• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:

    公开号:WO1983002868A1
    申请号:PCT/JP1983/000031
    申请日:1983-02-05
    公开日:1983-08-18
    发明作者:Corporation Sony
    申请人:Soneda, Mitsuo；Maekawa, Toshikazu；
    IPC主号:H04N5-00
    专利说明:
    [0001] ί
    [0002] 明 細 固体撮像装置 技術分野
    [0003] こ の発明は、 複数の撮像画素が配列形成された固体 撮像素子と、 撮像画素に-得 られる信号電荷に も とず く 信号を導出するためのス ィ ツ チ ン グ素子を制御する 、 走査回路と を備えて構成される固体撮像装置に関 し、 特に、 静止画撮像出力信号を得る にあたって、 走査回 路に よ るス ィ ツ チ ン グ素子の開閉制御態様が工夫され る こ と に よ ] 、 消費電力が低減され、 ま た、 ノ イ ズカ 低減された出力信号が得られる改良された固体撮像装 置に関する。
    [0004] 背景技術
    [0005] 光電変換部と ス ィ ツ チ ン グ素子と の組合せで形成さ れる撮像画素が、 多数所定のパ タ ー ン 、 例えぱ、 行列 配置を も って =2 次元的に配列された撮像面を有する固 体撮像素子と、 斯かる固体撮像素子のス ィ ツ チ ン グ素 子を選択的に開状態と して、 各撮像画素の光電変換部 で得られる信号電荷に も とず 〈 撮像出力信号を導出せ しめる走査回路 と を、 主要構成要素 とする固体撮像装 置が提案されている。 この場合、 固体撮像素子に於け る各ス イ ッ チ ン グ素子は、 例えば、 M O S 形電界効果 ト ラ ン ジ ス タ （以下、 M O S ' F E T と い う ） で構成
    [0006] Λ され、 ま た、 光電変換部は、 ス イ ッ チ ン グ素子の個々 に対応して形成された多数の受光ダイ オー ドで、 ある いは、 ス ィ ツ チン グ素子の =2 次元的配列上に形成され た光電変換薄膜層で構成される。
    [0007] この よ う な固体撮像装置て静止画撮像出力信号を得 る場合、 即ち、 いわゆるス テ ィ ル . カ メ ラ を構成する 場合には、 固体撮像素子に関連して機械的あるいは電 子的シ ャ ッ ターが設けられる。 この機械的あ るいは電 子的シ ャ ッ タ ーは、 撮像が行われない時には閉動作状 態にあって撮像時にのみ短時間開動作状態と される。 そ して、 閉動作状態にある と き には、 固体撮像素子の 撮像面への入射光を遮って、 も し ぐ は、 撮像面への入 射光に よ I？ 撮像画素の光電変換部に得 られる電荷が信 号電荷と な ら い よ う に して、 撮像画素に信号電荷が 蓄積されない よ う に し、 ま た、 開動作状態にある と き には、 入射光を撮像面へ到達させて撮像画素に信号電 荷が蓄積される よ う に し、 も し く は、 撮像面への入射 光によ ] 撮像画素の光電変換部に得 られる電荷が信号 電荷と なる よ う に して撮像画素に信号電荷が蓄積され る よ う に し、 その と き の被写体像に も とず く 撮像信号 が静止画撮像出力信号と して得 られる よ う にするので る。
    [0008] 斯かる固体撮像装置の一例は、 その要部を等価回路 で表わすと第 / 図に示される如 く と なる。 この等価回 路に於いて、 / は固体撮像素子で、 この固体撮像素子 / には水平方向 （矢印 H方向） 及び垂直方向 （矢印 V 方向） に行列配置されたス イ ッ チ ン グ素子と しての M 0 S · F E T S/ / 〜 Smnが配され、 これ ら M O S
