JPH0335672A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、少なくとも１ビツトのうち信号が出力され
る期間と信号が出力されない期間を有する固体撮像素子
（イメージセンナ）の出力信号のノイズ成分を、相関２
重サンプリング回路（以下、ＣＤＳ回路と略称する）を
用いて除去する固体撮像装置に関するものである。

〔従来の技術〕

第５図は、従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図
であり、第５図において、（１）はイメージセンサ、（
２）はタイミングジェネレータ、（３）は同期信号発生
回路、（４）はタイミングジュネレータ（２）から垂直
駆動信号（Ｖｌ）〜（Ｖ４）を受けて、イメージセンサ
（１）に垂直レジスタを駆動するための垂直転送パルス
（ＯＶｌ）〜（ＯＶ４）を供給する垂直ドライブ回路、
（５）はタイミングジュネレータ（２）から水平駆動信
号（Ｈｌ）、（Ｈ２）およびリセット信号（ＨＲ）を受
けて、イメージセンサ（１）に水平レジスタを駆動する
ための水平転送パルス（ＯＨ１）、　　（ＯＨ２）およ
び水平リセットパルス（ＯＨＲ）を供給する水平ドライ
ブ回路、（７）はイメージセンサ（１）から出力される
映像信号の出刃端子、（８）は出力端子（７）から入力
した映像信号のノイズ成分を除去するＣＤＳ回路、（９
）はＣＤＳ回路（８）の出力端子である。

第６図はＣＤＳ回路（８）の構成を示すブロック図であ
り、第６図において、（２４）は人力信号の信号成分を
サンプルホールドする信号サンプルホールドパルスの入
力端子、（２５）は人力信号のノイズ成分をサンプルホ
ールドするノイズサンプルホールドパルスの入力端子、
（２６）は信号入力端子、（２７）　、　　（２８）　
、　　（２９）はサンプルホールド回路、（３０）はサ
ンプルホールド回路（２８）　、　　（２９）の信号を
減算する減算器、（３１）は出力端子（９）に出力する
バッファ回路である。

次に動作について説明する。イメージセンサ（１）に蓄
積された映像信号（光信号）は、垂直ドライブ回路（４
）からの垂直転送パルス（ＯＶｌ）〜（ＯＶ４）および
水平ドライブ回路（５）からの水平転送パルス（ＯＨＩ
）、（ＯＨ２）により、垂直方向および水平方向に順次
転送され、電気信号として取り出される。

このとき、イメージセンサ（１）の出力端子（７）で例
えば特公昭５３〜１１４０６号公報等に述べられている
ノイズ成分が発生する。このノイズ成分を除去するため
、イメージセンサ（１）の出力信号を出力端子（７）を
介してＣＤＳ回路（８）に人力し、ノイズ成分を抑圧し
た映像信号を得ている。

第７図はこのノイズ抑圧原理を説明するための波形図で
ある。イメージセンサ（１）の出力信号は水平ドライブ
回路（５）の水平リセットパルス（ＯＨＲ）によりリセ
ットされた後、水平転送パルス（ＯＨ２）の立下がりか
ら読出され、第７図（Ｃ）に示すようにノイズ成分Ｎ、
信号成分Ｓを含んだ形態となる。なお、Ｎ、Ｓに対する
下付き数字は読出し順位を示している。

このイメージセンサ（１）の出力信号がＣＤＳ回路（８
）の信号穴ツノ端子（２６）に人力し、入力端子（２５
）には第７図（Ｊ）に示すノイズサンプルホールドパル
スが人力される。この結果、サンプルホールド回路（２
７）から第７図（Ｌ）に示すノイズ出力信号が得られる
。

また、入力端子（２４）には第７図（Ｋ）に示す信号サ
ンプルホールドパルスが人力され、この信号サンプルホ
ールドパルス（Ｋ）を入力とするサンプルホールド回路
（２８）　、　　（２９）により第７図（Ｍ）に示すノ
イズ出力信号および第７図（Ｎ）に示すノイズ出力信号
子信号出力信号が得られる。

