JP2993701B2 - Solid-state imaging device - Google Patents
Solid-state imaging deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像素子に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a solid-state imaging device.
従来、入射光を光電変換する光電変換素子を備えた同
一素子上に、光電変換素子から出力された信号に対して
相異なる2つの処理をシリアルに行う回路を設けた固体
撮像素子は無かった。Conventionally, there has been no solid-state imaging device provided with a circuit that serially performs two different processes on a signal output from a photoelectric conversion element on the same element having a photoelectric conversion element that photoelectrically converts incident light.
このため、光電変換素子から出力された信号に対して
相異なる2つの処理を行う場合には、撮像素子外に信号
を取出してから処理を行なうことになり、読み出し時間
がかかることとなる。For this reason, when performing two different processes on the signal output from the photoelectric conversion element, the signal is taken out of the imaging element and then the processing is performed, which requires a long reading time.
本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、
高速の読出しを実現できる固体撮像素子を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances,
It is an object of the present invention to provide a solid-state imaging device capable of realizing high-speed reading.
本発明は上記課題を解決するために、 同一素子上に、 入射光を光電変換する光電変換手段と、 前記光電変換手段から、光電変換により生成された信
号の取り出しを制御する信号取出し制御手段と、 前記信号取出し制御手段により取り出された信号を加
工する第1の信号処理手段と、 前記第1の信号処理手段で加工された信号を一時記憶
する蓄積手段と、 前記蓄積手段に蓄積された信号を取り出し、該取り出
した信号に対して前記第1の信号処理手段とは異なる加
工を行う第2の信号処理手段と、 前記第2の信号処理手段で加工された信号を素子外に
出力可能とする出力手段と、 前記信号取出し制御手段の駆動を制御する第1の制御
信号、及び前記蓄積手段の駆動を制御する第2の制御信
号を同期して出力する駆動手段と、 を形成したことを特徴とする固体撮像素子である。In order to solve the above problems, the present invention provides, on the same element, a photoelectric conversion unit that photoelectrically converts incident light, and a signal extraction control unit that controls extraction of a signal generated by photoelectric conversion from the photoelectric conversion unit. A first signal processing unit for processing a signal extracted by the signal extraction control unit; a storage unit for temporarily storing a signal processed by the first signal processing unit; and a signal stored in the storage unit A second signal processing unit that performs processing different from the first signal processing unit on the extracted signal, and a signal processed by the second signal processing unit can be output outside the element. And a driving means for synchronizing and outputting a first control signal for controlling the driving of the signal extraction control means and a second control signal for controlling the driving of the accumulating means. A solid-state imaging device according to claim.
本発明は以上のような手段を、同一素子上に形成した
ので、光電変換素子から出力された信号に対して相異な
る2つの処理を施した信号が固体撮像素子外に出力され
ることとなる。In the present invention, since the above means are formed on the same element, a signal obtained by performing two different processes on the signal output from the photoelectric conversion element is output outside the solid-state imaging element. .
以下、本発明の実施例について説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described.
本実施例は、フレームインターライントランスファ構
造またはフレームトランスファ構造の固体撮像素子に適
用した例であり、第1図に実施例の概念図を示す。This embodiment is an example in which the present invention is applied to a solid-state imaging device having a frame interline transfer structure or a frame transfer structure. FIG. 1 is a conceptual diagram of the embodiment.
本実施例の固体撮像素子1は、照射光量に応じた電荷
が蓄積される受光部2と、この受光部2に蓄積された電
荷を順次読出すと共に蓄積された電荷を異なる露光時間
で読出すための駆動部3と、過剰電荷をカットするため
のスライスレベルが予め設定されていて受光部2が飽和
したときの固定パターンノイズをスライスした値を出力
する信号処理部4と、この信号処理部4の出力を逐次記
憶する蓄積部5と、この蓄積部5から各露光時間で読出
された電荷を加算する加算部6と、この加算部6の加算
値が入力する水平シフトレジスタ7と、この水平シフト
レジスタ7で転送された電荷を映像信号として出力する
出力バッファ8とを主な構成要素としている。The solid-state imaging device 1 of the present embodiment sequentially reads out the charges accumulated in the light receiving unit 2 in which charges corresponding to the irradiation light amount are accumulated, and reads out the accumulated charges with different exposure times. And a signal processing unit 4 that outputs a value obtained by slicing a fixed pattern noise when the light receiving unit 2 is saturated when a slice level for cutting off excess charge is set in advance and the signal processing unit An accumulator 5 for sequentially storing the outputs of the accumulator 4, an adder 6 for adding the electric charges read out from the accumulator 5 at each exposure time, a horizontal shift register 7 to which the sum of the adder 6 is input, The output buffer 8 that outputs the electric charge transferred by the horizontal shift register 7 as a video signal is a main component.