    [0009] • F E T S / / 〜 Smnの—端、 例えば、 ソ ー ス に光電 変換部 D / / 〜Dmnが夫 々 接続されてお 、 こ れ ら MOS
    [0010] • F E T S / /〜 Smn と光電変換部 D / /〜Dmn に よ ！） 撮像面が構成されて い る。 こ こ て、 各 M O S ' F E T S/ /〜 Smnのひと つ と、 光電変換部 D/ / 〜Dmn のひと つとの組合せが撮像画素 E/ / 〜 Emnの夫々 を形成して お ] 、 その具体的構成は第 o2 図及び第 J 図に示される 如 く である。
    [0011] 第 J 図 Aは固体撮像素子 / の具体的構成の一例に於 ける、 ひ とつの撮像画素が形成される部分の断面を示 す。' こ の例では、 P 形の半導体基体 に N形の領域 J 及び が形成されている。 そ して、 領域 J 及び に跨 つて絶緣層 を介 してゲー ト 電極 が設け られ、 例え ば、 領域 J を ド レ イ ン領域 と し領域 を ソ ー ス領域と する、 M O S · F E T S/ / 〜Smnのひ と つである M 0 S · F E T S が構成されている。 7 は M O S ' F E T S の ド レ イ ン電極であ る。 ま た、 半導体基体 o2 と領域 との間の P — N接合部で、 光電変換部 D/ / 〜 Dmnのひ とつであ る光電変換部 D を形成する受光ダ ィ オー ドが構成されてお 、 領域 に入射される光の 光電変換が される。 この場合、 半導体基体《2 は接地 されて用い られ、 従って、 斯かる光電変換部 Dが受光
    [0012] ΟΜΠ ·
    [0013] ダ イ オ ー ドで形成された第' c2 図 Aに示される例は、 等 価回路的には、 M O S · F E T S のサブ ス ト レ ー ト が接地され、 光電変換部 D を形成する受光ダイ オー ド のァノ ー ドに接地電位が与えられた第《2 図 B に示され る如 く の も の と ¾る。
    [0014] 第 J 図 Aは固体撮像素子 / の具体的構成の他の例に 於ける、 ひ とつの撮像画素が形成される部分の断面を 示す。 この例に於いて も 、 P 形の半導体基体 ο に N形 の領域 J 及び が形成され、 領域 J と に跨って絶緣 層 を介してゲー ト 電極 ό が設け られて、 領域 J 及び を夫 々 ド レ イ ン領域及びソ ー ス領域とする、 M O S • F E T S / / 〜 Smnのひ とつである M O S · F E T S が構成されている。 そして、 領域 J に設け られた
    [0015] M 0 S · F E T S の ド レ イ ン電極 7 の他に、 領域 に M O S ' F E T S の ソ ー ス電極 が設け られてい る。 斯かる M 0 S · F E T S が構成される部分上に、 ソ ー ス電極 f 上を除いて、 絶縁層 ？ が配され、 その上 に、 例えば、 ア ル ミ ニ ウ ム層で形成された電極 / が 配され、 この電極 / はソ ー ス電極 に接続されてい る。 そ して、 電極 / 上に、 例えば、 ア モ ル フ ァ ス ， シ リ コ ン薄膜で形成された光電変換層 / / が配され、 さ らに、 光電変換層 / / の上には透明電極 （タ ーゲッ ト 電極） / =2が配されている。 この M O S ' F E T S が構成される部分上に拡がる光電変換層 / / の一部 分が、 光電変換部 D/ / 〜Dmnのひとつである光電変換 s