この第７図（Ｍ）、　　（Ｎ）に示す信号を減算器（３
０）で減算することにより、第７図（Ｐ）に示すノイズ
成分を含まない信号成分のみの出力信号が、サンプルホ
ールドパルスによりグリッジの影響無しに得ることがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の固体撮像装置は以上のように構成されているので
、ＣＤＳ回路のサンプルホールドパルスはタイミングジ
ェネレータから出力されており、イメージセンサ出力信
号位相とパルス位相が合致しない場合、装置外部に遅延
回路、パルス幅コントロール回路等を設けて、位相を合
せなければならず、また、垂直ドライブ回路およびび水
平ドライブ回路により、上記遅延量、パルス幅を変化さ
せる必要があるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消することを課題に
なされたもので、イメージセンサ出力信号に適した位相
、パルス幅のＣＤＳ回路用パルスを容易に生成でき、画
素数、ドライブ回路により遅延量、パルス幅が変化して
も汎用に使用できる固体撮影装置を得ることを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る固体撮像装置は、水平ドライブ回路の出
力である水平リセットパルス、水平転送パルスを位相調
整、波形成形して単一のパルスを生成し、このパルス幅
を遅延回路によりをコントロールし、イメージセンサの
出力信号に適したＣＤＳ回路用パルスを発生するパルス
発生回路を具備したものである。

〔作用〕

この発明におけるパルス発生回路は、水平ドライブ回路
の出力である水平リセットパルス、水平転送パルスを位
相調整、波形成形して単一のパルスを発生し、遅延回路
でパルス幅をコントロールしてイメージセンサの出力信
号に適したＣＤＳ回路用パルスを発生することにより、
いかなる画素数のイメージセンサを使用しても適用を可
能とする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。前記
第６図と同一部分に同一符号を付して重複説明を省略し
た第１図において、（６）は信号サンプルオールドパル
ス、ノイズサンプルホールドパルスなどのＣＤＳ回路（
８）用パルスを発生するパルス発生回路である。

第２図は上記パルス発生回路（６）の構成の一例を示す
ものであり、第２図において、（１０）。

（１３）は水平ドライブ回路（５）の出力信号である水
平転送パルス、水平リセットパルスの入力端子、（３２
）、（３３）は入力端子（１０）　。

（１３）に接続されたバッファ回路、（１１）　。

（１４）は外部に設けた位相調整回路（３４）　。

（３５）の入力端子、（１２）　、　　（１５）は位相
調整回路（３４）　、　　（３５）により位相調整され
た水平転送パルス、水平リセットパルスを人力する入力
端子、（１７）　、　　（１８）は入力端子（１２）、
　　（１５）に接続された波形整形回路、（１９）は波
形整形回路（１７）　、　　（１８）の出力信号より単
一のパルスを発生するタイミングパルス発生回路、（２
０）は遅延回路、（２１）は遅延回路（２０）の遅延量
を決定する選択回路、（１６）は反転回路、（２２）は
遅延回路（２０）、反転回路（１６）の信号により信号
サンプルホールドパルスを発生する信号サンプルホール
ドパルス発生回路、（２３）は遅延回路（２０）、バッ
ファ回路（３２）の信号によりノイズサンプルホールド
パルスを発生するノイズサンプルホールドパルス発生回
路、（２４）　、　　（２５）は信号サンプルホールド
パルス、ノイズサンプルホールドパルスを人力するＣＤ
Ｓ回路（８）の入力端子である。

次に上記実施例の動作を第３図の信号波形図を参照して
説明する。第３図（Ｃ）はイメージセンサ（１）の出力
信号であり、第３図（Ａ）に示す水平リセットパルス（
ＯＨＲ）によりリセットされた後、第３図（Ｂ）に示す
水平転送パルス（０■（２）の立下がりから読み出され
る。

ここで、上記水平リセットパルス（ＯＨＲ）を外部に設
けた位相調整回路（３４）を通し、時定数を持った第３
図（Ｄ）のような信号を得る。この信号を波形整形回路
（１７）に人力し、第３図（Ｅ）に示すノイズサンプリ
ングパルスの２！準となる信号を作る。

また、同様に第３図（Ｂ）に示した水平転送パルスを外
部位相調整回路（３５）を通し、時定数を持った第３図
（Ｆ）のような信号を得る。この信号を、波形整形回路
（１８）に人力し、第３図（Ｇ）に示す信号サンプリン
グパルスの基準信号を得る。

