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JP2002204398A - イメージセンサ - Google Patents

イメージセンサ

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Publication number
JP2002204398A
JP2002204398A JP2001071256A JP2001071256A JP2002204398A JP 2002204398 A JP2002204398 A JP 2002204398A JP 2001071256 A JP2001071256 A JP 2001071256A JP 2001071256 A JP2001071256 A JP 2001071256A JP 2002204398 A JP2002204398 A JP 2002204398A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
image sensor
signal
voltage
incident light
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.)
Pending
Application number
JP2001071256A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Shinozuka
典之 篠塚
Nobuhiro Fueki
信宏 笛木
Jiro Kurita
次郎 栗田
Katsuhiko Takebe
克彦 武部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2001071256A priority Critical patent/JP2002204398A/ja
Priority to CA002342474A priority patent/CA2342474C/en
Priority to DE10116827A priority patent/DE10116827B4/de
Priority to KR10-2001-0020655A priority patent/KR100423349B1/ko
Priority to CNB011171154A priority patent/CN1187837C/zh
Priority to US09/848,471 priority patent/US7176435B2/en
Priority to TW090112986A priority patent/TW522726B/zh
Publication of JP2002204398A publication Critical patent/JP2002204398A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/50Control of the SSIS exposure
    • H04N25/57Control of the dynamic range
    • H04N25/571Control of the dynamic range involving a non-linear response
    • H04N25/573Control of the dynamic range involving a non-linear response the logarithmic type
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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    • H04N25/65Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to reset noise, e.g. KTC noise related to CMOS structures by techniques other than CDS

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入射光量に応じて光電変換素子に流れるセン
サ電流をMOS型トランジスタを用いて弱反転状態で対
数出力特性をもって電圧信号に変換するようにした光セ
ンサ回路を画素に用いたイメージセンサにあって、セン
サ電流に急激な変化が生じても即座にそのときの入射光
の光量に応じた電圧信号が得られて、入射光の光量が少
ない場合でも残像を生ずることがないようにする。 【構成】 入射光量に応じて光電変換素子に流れるセン
サ電流をMOS型トランジスタを用いて弱反転状態で対