    [0016] 部 Dを形成 している のであ る。 即ち、 こ の例に於いて は、 光電変換部 D / / 〜 DMNの夫々 は独立 した受光ダイ オー ド等の受光素子で形成されているのでは ¾ く 、 受 光面に拡がる光電変換層 / / の一区分で形成されてい るのである。 お、 撮像面への光はタ ーゲ ッ ト 電極 を透過 して入射せしめ られる。 この場合、 半導体 基体《 は接地され、 ま た、 タ ーゲッ ト 電極ノ. には所 定の直流電圧である タ ーゲ ッ ト 電圧 V T が供給されて 用い られる。 従って、 斯かる光電変換部 Dが光電変換 薄膜層で形成された第 J 図 Aに示される例は、 等価回 路的には、 M O S ' F E T S のサブス ト レー ト が接 地され、 光電変換部 D の一端に タ ーゲ ッ ト 電圧 V T が 与え られた、 第 J 図 B に示される如 く の も の と ¾ る。
    [0017] 再び第 / 図の等価回路に於いて、 上述の各撮像画素 E / /〜 Emnを形成する M O S ' F E T S/ /〜 Smnの う ちの各水平方向の行を構成する も ののゲー ト は共通 接続され、 垂直走査回路 / J の m個の出力端 V / 〜 v mに夫 々 接続される。 ま た、 M O S ' F E T S / / 〜 Smnの う ちの各垂直方向の列を構成する も のの ド レ イ ン が共通接続されて、 ス イ ッ チ ン グ素子と しての M 0 S · F E T T / 〜 T n の各 ソ ー ス へ夫 々 接続さ れる。 これ らの M O S ' F E T T / 〜 T n の各ゲー ト は水平走査回路 / の η 個の出力端 h / 〜 h n に夫 々 接続され、 ま た、 各 ド レ イ ンは共通接続されて、 出 力抵抗素子 ん を介 して動作電圧 V V を供給する電源
    [0018] / / に接続される。 そ して、 M O S . F E T T / 〜
    [0019] Τ ηの ド レ イ ンの共通接続点と 出力抵抗素子 / の間 か ら出力端子 / 7が導出される。 なお、 垂直走查回路
    [0020] / 3は、 例えば、 シ フ ト レ ジ ス タ 一 ¾含んで構成され、 その m個の出力端 V / 〜 v mの夫々 に垂直走査信号を 発生して M O S · F E T S/ /〜 Smnのゲー ト に供給 し、 M 0 S · F E T S / /〜 Smnを、 行を構成する も の毎に順次開状態とする制御を行い、 ま た、 水平走査 回路 / は、 例えば、 シ フ ト レ ジ ス タ ーを含んで構成 され、 その n個の出力端！！ / 〜 h n の夫々 に、 垂直走 査回路 / Jか らの垂直走査信号よ D充分高い周波数の 水平走査信号を発生して M O S · F E T T / 〜 T n のゲー ト に供給し、 M O S · F Ε Τ Τ / 〜 Τ η を順 次開状態とする制御を行 う。
    [0021] ま た、 光電変換部 D/ /〜 Dmnの夫々 の、 M O S - F E T S / /〜 Smnの夫々 の ソ ー ス に接続された側とは 反対側の端部は、 共通接続されて端子 / が導出され てお ] 、 この端子 / には所定の電位が与え られる。 例えば、 光電変換部 D/ /〜Dmnが、 第 =2図に示される 例の如 く 、 受光ダイ オー ドで形成されている場合には 端子 / には接地電位が与え られ、 第 J図に示される 例の如 ぐ 、 光電変換薄膜層で形成されている場合には、 所定の タ ーゲ ッ ト 電 EV T に対応する電位が与え られ る O