タイミングパルス発生回路（１９）は第３図（Ｅ）に示
した信号の立下がりから第３図（Ｇ）に示した信号の立
下がりまでの第３図（Ｈ）で示す信号を作る。この第３
図（Ｈ）で示した信号の立上がりから第３図（Ｂ）に示
した水平転送パルスがＬになるまでの期間がノイズサン
プリングパルスとなり、第３図（Ｈ）で示した信号の立
下がりから第３図（Ａ）に示した水平リセットパルスが
Ｈになるまでの期間が信号サンプルイングパルスとなる
。

しかし、ここで、第３図（Ｈ）に示した信号を遅延量選
択回路（２１）で遅延量が決定される遅延回路（２０）
を通し、第３図（１）で示すパルスを作り、パルス幅を
決定し、信号サンプルホールドパルス発生回路（２２）
、ノイズサンプルホールドパルス発生回路（２３）で第
３図（Ｊ）。

（ＩＫ）に示した信号サンプルホールドパルス、ノイズ
サンプルホールドパルスを得る。

この実施例においては、実際のドライブ回路の出力信号
を使用しているので、第３図（Ｃ）に示すイメージセン
サ（１）の出力信号の位相と第３図（Ｊ）、　　（Ｋ）
で示した信号サンプルホールドパルス、ノイズサンプル
ホールドパルスの位相は、ＣＤＳ回路（８）に適した位
相となり、信号サンプルホールドパルス（Ｋ）の後縁は
リセットパルスの漏れ込み領域に入ることがなく、ノイ
ズサンプルホールドパルス（Ｊ）の後縁は信号読み出し
領域に入ることは無い。

また、パルスの位相、振幅は外部位相調整回路（３４）
、　　（３５）、遅延回路（２０）で容易に決定できる
。従って、ドライブ回路の影響による位相変化、画素数
が変った場合の周波数の変化などに関係なく使用できる
。

第４図はこの発明の他の実施例を示すもので、上記実施
例ではイメージセンサ（１）の出力信号が直接、ＣＤＳ
回路（８）に人力する構成であるが、本例はイメージセ
ンサ（１）の出力信号を一旦増幅器（３６）に通してか
らＣＤＳ回路（８）に人力する構成である。この場合は
、水平ドライブ回路（５）からの水平転送パルス（ＯＨ
２）と水平リセットパルス（ＯＨＲ）を簡単な遅延回路
（３７）、　　（３８）に通した後、パルス発生回路（
６）に人力することにより充分に対応できる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、ＣＤＳ回路用パルス
を、イメージセンサの水平ドライブ回路の出力である水
平リセットパルス、水平転送パルスの位相パルス幅を制
御して生成するように構成したので、イメージセンサの
出力信号とＣＤＳ回路用パルスの関係を最適にすること
が容易にでき、いかなる画素数のイメージセンサを使用
しても適応できるという効果かある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による固体撮像装置を示す
ブロック図、第２図は第１図装置におけるパルス発生回
路のブロック図、第３図は動作を説明するための信号波
形図、第４図はこの発明の他の実施例を示すブロック図
、第５図は従来の固体撮像装置のブロック図、第６図は
ＣＤＳ回路のブロック図、第７図はＣＤＳ回路の動作を
説明する信号波形図である。 図において、（１）はイメージセンサ、（４）は垂直ド
ライブ回路、（５）は水平ドライブ回路、（６）はパル
ス発生回路、（８）はＣＤＳ回路である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子の垂直レジスタを駆動する垂直ドライブ回
   路および水平レジスタを駆動する水平ドライブ回路と、 前記固体撮像素子から出力された映像信号のノイズ成分
   を除去する相関２重サンプリング回路と、前記水平ドラ
   イブ回路の出力である水平リセットパルスと水平転送パ
   ルスを位相調整、波形成形して単一のパルスを生成し、
   このパルスのパルス幅を遅延回路によりコントロールし
   て、前記固体撮像素子の出力信号に適した前記相関２重
   サンプリング回路用パルスを発生するパルス発生回路を
   備えた固体撮像装置。