数出力特性をもって電圧信号に変換するようにした光セ
ンサ回路を画素に用いたイメージセンサにおいて、各画
素の画素信号の読出しに先がけて、各画素における前記
MOS型トランジスタのドレイン電圧を所定時間だけ定
常よりも低い値に切り換えて、前記光電変換素子の寄生
容量に蓄積された電荷を放電させる電圧切換回路を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光電変換素子の寄生容
量を充放電させてセンサ信号を得るようにした光センサ
回路を画素単位に用いたイメージセンサに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、MOS型のイメージセンサにあっ
ては、その1画素分の光センサ回路が、図1に示すよう
に、入射光Lsの光量に応じたセンサ電流を生ずる光電
変換素子としてのフォトダイオードPDと、フォトダイ
オードPDに流れるセンサ電流を弱反転状態で対数出力
特性をもって電圧信号Vpdに変換させるトランジスタ
Q1と、その電圧信号Vpdを増幅するトランジスタQ
2と、画信号読出し信号Vsのパルスタイミングでもっ
て画信号Voを出力するMOSトランジスタQ3とから
なり、対数出力特性をもたせることによってダイナミッ
クレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行わせるこ
とができるようにしている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点は、入射光量に応じて光電変換素子に流れるセンサ電
流をMOS型のトランジスタを用いて弱反転状態で対数
出力特性をもって電圧信号に変換するようにした光セン
サ回路を用いたイメージセンサでは、光電変換素子の入
射光量が少なくなると残像が生じてしまうことである。
【0004】前述した光センサ回路では、フォトダイオ
ードPDに充分な光量をもって入射光Lsが当たってい
るときには、トランジスタQ1には充分なセンサ電流が
流れることになり、そのトランジスタQ1の抵抗値もさ
ほど大きくないことから、イメージセンサとして残像を
生ずることがないような充分な応答速度をもって光信号
の検出を行わせることができる。
【0005】しかし、フォトダイオードPDの入射光L
sの光量が少なくなってトランジスタQ1に流れる電流
が小さくなると、トランジスタQ1はそれに流れる電流
が1桁小さくなるとその抵抗値が1桁大きくなるように
動作するように設定されていることから、トランジスタ
Q1の抵抗値が増大し、フォトダイオードPDの寄生容
量Cとの時定数が大きくなってその寄生容量Cに蓄積さ
れた電荷を放電するのに時間がかかるようになる。その
ため、入射光Lsの光量が少なくなるにしたがって、残
像が長時間にわたって観測されることになる。
【0006】図5は、フォトダイオードPDのセンサ電
流が1E−10Aから1E−15Aまで急激に変化した
場合の電圧信号Vpdの変化特性を示している。
【0007】この特性から、フォトダイオードPDへの
入射光Lsの光量が少ない1E−12A程度のセンサ電
流では、1/30secごとに画信号Voを出力させる
ようにする場合、その時間内では電圧信号Vpdが飽和
しないことがわかる。
【0008】したがって、フォトダイオードPDの入射
光Lsの光量が少ないときのセンサ電流に応じた電圧信
号Vpdの飽和時間が長くなるため、図13に示すよう
な画信号読出し信号Vsのパルスタイミングで画信号V
oの読み出しを行うと、当初ほど大きなレベルの出力が
残像となってあらわれる。なお、図13中、Vpd′は
増幅用のトランジスタQ2によって反転増幅された電圧
信号を示している。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、入射光量に応
じて光電変換素子に流れるセンサ電流をMOS型トラン
ジスタを用いて弱反転状態で対数出力特性をもって電圧
信号に変換するようにした光センサ回路を画素単位とし
て、複数の画素をマトリクス状に配設したイメージセン
サにおいて、各画素の画信号の読出しに先がけて、全て
の画素における前記MOS型トランジスタのドレイン電
圧を所定時間だけ定常よりも低い値に切り換えて、前記
光電変換素子の寄生容量に蓄積された電荷を放電させて
初期化する電圧切換回路を設けて、センサ電流に急激な
変化が生じても即座にそのときの入射光の光量に応じた
電圧信号が得られるようにして、入射光の光量が少ない
場合でも残像を生ずることがないようにしている。
【0010】また、本発明は、光センサ回路からなる画
素をマトリクス状に複数配設して、各1ライン分の画素
列を順次選択する画素列選択回路およびその選択された
画素列における各画素を順次選択する画素選択回路によ