    [0022] 上述の如 く に構成された固体撮像装置に於いて、 固 体撮像素子 / 0撮像面の各撮像画素 E/ /〜Emnに被写 体か らの光が入射する と 、 光電変換部 D/ /〜 Dmnで光 電変換が行われて、 各撮像画素 E/ / 〜 Emnへの入射光 量に応 じた電荷が発生し、 こ の電荷が M O S « F E T S / /〜 Smnの夫々 の ソ 一 ス に蓄積される場合に信号電 荷が得 られる こ と に ¾ るのであ ] 、 撮像出力信号が得 られる と き には、 蓄積された信号電荷に も とず く 信号 が、 垂直走査回路 / Jか らの垂直走査信号に よ ] MOS • F E T S/ /〜Smnが選択的に開状態 と され、 かつ、 水平'走査回路 / か らの水平走査信号に よ ] M O S · F E T T / 〜 T n が選択的に開状態 と される こ と に よ 、 出力端子 / 7 に導かれて撮像出力信号と される。
    [0023] そして、 従来の装置にあっては、 静止画撮像出力信 号を得る場合、 垂直走査回路 / J1 はその m個の出力端 / 〜 v mに、 夫 々 、 第 図 Aに示される如 く の垂直 走査信号 $5V / 〜 vmを発生し、 ま た、 水平走査回路 / はその n 個の出力端！！ / 〜 h n に、 夫々 、 第 図
    [0024] B に示される如 く の水平走査信号 0h / 〜 ？ ^hnを発生す る もの とされている。 即ち、 垂直走査信号？ 5V / 〜 vm は、 シ ャ ッ タ ーが開動作状態 と される期間 t s では各 々 一定の低レベ ル と ¾ 、 期間 t s 前の期間 t a 及び 期間 t s 後の期間 t b に於いて、 映像信号の / 水平期 間に対応する期間 t h に高 レ ベ ルを と るパ ル ス ？^ / 〜 P vmが、 / 垂直期間内に m個の割合で順次発生してい く もの と され、 ま た、 水平走査信号 0h / 〜 hnは、 同 え 1 ε
    [0025] じ く 期間 t s では各々一定の低レベル と な 、 期間 t a 及び期間 t b に於いて、 短期間高 レ ベ ルを と るパ ル ス ？>h /〜 hnカ 、 垂直走査信 0v / 〜 vmの各パノレ ス v/ 〜 Pvmの夫 々 の期間内で n 個順次発生してい ぐ も のと される。 M O S ' F E T S/ /〜 Smn及び T / 〜 Τ η は、 それらのゲー ト に、 垂直走査信号 0ν/ 〜 5vmのパ ル ス 9>ν / 〜？ vm及び水平走査信号 0h /〜 ！ in のパ ル ス h / 〜 ^！ inが供給される と き 開状態とされる。
    [0026] 従って、 シ ャ ッ タ ーが開状態とされる期間 t s に於 いて、 この期間には固体撮像素子 / の M O S ' F E T S / /〜 Smn及び T / 〜 T n は閉状態にあるので、 光電 変換部 D /ノ 〜 Dmnに よ D得られる電荷が MO S · F E T S/ゾ 〜 Smnの ソ ー ス に蓄積されて、 各撮像画素 E/ /〜 Emn'での信号電荷の蓄積が行われる。 そして、 期間 t s 後、 先ず、 垂直走査回路 / Jか らの垂直走査信号 0V /のパ ル ス Pv /が最初の行 ¾形成する MO S · F E T S/ /〜 S/nのゲー ト に供給されて、 これらの M 0 S * F E T S/ / 〜S/nが開状態 と され、 夫 々 の ソ ース に 蓄積された信号電荷に も とず く 信号が M 0 S · F E T T / 〜 T 11 の ソ ー ス に伝達される 。 そ してこ の パルス ν/の期間に、 水平走査回路 / か らの水平走査信号 ！！/〜 ！！！！のパ ル ス Ph / 〜？ ^hn力 M O S · F E T T / 〜 Τ ϋ のゲー ト に順次供給されて、 M O S ' F E T T / 〜 T n が順次開状態と され、 こ れに よ それ らの ソ ース に伝達されて き ていた信号に も とず く 信号電流 が出力抵抗素子 / を順次流れ、 その結果、 出力端子
