ１（図３に示す）のＯＮ抵抗にかかる電圧Ｖｘ
は、ＶinとＶout の電位差であるので、Ｖｘ＝（Ａ−１）・ｄｖ・・・（８）となる。従って、本発明を用いれば抵抗にかかる電圧を
増幅することができるので、ＶinとＶout が同じくらい
の大きさになっても電位差を増幅することができ、リセ
ット時間を短縮することができる。

【００３３】尚、上記実施の形態では、増幅素子として
のＣＭＯＳインバータを各受光部に直列に２段接続して
いるが、増幅率をさらに上げるためにＣＭＯＳインバー
タを３段以上接続することも可能である。この場合、動
作点を決定するための各スイッチトランジスタＳＷ１〜
ＳＷｎのソース及びドレインは、１段目のＣＭＯＳイン
バータの入力とどれか一つの奇数段目のＣＭＯＳインバ
ータの出力とを短絡するように接続する必要がある。そ
の理由は以下の通りである。

【００３４】このように接続した場合、１段目のＣＭＯ
Ｓインバータの入力電位が高くなると、奇数段目のＣＭ
ＯＳインバータの出力電位は低くなるので、スイッチト
ランジスタＳＷ１〜ＳＷｎをＯＮにすると、１段目のＣ
ＭＯＳインバータの入力電位と奇数段目のＣＭＯＳイン
バータの出力電位とが等しくなるように自動的に調整さ
れる。しかし、スイッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎを
１段目のＣＭＯＳインバータの入力と偶数段目のＣＭＯ
Ｓインバータの出力との間を短絡するように接続した場
合、スイッチトランジスタＳＷ１〜ＳＷｎをＯＮした
時、１段目のＣＭＯＳインバータの入力電位が高くなる
と偶数段目のＣＭＯＳインバータの出力電位も高くなる
ので、上述したような自動調整作用を示さないからであ
る。

【００３５】ここで注意しなければならないのは、スイ
ッチトランジスタで短絡されるＣＭＯＳインバータが多
段で構成され、全体のゲインが非常に高くなっている
と、スイッチトランジスタを介したフィードバックによ
って発振を引き起こすことがある点である。この対策と
しては、ＣＭＯＳインバータがＮ段（Ｎは３以上）で構
成されている場合、スイッチトランジスタを１段目のＣ
ＭＯＳインバータの入力と出力の間を短絡するように接
続する方法がある。こうすれば、Ｎ段のＣＭＯＳインバ
ータ全体のゲインがＡ^N 倍であっても、フィードバック
されるときのゲインはＡ倍にすぎないので、発振を防ぐ
ことができる。

【００３６】また、上記実施の形態では、１本の出力線
からｎ個の各受光部からの出力信号を読み出すためにシ
フトレジスタ１０を用いているが、各受光部からのｎ個
の出力信号をｎ本の出力線を用いて読み出せば、シフト
レジスタを用いる必要はない。

【００３７】また、本発明は、ラインセンサ及びエリア
センサの両方に適用することが可能である。

【００３８】次に、図１のイメージセンサ（センサチッ
プ）をアライメント（位置調整）信号の検出に利用する
方法について説明する。

【００３９】アライメントは、位置の違いによって変化
を生じる光の強度分布を求めることによって行う。微弱
なアライメント信号を検出するには、ＣＭＯＳインバー
タ（増幅器）のゲインを大きくする必要があるが、ゲイ
ンの大きいインバータを同一チップ内に作製すると、各
インバータのゲインを一定にすることが困難であるた
め、各インバータのゲインにはバラツキが生じることが
ある。

【００４０】この対策としては、一度、各受光部（全画
素）に均一な強度の光を照射して増幅された出力信号を
読み込み、各受光部のインバータのゲインを予め求めて
おくことによってバラツキを補正する方法がある。

【００４１】以下、このバラツキの補正方法について具
体的に説明する。各受光部ＰＤ１〜ＰＤｎに接続された
２段のＣＭＯＳインバータの各総合ゲインをＡｎ（ｎ＝
自然数）とする。

【００４２】まず、各受光部ＰＤｎ（ｎ＝自然数）に波
長λ、強度Ｉの均一光を照射する。この時の各受光部の
出力電圧ＯＵＴｎ（ｎ＝自然数）を測定する。均一光に
よって各受光部に均一な電荷Ｑが発生したとすると、２
段のＣＭＯＳインバータによって増幅された出力電圧Ａ
ＯＵＴｎ（ｎ＝自然数）は、下記式（２）のように表す
ことができる。ＡＯＵＴｎ＝Ｑ／Ｃ・Ａｎ（Ｃ：受光部の拡散容量）・・・（２）ここで、各受光部に照射したのは均一光であるので、Ｑ
は一定であり、各受光部の形状がそれぞれ同一であれ
ば、Ｃも一定とみなすことができる。

【００４３】受光部ＰＤ１の総合ゲインＡ１を基準とす
ると、これに対する他の受光部ＰＤ２〜ＰＤｎの総合ゲ
インＡ２〜Ａｎのバラツキを求める係数Ｂ２〜Ｂｎは、
下記式（３）のように表すことができる。Ｂｎ＝ＡＯＵＴｎ／ＡＯＵＴ１（ｎは２以上の自然数）・・・（３）