って各画信号の時系列的な読出し走査を行わせるように
したイメージセンサにあって、各画信号の読出し走査に
応じた適切なタイミングをもって各画素の初期化を行わ
せるべく、各1ライン分の画素列の選択に先がけて、そ
のときの選択の対象となる画素列における各画素の前記
MOS型トランジスタのドレイン電圧を所定時間だけ定
常よりも低い値に切り換えて、前記光電変換素子の寄生
容量に蓄積された電荷を放電させて初期化する電圧切換
回路を設けるようにしている。
【0011】
【実施例】図1は、本発明によるイメージセンサに用い
られる1画素分の光センサ回路を示している。
【0012】その光センサ回路は、入射光Lsの光量に
応じたセンサ電流を生ずるフォトダイオードPDと、フ
ォトダイオードPDに流れるセンサ電流を弱反転状態で
対数出力特性をもって電圧信号Vpdに変換させるトラ
ンジスタQ1と、その電圧信号Vpdを増幅するトラン
ジスタQ2と、画信号読出し信号Vsのパルスタイミン
グでもって画信号Voを出力するMOSトランジスタQ
3とからなり、対数出力特性をもたせることによってダ
イナミックレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行
わせることができるようにしている。
【0013】このような光センサ回路にあって、特に本
発明では、光信号を検出する際にMOS型トランジスタ
Q1のドレイン電圧VDを所定時間だけ定常値よりも低
く設定して、フォトダイオードPDの寄生容量Cに蓄積
された電荷を放電させて初期化することにより、センサ
電流に急激な変化が生じても即座にそのときの入射光量
に応じた電圧信号が得られるようにして、入射光Lsの
光量が少ない場合でも残像を生ずることがないようにし
ている。
【0014】図2は、そのときの光センサ回路における
各部信号のタイムチャートを示している。ここで、t1
は初期化のタイミングを、t2は光信号検出のタイミン
グを示している。トランジスタQ1のドレイン電圧VD
を定常値(ハイレベルH)から低い電圧(ローレベル
L)に切り換える所定時間tmとしては、例えば1画素
分の読出し速度が100nsec程度の場合に5μse
c程度に設定される。図中、TはフォトダイオードPD
の寄生容量Cの蓄積期間を示しており、その蓄積期間T
はNTSC信号の場合1/30sec(または1/60
sec)程度となる。
【0015】このようなものにあって、初期化時にMO
SトランジスタQ1のドレイン電圧VDがローレベルL
に切り換えられると、そのときのゲート電圧VGとドレ
イン電圧VDとの間の電位差がトランジスタQ1のしき
い値よりも大きければトランジスタQ1が低抵抗状態に
なる。それにより、そのときのソース側の電位がドレイ
ン電圧VDと同じになり(実際にはしきい値分の電位差
が残る)、フォトダイオードPDの接合容量Cが放電状
態になる。
【0016】図3は、初期化時におけるトランジスタQ
1の電荷qの流れによる動作状態を模擬的に示してい
る。
【0017】そして、tm時間の経過後にそのドレイン
電圧VDが定常のハイレベルHに切り換えられて光信号
の検出が行われると、ソース側の電位がドレイン電圧V
Dよりも低くなって、そのときのゲート電圧VGとドレ
イン電圧VDとの間の電位差がしきい値よりも大きけれ
ばMOSトランジスタQ1が低抵抗状態になり、フォト
ダイオードPDの接合容量Cが充電状態になる。
【0018】図4は、光信号検出時におけるトランジス
タQ1の電荷qの流れによる動作状態を模擬的に示して
いる。
【0019】このように光信号の検出に先がけてフォト
ダイオードPDの接合容量Cを放電させて初期化したの
ちにその接合容量Cを充電させるようにすると、その初
期化のタイミングから一定の時間経過した時点での出力
電圧(フォトダイオードPDの端子電圧)Vpdは入射
光Lsの光量に応じた値となる。すなわち、初期化後に
は入射光Lsの光量の変化に追随した一定の時定数によ
る放電特性が得られるようになる。
【0020】その際、長時間放置すればドレイン電圧V
DからトランジスタQ1を通して供給される電流とフォ
トダイオードPDを流れる電流とは同じになるが、前に
残った電荷がなければ常に同じ放電特性が得られるので
残像が生ずることがなくなる。
【0021】したがって、初期化してから一定の時間を
定めて光信号を検出するようにすれば、入射光Lsの光
量に応じた残像のない画信号Voを得ることができるよ
うになる。
【0022】図5はフォトダイオードPDのセンサ電流
が1E−10Aから1E−15Aまで急激に変化した場
合の電圧信号Vpdの変化特性にあって、初期化してか
ら一定の時間1/30sec経過後に光信号の検出のタ
イミングを設定したときを示している。
【0023】図6は、1/30secのタイミングで光