    [0027] / 7に M O S · F E T S/ /〜 S/nに対応する撮像画 素 E/ /〜Emnに よ る撮像出力信号が得 られる。 次に、 垂直走査信号 のパ ル ス 9>ν·2が次の行を形成する Μ 0 S · F E T S z S nのゲー ト に供給されて、 これらの M O S · F E T S nが開状態 と され る と と も に、 水平走査信号 0h / 〜 hnのパ ル ス ？5!！ / 〜 hnに よ ]) M O S · F E T T / 〜 T n が順次開状態 と され、 同様に して、 出力端子 / 7 に Μ 0 S' · F Ε Τ
    [0028] 8„2 / 〜3<211に対応する撮像画素53>2 / 〜1^ 11に ょ る撮像 出力信号が得られる。 以下、 同様に して、 MO S · FET Sm/〜 Smnに対応する撮像画素 Em/〜 Emnに よ る撮像 出力信号ま でが、 / 垂直期間に对応する期間 t V 内に 於いて順次、 出力端子 / 7 に得 られ、 / 垂直期間の撮 像出力信号が得 られる。 この様に して、 期間 t s に各 撮像画素 E / /〜 Emnに於いて光電変換に よ 得 られ、 蓄積された信号電荷に も とず ぐ 信号が、 MO S * FE T S / /〜 Smn及び M O S ' F E T T / 〜 T n を介して 導出されて、 静止画を表わす撮像出力信号が得 られる のであ る ο
    [0029] しかしなが ら、 斯かる従来の装置にあっては、 シ ャ
    [0030] 'ッ タ ーが開動作状態 と される期間 t s 前の期間 t a 及 び静止画撮像出力信号が得 られた / 垂直期間に対応す る期間 t v の後の期間、 換言すれば、 各静止画撮像時 に対する、 いわゆる、 ス タ ンパ イ 時に於いて も 、 垂直 差換え ο / 0
    [0031] 走査回路及び水平走査回路は夫 々 、 例えば、 シ フ ト レ ジ ス タ ーカ 動作状態にあって、 パ ル ス （ 9>ν/ 〜 φ.マ m及 び h/〜 ？3 hn) の列を形成する垂直走査信号及び水平 ' 走査信号 ¾発生してお 、 これに伴って、 MOS ' FET S / / 〜 Smn及び T / 〜 T ηが撮像出力信号導出時と同 様の開閉動作を していて、 これが不都合を生ずる。 即 ち、 各静止画撮像時に対するス タ ン パ イ 時にも 、 垂直 走査回路.及び水平走査回路に於いて撮像時と同尋の電 力が不要に消費されてお！？ 、 ま た、 撮像時の当初でシ ャ ッ タ 一が閉動作状態か ら開動作状態に移行される直 前の時点に於ける各撮像画素 E/ /〜 Emnには、 シ ャ ツ タ 一が閉動作状態にある場合に光電変換部 D/ /〜 Dmn で、 いわゆる、 暗電流と して得 られる不要電荷が、 撮 像面内で不均一な状態を もって蓄積されている こ とに 、 シ ャ ッ タ ーが開動作状態と されたと き には、 斯 かる不要電荷がその後各撮像画素 E/ /〜 Emnに蓄積さ れる信号電荷に混入 して信号電荷の一部と ¾ 、 蓄積 された信号電荷に も とずいて導出される信号にノ ィ ズ 成分を生ぜしめて しま う のである。
    [0032] 斯かる点に鑑みこの発明は、 各撮像画素を構成する ス ィ ツ チン グ素子に対する走査回路に よ る開閉制御態 '様を改良する こ と に よ 、 低減せ しめ られた電力消費 の も と に、 暗電流に も とずい て混入するノ イ ズ成分が 著し く 低減された静止画撮像出力信号を得る こ とがで き る固体撮像装置 ¾提供する も のである。
    [0033] Ο ΡΙ
    [0034] 、々 HPO / / ..