第2図は実施例の具体的な構成を示す図である。マト
リクス上に配列された複数のフォトセンサ11と、これら
のフォトセンサ11の各々に設けられ読出し用の駆動パル
スが印加される受光部トランスファゲート12と、垂直方
向に配列された各フォトセンサ11の個々のトランスファ
ゲート12に沿って設けられフォトセンサ11から読出され
た電荷を転送する複数の第1の垂直シフトレジスタ13と
から受光部2を構成している。FIG. 2 is a diagram showing a specific configuration of the embodiment. A plurality of photosensors 11 arranged on a matrix, a light receiving unit transfer gate 12 provided to each of these photosensors 11 and to which a drive pulse for reading is applied, and a photosensor 11 arranged in a vertical direction. The light receiving section 2 is composed of a plurality of first vertical shift registers 13 provided along the individual transfer gates 12 and transferring the charge read from the photo sensor 11.
各垂直シフトレジスタ13の一端は、それぞれフローテ
ィング・デイフィージョン・アンプからなる受光部出力
バッファ14を介して信号処理回路15に接続されている。
各信号処理回路15の出力側は第2の垂直シフトレジスタ
16の一端に接続されている。第2の垂直シフトレジスタ
16は、各フォトセンサ11から読出された電荷が画素毎に
一時記憶される複数のレジスタからなり、各レジスタは
蓄積部トランスファゲート17を介して加算部シフトレジ
スタ18に接続されている。加算部シフトレジスタ18は、
第2の垂直シフトレジスタ16の各レジスタから複数回に
わたって読出される電荷を順次加算する機能を有してい
る。各加算部シフトレジスタ18の一端はそれぞれ水平シ
フトレジスタ19に接続されていて、この水平シフトレジ
スタ19で転送される電荷は出力バッファ20から出力され
る構成となっている。One end of each vertical shift register 13 is connected to a signal processing circuit 15 via a light receiving section output buffer 14 composed of a floating diffusion amplifier.
The output side of each signal processing circuit 15 is a second vertical shift register
16 is connected to one end. Second vertical shift register
Reference numeral 16 denotes a plurality of registers for temporarily storing the charge read out from each photosensor 11 for each pixel. Each register is connected to an adder shift register 18 via a storage transfer gate 17. The adder shift register 18
The second vertical shift register 16 has a function of sequentially adding charges read out from each of the registers a plurality of times. One end of each adder shift register 18 is connected to a horizontal shift register 19, and the charges transferred by the horizontal shift register 19 are output from an output buffer 20.
受光部出力バッファ14は、第3図に示す構成となって
いる。水平シフトレジスタ電極21の各々に電圧を印加し
て、読出された電荷を入力側に位置する電極21aから出
力側の電極21cへ転送し、その電荷を出力ゲートOGを介
してフローティング・ディフュージョンFDに導く。この
フローティング・ディフュージョンFDの電位は、リセッ
トゲートRGに印加されるリセットパルスによって掃出し
用ドレインDDと同電位にリセットされる。リセットパル
スの周期は電荷の転送周期に同期している。フローティ
ング・ディフュージョンFDに導かれた電荷は出力バッフ
ァ23を介して信号処理回路15に出力される。The light receiving unit output buffer 14 has the configuration shown in FIG. A voltage is applied to each of the horizontal shift register electrodes 21 to transfer the read charge from the electrode 21a located on the input side to the electrode 21c on the output side, and transfer the charge to the floating diffusion FD via the output gate OG. Lead. The potential of the floating diffusion FD is reset to the same potential as that of the sweeping drain DD by a reset pulse applied to the reset gate RG. The cycle of the reset pulse is synchronized with the charge transfer cycle. The charge guided to the floating diffusion FD is output to the signal processing circuit 15 via the output buffer 23.