信号の読み出しをくり返し行わせたときの電圧信号Vp
dの増幅信号の特性を示している。これによれば、1/
30secごとに得られる信号特性はフォトダイオード
PDへの入射光Lsの光量に応じたセンサ電流に即した
ものとなり、残像の影響がないことがわかる。
【0024】図7は、フォトダイオードPDへの入射光
Lsの光量を変化させたときの画素信号Voの出力特性
を示している。これによれば、フォトダイオードPDの
センサ電流が1E−13A以上では完全に対数出力特性
となっていることがわかる。また、センサ電流が1E−
13A以下の領域では対数特性から外れるものの、残像
のない出力が得られることがわかる。
【0025】また、トランジスタQ1のドレイン電圧V
Dを低下させるときのローレベルLの値を調整すると、
完全にトランジスタQ1を低抵抗状態にできるまで電圧
を下げれば図7中(a)で示すような出力特性が得られ
る。しかし、その制御電圧VDをゲート電圧VGと同一
になるように設定すると、図7中(b)で示すような通
常の対数出力特性が得られることになる。
【0026】したがって、図7中(a)で示す出力特性
の場合には、残像はないが、光量が少ないときに感度が
小さくなる。図7中(b)で示す対数出力特性の場合に
は、光量が少ないときでも感度は大きいが、残像が顕著
になる。すなわち、感度と残像との間にはトレードオフ
の関係が成立する。
【0027】したがって、図7中(a)で示す出力特性
と図7中(b)で示す対数出力特性との中間の領域に出
力特性がくるようにトランジスタQ1のドレイン電圧V
Dを調整することにより、残像を問題にしない用途では
感度を優先するような設定とし、残像が問題となる用途
では残像をなくすことを優先とするような設定とするこ
とができるようになる。実際には、用途に応じて問題に
ならない残像の程度に応じてドレイン電圧VDを調整し
て、感度を可能な限り大きく設定するようにすることが
考えられる。
【0028】本発明は、このような光センサ回路を画素
単位として、画素をマトリクス状に複数配設して、各画
信号の時系列的な読出し走査を行わせるようにしたイメ
ージセンサにあって、各画信号の読出し走査に応じた適
切なタイミングをもって各画素の初期化を行わせること
ができるように構築したものである。
【0029】図8は、本発明によるイメージセンサの一
実施例を示している。
【0030】そのイメージセンサは、その基本的な構成
が、例えば、D11〜D44からなる4×4の画素をマ
トリクス状に配設して、各1ライン分の画素列を画素列
選択回路1から順次出力される選択信号LS1〜LS4
によって選択し、その選択された画素列における各画素
を、画素選択回路2から順次出力される選択信号DS1
〜DS4によってスイッチ群3における各対応するスイ
ッチSW1〜SW4が逐次オン状態にされることによっ
て各画信号Voが時系列的に読み出されるようになって
いる。図中、4は各画素における前記トランジスタQ1
のゲート電圧VG用電源であり、6はドレイン電圧VD
用電源である。
【0031】そして、そのイメージセンサにあって、特
に、本発明では、各1ライン分の画素列の選択に際し
て、その選択された画素列における各画素の前記トラン
ジスタQ1のドレイン電圧VDを所定のタイミングをも
って定常時のハイレベルHおよび初期化時のローレベル
Lに切り換える電圧切換回路5を設けるようにしてい
る。
【0032】このように構成された本発明によるイメー
ジセンサの動作について、図9に示す各部信号のタイム
チャートとともに、以下説明をする。
【0033】まず、画素列選択信号LS1がハイレベル
Hになると、それに対応するD11,D12,D13,
D14からなる第1の画素列が選択される。そして、L
S1がハイレベルHになっている一定期間T1のあいだ
画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになっ
て、各画素D11,D12,D13,D14の画信号V
oが順次読み出される。
【0034】次いで、画素列選択信号LS1がローレベ
ルLになった時点で次のLS2がハイレベルHになる
と、それに対応するD21,D22,D23,D24か
らなる第2の画素列が選択される。そして、LS2がハ
イレベルHになっている一定期間T1のあいだ画素選択
信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになって、各画
素D21,D22,D23,D24の画信号Voが順次
読み出される。
【0035】以下同様に、画素列選択信号LS3および
LS4が連続的にハイレベルHになって各対応する第3
および第4の画素列が順次選択され、LS3およびLS
4がそれぞれハイレベルHになっている一定期間T1の