    [0035] 発明の開示—— こ の発明に係る固体撮像装置は、 ス イ ッ チ ン グ素子 と こ の ス ィ ツ チ ン グ素子との電気的接続がさ れた光電 変換部と を含んで形成された撮像画素が、 複数個、 所 定の配列を もって配されて構成される撮像面と 、 上述 の ス ィ ツ チ ン グ素子を開閉制御する走査回路と を有し、 走査回路部が、 撮像画素に信号電荷が蓄積される信号 電荷蓄積期間前には、 ス ィ ツ チ ン グ素子を継続的に開 状態とする定常状態と され、 信号電荷蓄積期間後の所 定期 ¾に、 ス イ ッ チ ン グ素子を選狖的に開状態 とする パル ス発生動作状態と される よ う に して構成される。
    [0036] そして、 この よ う にされた この発明に係る固体撮像 装置に よ れば、 静止画撮像出力信号を得る にあたって、 固体撮像素子を駆動する垂直及び水平走査回路が、 各 撮像画素に信号電荷が蓄積される信号電荷蓄積期間前 には、 各撮像画素を形成する ス イ ッ チ ン グ素子を継続 的に開状態とする定常状態 と され、 信号電荷蓄積期間 後の所定期間に、 ス イ ッ チ ン グ素子を選択的に開状態 と するパ ル ス発生動作状態 と される こ と に よ 、 垂直 及び水平走査回路に於ける消費電力の低減がはかれる と と も に、 信号電荷蓄積期間前に於ける各撮像画素か らの不要電荷の排除がで き て 、 混入ノ イ ズ成分が著し く 低減された出力信号を得る こ と がて き る。
    [0037] 図面の簡単る説明
    [0038] 第 / 図はこの発明が適用される固体撮像装置の一例
    [0039] ■$¾REA OMPI 差 / 2
    [0040] の概要を示す等価回路図、 第《2 図 A及び B は第 / 図に
    [0041] 示される例の一部分の具体的構成の一例を示す断面図
    [0042] 及びその等価回路図、 第 J 図 A及び B は第 / 図に示さ
    [0043] れる例の一部分の具体的構成の他の例を示す断面図及
    [0044] びその等価回路図、 第 図は従来の固体撮像装置の動- 作説明に供される波形図、 第 図は この発明に係る固
    [0045] 体撮像装置の動作説明に供される波形図である。
    [0046] 発明を実施するための最良の形態
    [0047] この発明に係る固体撮像装 ¾の一例は、 こ の発明が
    [0048] 第 / 図に示される如 く の固体撮像装置に適用された も
    [0049] の と して得 られる。 その場合、 垂直走査回路 / J及び
    [0050] 水平走査回路 / の内容が従来の装置と異なった も の
    [0051] と なる。 即ち、 この発明に係る装置に於いては、 垂直
    [0052] 走査回路 / J は、 第 図 Aに示される如 く の垂直走査
    [0053] 信号？ 5v/ '〜 γπι'をその m個の出力端 V / 〜 v mに夫々
    [0054] 発生して、 これ らを M 0 S · F E T S / / 〜 Smnのゲ
    [0055] ー ト に供給し、 ま た、 水平走査回路 / は、 第 図 B
    [0056] に示される如 ぐ の水平走査信号？ 5h〃〜 ？ ^η'をその η個
    [0057] の出力端！！ / 〜 li η に発生して、 これらを MO S ' FET
    [0058] T / 〜 T n のゲー ト に供給する。 垂直走査信号？^/'〜
    [0059] 0ν は、 シ ャ ッ タ ーが開動作状態と される期間 t s 前
    [0060] の期間 t a では各々 一定の高 レ ベ ルを と ] 、 シャ ツ タ
    [0061] —が開動作状態 と される期間 t s には各々一定の低レ
    [0062] ベ ルを と 、 期間 t s 後の所定期間、 例えば、 / 垂直
    [0063] 期間に対応する期間 t V に於いては前述の垂直走査信 差渙ぇ し 0繊- . / 3
    [0064] 号 0V / 〜 ？ 5vmと同様のパ ル ス φ , 〜 ？ Jvmの歹 ljを形成 し、 期間 t V後の期間には各々 が再び期間 t a と 同様な一 定の高 レ ベ ルを と る も の と される。 ま た、 水平走査信 号 0hパ 〜 0hi は、 期間 t a では各々 一定の高 レ ベ ル ¾ と ] 、 期間 t s には各々 一定の低 レ ベ ルを と 、 期間 t V に於いては前述の水平走査信号 h/ ' 〜？5 hr と 同様 のパ ル ス h / 〜？3 hnの列を形成し、 期間 t V 後の期間 には各々が再び期間 t a と 同様な一定の高 レ ベ ルを と る もの と される。 斯かる垂直走査信号 0V/ '〜 vm'及び 水平走査信号 0hパ〜 ^ιι が、 夫 々 、 ゲー ト に供給され る M O S ' F E T S / / 〜 Smn及び T / 〜 T n は、 .垂 直走査信号 〃〜 νη の高 レ ベ ル部及び水平走査信号 h/ '〜 ^hn 'の高 レ ベ ル部で開状態 と される。
    [0065] 従って、 シャ ッ タ ー が開動作状態と される期間 t s 前の期間 t a に於いては、 垂直走査回路 及び水平 走査回路 '/ はパ ル ス発生動作状態でな く 、 一定の高 レ ベ ル の出力を供給する定常状態、 例えば、 シ フ ト レ ジ スタ ーの非動作状態にあ 、 電力消費は小であ る。
    [0066] ま た、 こ の期間 t a では、 M O S · F E T S / / 〜