信号処理回路15は第4図に示す構成となっている。こ
の信号処理回路15はその入力端子24に受光部出力バッフ
ァ14の出力が印加される。入力端子24は、2つのトラン
ジスタの互いのコレクタおよびエミッタを接続してなる
スライストランジスタ25の一方のベースにクランプコン
デンサCを介して接続されている。スライストランジス
タ25の他方のベースには過剰電荷をスライスする時のし
きい値となるスライスレベルの電圧が印加されている。
また、互いに接続されたコレクタには定電圧Vccが印加
されている。スライストランジスタ25のエミッタに現わ
れる電位が第2の垂直シフトレジスタ16に出力される。
なお、信号処理回路15ではクランプレベルも設定され
る。そのため、クランプトランジスタ26のベースに第5
図(b)に示すフィードスルークランプパルスが印加さ
れ、エミッタにクランプレベルの電圧が印加され、コレ
クタがスライストランジスタ25のベースに接続されてい
る。The signal processing circuit 15 has the configuration shown in FIG. The output of the light receiving unit output buffer 14 is applied to the input terminal 24 of the signal processing circuit 15. The input terminal 24 is connected via a clamp capacitor C to one base of a slice transistor 25 which connects the collector and the emitter of the two transistors. To the other base of the slice transistor 25, a slice-level voltage serving as a threshold when slicing excess charges is applied.
A constant voltage Vcc is applied to the collectors connected to each other. The potential appearing at the emitter of the slice transistor 25 is output to the second vertical shift register 16.
Note that the signal processing circuit 15 also sets a clamp level. Therefore, the base of the clamp transistor 26 is
A feed-through clamp pulse shown in FIG. 2B is applied, a clamp level voltage is applied to the emitter, and the collector is connected to the base of the slice transistor 25.
加算部シフトレジスタ18は、異なる露光時間で順次読
出される電荷を蓄積するのに十分な容量を有し、その面
積は第2の垂直シフトレジスタ16のそれよりも大きく設
定されていて、印加電圧も大きな値に設定されている。
また、加算部シフトレジスタ18はその容量を大きくする
ために、加算部シフトレジスタ18を構成しているシリコ
ン基板の不純物濃度を大きくしている。The adder shift register 18 has a capacity sufficient to accumulate charges sequentially read out at different exposure times, the area thereof is set larger than that of the second vertical shift register 16, and the applied voltage Is also set to a large value.
Further, in order to increase the capacity of the adder shift register 18, the impurity concentration of the silicon substrate forming the adder shift register 18 is increased.
次に、この様に構成された本実施例の作用について説
明する。Next, the operation of the present embodiment thus configured will be described.
各フォトセンサ11に蓄積される電荷は各受光部トラン
スファゲート12に印加される読出しパルスによって順次
第1の垂直シフトレジスタ13に読出され、第1の垂直シ
フトレジスタ13によって転送されて受光部出力バッファ
14に入力する。受光部出力バッファ14に入力した電荷は
電荷転送周期に同期して出力され順次信号処理回路15に
入力する。信号処理回路15に入力した信号は、第5図
(a)(b)に示すように、入力信号のフィードスルー
期間に合わせてクランプトランジスタ26のベースにフィ
ードスルークランプパルス(b)が印加され、フィード
スルーレベルがクランプトランジスタ26にて設定されて
いるクランプレベルにクランプされる。この様なクラン
プはフィードスルーレベルが現れる度に行われる。この
様にしてクランプされた信号は、スライストランジスタ
25によって、スライスレベルでスライスされた後に、第
2の垂直シフトレジスタ16に入力される。The electric charges accumulated in each photosensor 11 are sequentially read out to the first vertical shift register 13 by a read pulse applied to each light receiving unit transfer gate 12, transferred by the first vertical shift register 13, and output to the light receiving unit output buffer.