あいだ画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルH
になって、各画素D31,D32,D33,D34およ
びD41,D42,D43,D44の画信号Voが順次
読み出される。
【0036】また、画素列選択信号LS1がT1期間後
にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択さ
れている第1の画素列における各画素D11,D12,
D13,D14のドレイン電圧VD1をそれまでのハイ
レベルHからローレベルLに所定時間T2のあいだ切り
換えることによって各画素の初期化が行われ、1サイク
ル期間T3の径過後に行われる次サイクルにおける画信
号の読出しにそなえる。
【0037】次いで、画素列選択信号LS2がT1期間
後にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択
されている第2の画素列における各画素D21,D2
2,D23,D24のドレイン電圧VD1をそれまでの
ハイレベルHからローレベルLに所定時間T2のあいだ
切り換えることによって各画素の初期化が行われ、1サ
イクル期間T3の径過後に行われる次サイクルにおける
画信号の読出しにそなえる。
【0038】以下同様に、画素列選択信号LS3および
LS4がそれぞれT1期間後にローレベルLに立ち下が
った時点で、そのとき選択されている第3および第4の
画素列にそれぞれ対応するドレイン電圧VD3をローレ
ベルLに切り換えて各画素の初期化が行われ、1サイク
ル期間T3の径過後に行われる次サイクルにおける画信
号の読出しにそなえる。
【0039】なお、ここでは画素列選択信号LSX(X
=1〜4)がT1期間後にローレベルLに立ち下がった
時点でドレイン電圧VDXをローレベルLに切り換えて
初期化を行わせるようにしているが、その初期化のタイ
ミングは画素列選択信号LSXがローレベルL状態にあ
る画素列選択の休止期間T4中であればよい。
【0040】また、図8に示すイメージセンサにおける
各画素の初期化を行わせるに際して、各画素における画
信号の読出しに先がけて、全ての画素D11〜D44の
初期化を同時に行わせるようにしてもよい。
【0041】図10は、全ての画素D11〜D44の初
期化を同時に行わせるようにしたときの各部信号のタイ
ムチャートを示している。
【0042】以上のような各部信号の発生のタイミング
は、図示しないECUの制御下で画素列選択回路1、画
素選択回路2および電圧切換回路5の駆動を行わせるこ
とによって決定されるようになっている。
【0043】このように、各画信号の読出し走査に応じ
た適切なタイミングをもって各画素の初期化を行わせる
ことによって、イメージセンサ全体としての蓄積時間の
過不足を低減できるようになる。
【0044】しかして、本発明によれば、残像がなく、
ダイナミックレンジの広い対数出力特性をもったイメー
ジセンサを実現できるようになる。
【0045】また、図11は、本発明によるイメージセ
ンサの他の実施例を示している。
【0046】この場合には、各選択される1ライン分の
画素列における各画素の出力側に、それぞれサンプルア
ンドホールド回路SH1〜SH4を設けるようにしてい
る。
【0047】そして、図12に示すように、図示しない
ECUの制御下において、各画素列選択信号LS1〜L
S4が出されるタイミングで各サンプルアンドホールド
回路SH1〜SH4にサンプルアンドホールド信号SH
Sがそれぞれ与えられて、各選択された1ライン分の画
素列における各画素の画信号Voが逐次保持されるよう
になっている。
【0048】しかして、このような構成によれば、各選
択された1ライン分の画素列における各画素の画信号V
oの出力を安定して行わせることができるようになる。
【0049】
【効果】以上、本発明は、入射光量に応じて光電変換素
子に流れるセンサ電流をMOS型トランジスタを用いて
弱反転状態で対数出力特性をもって電圧信号に変換する
ようにした光センサ回路を画素単位として、複数の画素
をマトリクス状に配設したイメージセンサにあって、各
画素の画信号の読出しに先がけて、全ての画素における
前記MOS型トランジスタのドレイン電圧を所定時間だ
け定常よりも低い値に切り換えて、前記光電変換素子の
寄生容量に蓄積された電荷を放電させる電圧切換回路を
設けるようにしたもので、センサ電流に急激な変化が生
じても即座にそのときの入射光の光量に応じた電圧信号
が得られて、入射光の光量が少ない場合でも残像を生ず
るようなことがないという利点を有している。
【0049】また、本発明は、そのイメージセンサにあ
って、特に、各1ライン分の画素列を順次選択する画素
列選択回路およびその選択された画素列における各画素
を順次選択する画素選択回路によって各画信号の時系列