    [0067] Smn及び T / 〜 Τ η は継続的に開状態 と されるの で、 各撮像画素 Ε / / 〜 Emnの光電変換部 D/ / 〜 Dranで暗電 '流 と して得 られる電荷は、 M O S ' F E T S / / 〜
    [0068] Smn及び Tノ 〜 T n を通 じ、 さ らに、 出力抵抗素子
    [0069] / を介して電源 へと排除されて、 各撮像画素
    [0070] Ε/ / 〜 Emnに蓄積される こ と はるい。 よって、 期間 さ ( 一 OMPI /
    [0071] s の直前に於いて、 各撮像画素 E/ / 〜 Emnには不要 電荷が蓄積されてい い こ と にな る。
    [0072] その後、 シャ ッ タ ーが開動作状態と される期間 t s に： 5:る と 、 M O S ' F E T S / /〜 Smii及び T / 〜
    [0073] T n は閉状態とされて、 各撮像画素 Ε/ / 〜Emnでの入 射光量に応 じた信号電荷の蓄積が行われる こ と、 及び、 期間 t s に続 ぐ / 垂直期間に対応する期間 t V に於い て、 M O S ' F E T S/ /〜 Smn及び T / 〜 T n が選 択的に開状態と され、 各撮像画素 E/ / 〜Emnに蓄積さ れた信号電荷に も とずく 信号が導出されて、 出力端子 / 7 に静止画 ¾表わす撮像 ffi力信号が得 られる こ と、 前述の従来装置と 同様である。 この場合、 各撮像画素 E / / 〜 Emnには、 期間 s に於ける信号電荷の蓄積前 に不要電荷が蓄積されていないので、 各撮像画素 E/ / 〜 Emnか ら導出される信号中に不要電荷に も とず ぐ ノ ィ ズ成分が生ぜ しめ られる こ とがない。
    [0074] そして、 静止画撮像出力信号が得られた、 期間 t v の後には、 垂直走査回路 / J 及び水平走査回路 / は、 再び、 一定の高レ ベ ル の出力を供給する定常状態と な U 、 これに伴って、 M O S · F E T S/ / 〜 Smn及び
    [0075] T / 〜 T n は開状態 と なって、 次の撮像に対するス タ ンバイ 状態 ¾ と る。 この様に して、 ス タ ン バ イ 時に於 ける、 垂直及び水平走査回路 / ？ 及び / での消費電 力の低減と、 各撮像画素 E/ /〜 Emnでの暗電流 と して 得 られる不要電荷の排除が行われるのであ る。
    [0076] 、レ、 i o 、 / -
    [0077] ¾ お、 シ ャ ッ タ ー と しては、 固体撮像素子 / の撮像 面の前方に配される通常の機械的 シ ャ ツ タ 一を用いる こ とができ 、 ま た、 固体撮像素子 / が、 第 ？ 図に示さ れる如 く 、 光電変換部 D / / Dm nを光電変換薄膜層で 形成する も のである場合には、 その タ ーゲッ ト 電 E V T を、 第 図 C に示される如 く の、 期間 t s に於い てのみ低レ ベ ルを と D 他の期間で高 レ ベ ルを と る も の とする こ と に よ 、 期間 t s に於いて光電変換部 D / / Dmnで得 られる電荷のみが信号電荷と される よ う に して、 電子的シ ャ ッ タ ーを構成する よ う に して も よい。
    [0078] 産業上の利用可能性
    [0079] 以上の如 く 、 こ の発明に係る 固体撮像装置は、 混入 ノ イ ズ成分が.著し く 低減された良質な静止画撮像出力 信号が得 られる も の で、 小型、 輊量化された高級テ レ ビ ジ ョ ン · ス テ ィ ル · カ メ ラ を構成するに好適である。
    [0080] 、
    权利要求:
    Claims
    f έ
    請求の範囲
    ス ィ ツ チ ン グ素子と該ス ィ ツ チ ン グ素子との電気的 接続がされた光電変換部と を含んて形成された撮像画 素が、 複数個、 所定の配列を も って配されて構成され る撮像面と、 上記ス イ ッ チ ン グ素子を開閉制御する走 査回路部と を有し、 上記走査回路部が、 上記撮像画素 に信号電荷が蓄積される信号電荷蓄積期間前には、 上 記 ス ィ ツチン グ素子を継続的に開状態とする定常状態 とされ、 上記信号電荷蓄積期間後の所定期間に、 上記 ス ィ ツ チン グ素子を選択的に開状態とする パ ル ス発生 動作状態と される固体撮像装置。
    一 Ο ΡΙ_ 、 V/IPO" 差 え
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8848080B2|2014-09-30|Active pixel sensor with a diagonal active area
    JP6124217B2|2017-05-10|固体撮像装置及びそれを用いたカメラシステム
    US6795121B2|2004-09-21|MOS-type solid-state imaging apparatus
    US7224390B2|2007-05-29|CMOS image sensor with voltage control circuit
    US4380755A|1983-04-19|Monolithically integrated two-dimensional image sensor with a difference forming stage