Enter in 14. The charges input to the light receiving unit output buffer 14 are output in synchronization with the charge transfer cycle and sequentially input to the signal processing circuit 15. As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), a feed-through clamp pulse (b) is applied to the base of the clamp transistor 26 in accordance with the feed-through period of the input signal. The feedthrough level is clamped to the clamp level set by the clamp transistor 26. Such clamping is performed every time a feed-through level appears. The signal thus clamped is a slice transistor
After being sliced at the slice level by 25, it is input to the second vertical shift register 16.
受光部から全ての電荷が第2の垂直シフトレジスタ16
へ転送されると、蓄積部トランスファゲート17に駆動パ
ルスが印加され、第2の垂直シフトレジスタ16の電荷が
加算部シフトレジスタ18へ転送される。All charges from the light receiving section are transferred to the second vertical shift register 16
Then, a drive pulse is applied to the storage section transfer gate 17, and the electric charge of the second vertical shift register 16 is transferred to the addition section shift register 18.
ここで、本実施例では、蓄積部トランスファゲート17
に第6図に示す駆動パルスが印加される。なお、第6図
に示すt0は露光開始時間を示しており、φ1〜φ5は第
2の垂直シフトレジスタ16の電荷を加算部シフトレジス
タ18へ転送するための駆動パルスを示している。その結
果、第2の垂直シフトレジスタ16に各画素ごとに順次蓄
積される電荷は、パルスφ1〜φ5によって読出され、
露光時間の異なる5つの画像が画素(フォトセンサ)毎
に加算部シフトレジスタ18の各レジスタへ転送され、そ
こで加算される。そして、パルスφ1〜φ5を印加して
複数の画像を読出した後の、t0の期間を使って加算部シ
フトレジスタ18から水平シフトレジスタ19へ電荷を転送
し、出力バッファ20を介して素子外へ電荷を転送する。
なお、水平シフトレジスタ19への電荷の転送は、加算部
シフトレジスタ18で行われる。水平シフトレジスタ19で
転送される電荷は出力バッファ20を介して映像信号とし
て出力される。Here, in the present embodiment, the storage unit transfer gate 17
Then, the driving pulse shown in FIG. 6 is applied. In FIG. 6, t 0 indicates an exposure start time, and φ 1 to φ 5 indicate drive pulses for transferring the electric charge of the second vertical shift register 16 to the adder shift register 18. . As a result, the charge sequentially accumulated for each pixel in the second vertical shift register 16 is read by the pulse phi 1 to [phi] 5,
Five images having different exposure times are transferred to each register of the adder shift register 18 for each pixel (photo sensor), and are added there. Then, after read out a plurality of images by applying a pulse phi 1 to [phi] 5, to transfer the charge from the adding unit shift register 18 with a period of t 0 to the horizontal shift register 19, via the output buffer 20 Transfer charges outside the device.
The transfer of the electric charge to the horizontal shift register 19 is performed by the adder shift register 18. The charge transferred by the horizontal shift register 19 is output as a video signal via the output buffer 20.
この様な動作により得られる光電変換特性について第
7図を参照して説明する。なお、同図には時間t1から時
間t5の間に行われる光電変換特性について示している。
f1〜f5が各露光時間t1〜t5に対応した光電変換特性であ
る。したがって、各露光時間t1〜t5で得られた電荷が各
画素毎に加算部シフトレジスタ18で加算されて、F0のよ
うな光電変換特性に変換される。このF0特性は、対数に
近似した波形としてもよいし、2乗根の波形に近似して
もよい。The photoelectric conversion characteristics obtained by such an operation will be described with reference to FIG. Incidentally, in the figure shows a photoelectric conversion characteristic that takes place between the time t 1 of time t 5.
f 1 ~f 5 is a photoelectric conversion characteristics corresponding to t 1 ~t 5 each exposure time. Therefore, charges obtained in t 1 ~t 5 each exposure time is added by the addition unit shift register 18 for each pixel is converted into the photoelectric conversion characteristics such as F 0. The F 0 characteristic may be a logarithmic waveform or a square root waveform.