的な読出し走査を行わせるに際して、各1ライン分の画
素列の選択に先がけて、そのときの選択の対象となる画
素列における各画素の初期化を逐次行わせるようにした
もので、各画信号の読出し走査に応じた適切なタイミン
グをもって各画素の初期化を行わせることができるとい
う利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるイメージセンサに用いられる1画
素分の光センサ回路を示す電気回路図である。
【図2】光センサ回路における各部信号のタイムチャー
トである。
【図3】光センサ回路の初期化時におけるトランジスタ
Q1の電荷qの流れによる動作状態を模擬的に示す図で
ある。
【図4】光センサ回路の光信号検出時におけるトランジ
スタQ1の電荷qの流れによる動作状態を模擬的に示す
図である。
【図5】光センサ回路におけるフォトダイオードPDの
センサ電流が変化したときの各電圧信号Vpdの変化特
性を示す図である。
【図6】光センサ回路において所定のタイミングで光信
号の読み出しをくり返し行わせたときの電圧信号Vpd
の増幅信号の特性を示す図である。
【図7】光センサ回路においてフォトダイオードPDへ
の入射光Lsの光量を変化させたときの画素信号Voの
出力特性を示す図である。
【図8】本発明によるイメージセンサの一実施例を示す
ブロック構成図である。
【図9】その一実施例におけるイメージセンサの各部信
号のタイムチャートである。
【図10】イメージセンサにおける全ての画素の初期化
を同時に行わせるようにしたときの各部信号のタイムチ
ャートである。
【図11】本発明によるイメージセンサの他の実施例を
示すブロック構成図である。
【図12】その他の実施例におけるイメージセンサの各
部信号のタイムチャートである。
【図13】初期化を行わないときの光センサ回路におけ
る入射光量が少ないときに所定のタイミングで読み出さ
れる画信号の出力特性を示す図である。
【符号の説明】
1 画素列選択回路 2 画素選択回路 3 画信号出力用スイッチ群 4 ゲート電圧用電源 5 電圧切換回路
フロントページの続き (72)発明者 栗田 次郎 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 武部 克彦 埼玉県狭山市新狭山1丁目10番地1 ホン ダエンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA02 AA03 AA10 AB01 BA14 CA02 DB09 DB10 DD09 FA06 5C024 CX17 GX03 GX16 GY31 GY38 HX47 HX50 5F049 MA01 NA04 NB03 NB05 RA02 RA06 UA20

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光量に応じて光電変換素子に流れる
    センサ電流をMOS型トランジスタを用いて弱反転状態
    で対数出力特性をもって電圧信号に変換するようにした
    光センサ回路を画素単位として、複数の画素をマトリク
    ス状に配設したイメージセンサにおいて、各画素の画信
    号の読出しに先がけて、全ての画素における前記MOS
    型トランジスタのドレイン電圧を所定時間だけ定常より
    も低い値に切り換えて、前記光電変換素子の寄生容量に
    蓄積された電荷を放電させる電圧切換回路を設けたこと
    を特徴とするイメージセンサ。
  2. 【請求項2】 入射光量に応じて光電変換素子に流れる
    センサ電流をMOS型トランジスタを用いて弱反転状態
    で対数出力特性をもって電圧信号に変換するようにした
    光センサ回路を画素単位として、複数の画素をマトリク
    ス状に配設して、各1ライン分の画素列を順次選択する
    画素列選択回路およびその選択された画素列における各
    画素を順次選択する画素選択回路によって各画信号の時
    系列的な読出し走査を行わせるようにしたイメージセン
    サにおいて、各1ライン分の画素列の選択に先がけて、
    そのときの選択の対象となる画素列における各画素の前
    記MOS型トランジスタのドレイン電圧を所定時間だけ
    定常よりも低い値に切り換えて、前記光電変換素子の寄
    生容量に蓄積された電荷を放電させる電圧切換回路を設
    けたことを特徴とするイメージセンサ。
  3. 【請求項3】 1ライン分の画素列における各画素の出
    力側にサンプルアンドホールド回路を設けたことを特徴
    とする請求項1または請求項2の記載によるイメージセ
    ンサ。
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