    US6982759B2|2006-01-03|Amplification type solid-state imaging device having a potential detecting circuit for each unit cell and high-speed readout method thereof
    JP3862850B2|2006-12-27|Ｃｃｄイメージャ
    US6380530B1|2002-04-30|Method for operating a high sensitivity active pixel
    CA1162280A|1984-02-14|Solid state image pickup device
    TWI255548B|2006-05-21|Solid-state image capturing apparatus
    JP5127536B2|2013-01-23|固体撮像装置の駆動方法及び撮像システム
    US7446805B2|2008-11-04|CMOS active pixel with hard and soft reset
    US6559889B2|2003-05-06|Solid-state imaging apparatus with lowered overflow drain bias, method for driving same and camera using same
    TWI270205B|2007-01-01|Hybrid charge coupled CMOS image sensor
    US7595827B2|2009-09-29|Imaging device
    US6512547B1|2003-01-28|Solid-state imaging device and method of detecting optical signals using the same
    US6650369B2|2003-11-18|Image sensing apparatus, signal detection apparatus, and signal accumulation apparatus
    US6818899B2|2004-11-16|Radiographic image pickup apparatus and method of driving the apparatus
    US7499091B2|2009-03-03|Solid-state imaging device and method for driving same
    JP3689866B2|2005-08-31|Ｃｍｄ及びｃｍｄ搭載ｃｃｄ装置
    CN102790864B|2015-12-09|固体摄像装置
    JP3493405B2|2004-02-03|固体撮像装置
    US4827145A|1989-05-02|Solid state light-sensitive device and method for reading such a device
    US6366321B1|2002-04-02|Solid state imaging device having a reset switch for resetting potential of capacitor and vertical signal line
    KR101511388B1|2015-04-10|광 감지 어레이 및 그 작동 방법
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3381887D1|1990-10-25|
    EP0100368B1|1990-09-19|
    JPS58136179A|1983-08-13|
    EP0100368A1|1984-02-15|
    EP0100368A4|1986-09-24|
    US4533954A|1985-08-06|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1983-08-18| AK| Designated states|Designated state(s): US |
    1983-08-18| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): DE FR GB NL |
    1983-09-30| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1983900572 Country of ref document: EP |
    1984-02-15| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1983900572 Country of ref document: EP |
    1990-09-19| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1983900572 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP57/17245820205||1982-02-05||
    JP57017245A|JPS58136179A|1982-02-05|1982-02-05|Solid-state image pickup device|DE8383900572A| DE3381887D1|1982-02-05|1983-02-05|Halbleiter-bildaufzeichnungsvorrichtung.|
    [返回顶部]