これまでは、露光時間を変えて加算を行っていたが、
露光時間を一定にして加算動作を行ってもよい。つま
り、露光時間を変えずに加算することにより、累加算と
なり、ランダムノイズを低減して結果的にダイナミック
レンジを拡大する事ができる。例えば、4回累加算する
ことにより、 の広ダイナミックレンジ化が可能となる。この駆動方法
を行うと、広ダイナミックレンジ効果は少ないが、光電
変換特性が直線となり、固体撮像素子1の出力後の処理
回路が簡略化される利点がある。Until now, the addition was performed by changing the exposure time.
The adding operation may be performed with the exposure time kept constant. That is, by performing addition without changing the exposure time, cumulative addition is performed, and random noise can be reduced, and as a result, the dynamic range can be expanded. For example, by adding four times, Wide dynamic range. When this driving method is used, the effect of the wide dynamic range is small, but the photoelectric conversion characteristics become linear, and there is an advantage that the processing circuit after output of the solid-state imaging device 1 is simplified.
この様に本実施例によれば、複数のフォトセンサ11か
ら読出される電荷を信号処理回路15に入力して、ここで
クランプレベルを設定すると共に、スライストランジス
タ25により過剰電荷をスラスイスレベルでスライスして
読出された電荷に含まれている過剰電荷をカットするよ
うにしたので、各フォトセンサ11から読出される電荷に
固定パターンノイズが含まれていてもそのノイズ成分を
カットすることができる。As described above, according to the present embodiment, the charges read out from the plurality of photosensors 11 are input to the signal processing circuit 15, where the clamp level is set, and the excess charges are reduced by the slice transistor 25 at the slack level. Since the excess charge included in the charge read by slicing is cut, even if fixed charge noise is included in the charge read from each photosensor 11, the noise component can be cut. .
また、この様にしてノイズ成分がカットされ、かつ露
光時間を異ならせて得られた複数の電荷を加算部シフト
レジスタ18で各画素毎に加算するようにしたので、ダイ
ナミックレンジを拡大することができる。In addition, since the noise component is cut in this way and a plurality of charges obtained by changing the exposure time are added for each pixel by the adding unit shift register 18, the dynamic range can be expanded. it can.
その結果、ノイズ成分が含まれずかつダイナミックレ
ンジを拡大した映像信号を得ることができ、被写体の輝
度に影響されることなく極めて高精度な画像を得ること
ができ、さらに通常のテレビレートであってもダイナミ
ックレンジの拡大された画像を得ることができる。As a result, it is possible to obtain a video signal that does not include a noise component and has an expanded dynamic range, obtains an extremely accurate image without being affected by the luminance of the subject, and further obtains a normal TV rate. It is also possible to obtain an image with an expanded dynamic range.
さらに、素子内部に設けられた加算部シフトレジスタ
18で、複数の画像を加算するようにしたので、複数枚の
画像を素子外部に取り出してから加算するのに比べて読
出し時間を大幅に短縮できる。Further, an adder shift register provided inside the element
Since a plurality of images are added in step 18, the reading time can be greatly reduced as compared with a case where a plurality of images are taken out of the element and then added.
次に、上記実施例の変形例について説明する。 Next, a modification of the above embodiment will be described.
上記実施例では、受光部出力バッファ14にフローティ
ング・ディフュージョン・アンプを用いた例を示した
が、1つのポテンシャル井戸で構成することもできる。In the above embodiment, the example in which the floating diffusion amplifier is used as the light receiving unit output buffer 14 has been described. However, the light receiving unit output buffer 14 may be formed of one potential well.