【００４４】式（２）及び式（３）より、下記式（４）
が成立する。Ｂｎ＝Ａｎ／Ａ１（ｎは２以上の自然数）・・・（４）

【００４５】したがって、各受光部に均一光を照射した
時の各ＣＭＯＳインバータに増幅された出力電圧ＡＯＵ
Ｔｎ（ｎ＝自然数）を測定し、係数Ｂｎ（ｎ＝自然数）
を求めておけば、各ＣＭＯＳインバータの総合ゲインＡ
ｎのバラツキを知ることができる。そして、ＣＭＯＳイ
ンバータの総合ゲインにバラツキがあったとしても、こ
の係数Ｂｎを使用し、図１のＡ／Ｄコンバータ、コンピ
ュータ及びメモリを用いて、ある強度分布を持った光が
受光部に照射された時の各ＣＭＯＳインバータによって
増幅された出力電圧ＯＵＴｎ´（ｎ＝自然数）を下記式
（５）のように補正する。これによって、照射された光
の正確な強度分布Ｃｎを知ることができる。従って、各
画素の感度バラツキによる信号検出のバラツキを抑える
ことができる。Ｃｎ＝ＯＵＴｎ´／Ｂｎ・・・（５）

【００４６】尚、検出すべき光の波長によっては、受光
領域全面に渡って均一光を照射することが困難な場合が
ある。このような場合には、均一光を容易に作ることが
できる他の波長の光を照射して上述した出力電圧ＡＯＵ
Ｔｎ（ｎ＝自然数）を測定すれば良い。この場合、波長
λの光に対する受光部の光電変換係数をＫとすると、Ｑ
＝Ｋ・Ｉと表すことができる（光電荷Ｑ，強度Ｉ）。従
って、前記式（１）の光電荷Ｑは波長λによって異な
る。しかし、受光領域全面に均一光を照射した場合は各
受光部で生じる光電荷Ｑが一定であることには変わりが
ない。求めるＡｎは波長によらず一定であるから、均一
光を得やすい波長の光を照射してＡｎのバラツキを求め
ておけばよいこととなる。

【００４７】さらに、均一光の波長は、幅を持っていて
も良い。例えば、ハロゲンランプを光源としても良い。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、受
光部から出力される電気信号をＣＭＯＳインバータによ
って増幅する。したがって、微弱光を高感度で検出する
ことが可能なイメージセンサ及びその補正方法を提供す
ることができる。また、本発明によれば、受光部からの
信号を高速で読み出すことが可能なイメージセンサを提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態によるイメージセンサを示
す構成図である。

【図２】ＣＭＯＳインバータの入出力特性を示すグラフ
である。

【図３】受光部のバイアス点を設定する方法を説明する
回路図である。

【図４】図３に示すＣＭＯＳインバータにおける動作点
を説明するグラフである。

【符号の説明】

１０…シフトレジスタＴｒ１…スイッチ
トランジスタＶin…入力電圧Ｖout …出力電圧ＰＤ１〜ＰＤｎ…フォトダイオードＩ１１〜Ｉ１ｎ…１段目のＣＭＯＳインバータＩ２１〜Ｉ２ｎ…２段目のＣＭＯＳインバータＴＲ１〜ＴＲｎ…スイッチトランジスタＳＲ１〜ＳＲｎ…シフトレジスタの出力ＳＷ１〜ＳＷｎ…スイッチトランジスタＧ１…外部端子

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図５】従来のイメージセンサによる読み出しの方法を
説明する回路図である。

【符号の説明】１０…シフトレジスタＴｒ１…スイッ
チトランジスタＶｉｎ…入力電圧Ｖｏｕｔ…出力
電圧ＰＤ１〜ＰＤｎ…フォトダイオードＩ１１〜Ｉ１ｎ…１段目のＣＭＯＳインバータＩ２１〜Ｉ２ｎ…２段目のＣＭＯＳインバータＴＲ１〜ＴＲｎ…スイッチトランジスタＳＲ１〜ＳＲｎ…シフトレジスタの出力ＳＷ１〜ＳＷｎ…スイッチトランジスタＧ１…外部端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光信号を電気信号に変える受光部と、該受光部に接続されたＣＭＯＳインバータと、該ＣＭＯＳインバータの入力と出力を接続／遮断するス
イッチトランジスタと、を具備し、該受光部から出力される電気信号を該ＣＭＯ
Ｓインバータによって増幅することを特徴とするイメー
ジセンサ。
【請求項２】光信号を電気信号に変える受光部と、該受光部に直列に接続された複数段のＣＭＯＳインバー
タと、１段目のＣＭＯＳインバータの入力と奇数段目のＣＭＯ
Ｓインバータの出力を接続／遮断するスイッチトランジ
スタと、を具備し、該受光部から出力される電気信号を該複数段
のＣＭＯＳインバータによって増幅することを特徴とす
るイメージセンサ。
【請求項３】上記受光部を複数有し、該ＣＭＯＳイン
バータの出力にトランジスタが接続され、該トランジス
タのゲートにシフトレジスタの出力が接続され、該シフ
トレジスタを駆動することによって該受光部から出力さ
れる電気信号を読み出すことを特徴とする請求項１又は
２記載のイメージセンサ。
【請求項４】光信号を電気信号に変える複数の受光部
と、該受光部それぞれに接続されたＣＭＯＳインバータ
と、該ＣＭＯＳインバータの入力と出力を接続／遮断す
るスイッチトランジスタと、を備え、該受光部から出力される電気信号を該ＣＭＯＳインバー
タによって増幅するイメージセンサにおける各受光部の
増幅率の違いを補正する補正方法であって；均一な強度
の光を各受光部に照射したときの各ＣＭＯＳインバータ
によって増幅される各電気信号の増幅率を予め測定して
おき、各増幅率を均一化する補正を行うことを特徴とするイメ
ージセンサの補正方法。
【請求項５】上記ＣＭＯＳインバータが複数段直列に
接続されていることを特徴とする請求項４記載のイメー
ジセンサの補正方法。