受光部出力バッファ14を1つのポテンシャル井戸で構
成した場合の、受光部出力バッファ14およびそれに対応
した信号処理回路15の構成を第8図に示す。この変形例
は、受光部出力バッファ14と信号処理回路15との間に、
フローティングドレイン30を設け、このフローティング
ドレイン30に掃き出し用トラアンスファゲート31を介し
て掃き出し用ドレイン32を接続している。第9図は第8
図に示すA−A線断面図であり、受光部出力バッファ14
のポテンシャルの状態を示している。なお、ポテンシャ
ル井戸の深さPTGを各列毎に一定となるように素子を製
造する。FIG. 8 shows the configuration of the light-receiving unit output buffer 14 and the corresponding signal processing circuit 15 when the light-receiving unit output buffer 14 is formed of one potential well. In this modification, between the light-receiving unit output buffer 14 and the signal processing circuit 15,
A floating drain 30 is provided, and a sweeping drain 32 is connected to the floating drain 30 via a sweeping transfer gate 31. FIG. 9 shows the eighth
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA shown in FIG.
3 shows the state of the potential. Incidentally, to produce an element to be constant depth P TG potential well for each column.
このような構成とすることにより、過剰電荷をスライ
スするためのスライス回路を高密度にすることができ、
素子の小形化を図ることができる。With this configuration, the density of the slice circuit for slicing the excess charge can be increased,
The size of the element can be reduced.
また、他の変形例として受光部出力バッファ14にフロ
ーティング・ゲート・アンプを用いることもできる。Further, as another modified example, a floating gate amplifier can be used for the light receiving unit output buffer 14.
フローティング・ゲート・アンプは直流電圧安定度に
優れ、ノイズが少いため、信号処理回路15のクランプ回
路を省略できる。Since the floating gate amplifier has excellent DC voltage stability and low noise, the clamp circuit of the signal processing circuit 15 can be omitted.
そのため、信号処理回路15は第10図に示すようにスラ
イス回路40のみから構成できる。すなわち、受光部出力
バッファ14内の転送電極33に印加された電荷は、転送電
極33aから33cへ転送されてフローティングゲート34へ導
かれる。このフローティングゲート34には電極35には直
流バイアス電圧が印加される。電極35は信号処理回路の
スライス回路40に接続されている。Therefore, the signal processing circuit 15 can be composed of only the slice circuit 40 as shown in FIG. That is, the electric charge applied to the transfer electrode 33 in the light-receiving unit output buffer 14 is transferred from the transfer electrodes 33a to 33c and guided to the floating gate 34. A DC bias voltage is applied to the electrode 35 of the floating gate 34. The electrode 35 is connected to a slice circuit 40 of the signal processing circuit.
スライス回路40は、3つの電界効果トランジスタ41,4
2,43からなり、トランジスタ41と42の互いのソースおよ
びドレインを接続し、一方のトランジスタ41のゲートに
電極35に接続され、他方のトランジスタ42のゲートにス
ライスレベルの電圧が印加されている。また、トランジ
スタ41,42の互いに接続されているドレインに電源が接
続され、ソース側は出力端子44に接続されると共に定電
流源を形成している他のトランジスタ43に接続されてい
る。The slice circuit 40 includes three field effect transistors 41, 4
The transistors 41 and 42 have their sources and drains connected to each other, the gate of one transistor 41 is connected to the electrode 35, and the gate of the other transistor 42 is applied with a slice-level voltage. A power supply is connected to the drains of the transistors 41 and 42 which are connected to each other, and a source side is connected to the output terminal 44 and to another transistor 43 forming a constant current source.
なお、電界効果トランジスタに代えてバイポーラトラ
ンジスタを用いることもできるが、CCD自体が電界効果
を使用していることから、電界効果トランジスタを使用
することは製造工程を簡略化する点で有利である。Although a bipolar transistor can be used instead of the field effect transistor, the use of the field effect transistor is advantageous in simplifying the manufacturing process since the CCD itself uses the field effect.
また、以上の説明ではスライスレベルが一定の場合を
例にしているが、露光時間に応じてスライスレベルを変
えてもよく、この様にすることにより、第7図に示す特
性F0の自由度を大きくすることができる。よって、駆動
回路を簡略化する場合は、スライスレベルを固定にし、
特性F0の自由度を大きくしたい時にはスライスレベルを
可変にすることが望ましい。In the above description, the case where the slice level is constant is taken as an example. However, the slice level may be changed according to the exposure time, and by doing so, the degree of freedom of the characteristic F 0 shown in FIG. Can be increased. Therefore, when simplifying the drive circuit, fix the slice level,
It is desirable that the slice level is variable when it is desired to increase the degree of freedom in characteristics F 0.
以上詳記したように本発明によれば、高速の読出しを
実現できる固体撮像素子を提供できる。As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a solid-state imaging device capable of realizing high-speed reading.
第1図は実施例の概念図、第2図は実施例となる固体撮
像素子の構成図、第3図は受光部出力バッファの構成
図、第4図は信号処理回路の構成図、第5図は信号処理
回路の動作説明図、第6図は蓄積部トランスファゲート
に印加される駆動パルスを示す図、第7図は各露光時間
に応じた光電変換特性を示す図、第8図は受光部出力バ
ッファの変形例を示す図、第9図は第8図に示すA−A
線断面図、第10図は他の変形例を示す図を示す図であ
る。 1……固体撮像素子、2……受光部、3……駆動部、4
……信号処理部、5……蓄積部、6……加算部、7,19…
…水平シフトレジスタ、8,20……出力バッファ、11……
フォトセンサ、12……トランスファゲート、13……第1
の垂直シフトレジスタ、14……受光部出力バッファ、15
……信号処理回路、16……第2の垂直シフトレジスタ、
17……蓄積部トランスファゲート、18……加算部シフト
レジスタ。FIG. 1 is a conceptual diagram of the embodiment, FIG. 2 is a configuration diagram of a solid-state imaging device according to the embodiment, FIG. 3 is a configuration diagram of a light receiving unit output buffer, FIG. 4 is a configuration diagram of a signal processing circuit, and FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the signal processing circuit, FIG. 6 is a diagram showing a driving pulse applied to the storage section transfer gate, FIG. 7 is a diagram showing photoelectric conversion characteristics according to each exposure time, and FIG. FIG. 9 is a diagram showing a modification of the internal output buffer, and FIG. 9 is a diagram showing AA shown in FIG.
FIG. 10 is a sectional view taken along a line, and FIG. 10 is a view showing another modification. 1 ... solid-state imaging device, 2 ... light receiving unit, 3 ... driving unit, 4
…… Signal processing section, 5… Storage section, 6… Addition section, 7,19…
… Horizontal shift register, 8,20 …… output buffer, 11 ……
Photo sensor, 12 ... Transfer gate, 13 ... First
Vertical shift register, 14 ... Receiver output buffer, 15
... A signal processing circuit, 16... A second vertical shift register,
17: accumulation part transfer gate, 18: addition part shift register.
Claims (1)
の取り出しを制御する信号取出し制御手段と、 前記信号取出し制御手段により取り出された信号を加工
する第1の信号処理手段と、 前記第1の信号処理手段で加工された信号を一時記憶す
る蓄積手段と、 前記蓄積手段に蓄積された信号を取り出し、該取り出し
た信号に対して前記第1の信号処理手段とは異なる加工
を行う第2の信号処理手段と、 前記第2の信号処理手段で加工された信号を素子外に出
力可能とする出力手段と、 前記信号取出し制御手段の駆動を制御する第1の制御信
号、及び前記蓄積手段の駆動を制御する第2の制御信号
を同期して出力する駆動手段と、 を形成したことを特徴とする固体撮像素子。1. A photoelectric conversion unit for photoelectrically converting incident light on the same element, a signal extraction control unit for controlling extraction of a signal generated by photoelectric conversion from the photoelectric conversion unit, and a signal extraction control unit First signal processing means for processing the signal extracted by the above, storage means for temporarily storing the signal processed by the first signal processing means, and the signal stored in the storage means to be extracted and extracted A second signal processing unit that performs different processing on the signal from the first signal processing unit; an output unit configured to output a signal processed by the second signal processing unit to outside the element; A solid-state imaging device comprising: a first control signal for controlling the driving of a signal extraction control unit; and a driving unit for outputting a second control signal for controlling the driving of the storage unit in synchronization with the first control signal. Child.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2075842A JP2993701B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Solid-state imaging device |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075842A JP2993701B2 (en) | 1990-03-26 | 1990-03-26 | Solid-state imaging device |
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|---|---|
| JPH03274960A JPH03274960A (en) | 1991-12-05 |
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