JPH01117481A - 信号読出し装置 - Google Patents

信号読出し装置

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JPH01117481A
JPH01117481A JP62273184A JP27318487A JPH01117481A JP H01117481 A JPH01117481 A JP H01117481A JP 62273184 A JP62273184 A JP 62273184A JP 27318487 A JP27318487 A JP 27318487A JP H01117481 A JPH01117481 A JP H01117481A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
pulse
sensor
output
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP62273184A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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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] 本発明はノイズの低減および感度の向上を企図した信号
読出し装置する。
[従来技術J 第7図(A)は、従来の信号読出し装置の一例を示す回
路図、第7図(B)は、その信号読出し方法の一例を示
すタイミングチャートである。
まず、コンデンサCtlおよびct2に各々センサノイ
ズNおよびノイズを含むセンサ信号Sが蓄積されている
この状態で走査パルスφ!1がパルス幅Tbでハイレベ
ルになり、トランジスタQtlおよびQStがONとな
る。これによってコンデンサCttに蓄積されていたセ
ンサノイズNがバイポーラトランジスタアンプQを経て
出力線0UTlへ読み出される。
ノイズNが期間Tc (<Tb)で読み出されると、走
査パルスφ11がハイレベルの状態で、パルスφbcが
ハイレベルとなりトランジスタQbcがONとなる。こ
れによってコンデンサCtiおよびトランジスタQのベ
ースがリセットされる。
次に、走査パルスφ21およびパルスφbcによって、
コンデンサct2に蓄積されているセンサ信号Sが期間
Tcで出力線0UT2へ同様に読み出される。
こうして出力線0UTlおよび0UT2から各々読み出
されたノイズNおよびセンサ信号Sは差分処理され、セ
ンサ信号SからノイズSが除去される。
同時に、バイポーラトランジスタQの出力がトランジス
タQSt又はQS2のON抵抗を介して出力線0UT1
又は0UT2へ読み出されるために、デイフュージョン
キャパシタによるフィードバックを抑制しノイズ成分を
減少させている。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記従来例では、第7図(B)に示すよ
うに、コンデンサCtlおよびct2の蓄積信号を読出
す実効的な期間はTcである。このMa信号読出し期間
Tcは、走査パルスのパルス幅Tbから残留成分のリセ
ット期間を除いた非常に短かい期間となっている。
このために、従来の信号読出し装置では、十分なS/N
が得られず、高感度を達成することが困難となっていた
[問題点を解決するための手段] 本発明による信号読出し装置は。
2以上の信すからなる信号群を複数群有し、各群の信号
を複数本の出力線へ読み出す装置において、 前記各信号群に対応して設けられ前記信号を前記出力線
へ読み出すためのアンプと、前記信号を前記出力線へ読
み出す読出し期間を決定する読出しパルスを出力する走
査「1段とを有し、該走査手段からの任意の一読出しパ
ルスによって、複数の信号群における各々少なくとも1
以上の信号を前記複数の出力線へ同時に読み出すことを
特徴とする。
[作用] このように構成することで、E記読出しパルスによる実
効的な信号読出し期間を従来より長くすることができ、
高速動作であっても良tIrなS/Nおよび高感度を達
成できる。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明
する。
第1図は、本発明による信号読出し装置の一実施例を用
いた撮像素子の概略的回路図である。
本撮像素子では、光センサセルSL1.512・争・が
mXn個エリア状に配列されている。また、これらのセ
ルは、図示されていない垂直走査回路によって行ごとに
順次選択され、その選択された行のセルから各々センサ
信号Sが出力される。ただし、後述するように、センナ
信号Sには各セルのノイズ成分Nが含まれている。
例えば第1行が選択された場合、パルスφt2によって
トランジスタQb2をONとし、各セルSll〜31 
nの読出し動作によってセンサ信号Sをコンデンサct
2に蓄積する。
続いて、各セル511〜31 nをリセットした後、パ
ルスφt1によってトランジスタQbrをONとし、各
セルを再度読み出すことで各セルのノイズ成分Nをコン
デンサctlに蓄積する。
こうして各コンデンサct1に各セルのノイズIl&、
 分Nが、各コンデンサct2に各セルのノイズを含ん
だセンサ信号Nが各々蓄積され、本実施例の動作によっ
て出力線0UT1〜4へ読み出される。以下、詳述する
(本実施例の構成) エリアセンサの各列に対応したコンデンサct1および
ct2は、各々トランジスタQttおよびQt2を介し
て、バッファアンプQのベース端子に共通に接続されて
いる。このベース端子は更にトランジスタQbcを介し
て接地され、トランジスタQbcのゲーI・電極にはパ
ルスφbcが共通に入力する。
バッファアンプQのコレクタ電極には一定の正電圧が印
加される。また、バッファアンプQのエミッタ電極は、
エリアセンサの奇数列に対応する場合はトランジスタQ
S1を介して出力線0UT1に、トランジスタQs:・
を介して出力&aOUT2に各々接続され、偶数列に対
応する場合は同じく出力線0UT3および0UT4に各
々接続される。
そして、エリアセンナの第1列および第2列に対応する
トランジスタQt1およびQstの各ゲート電極には、
シフトレジスタ1から走査パルスφ11が共通に入力す
る。
また走査パルスφ12は、第1列および第2列に対応す
るトランジスタQt2およびQS2の各ゲート電極に入
力すると同時に、第3列および第4列に対応するトラン
ジスタQtxおよびQstの各ゲート電極にも入力する
。以下、走査パルスφ13.φ工4・・Φは、それぞれ
第3列〜第6列、第5列〜第8列、・・・に同様に関係
する。
出力線0UT1〜4は、各々トランジスタQrhを介し
て接地され、トランジスタQrhの各ゲート電極には駆
動パルスφh2が入力する。
駆動パルスφh2は、シフトレジスタ1の走査パルスφ
21、φ22@・轡を出力するものである。
本実施例ではφ21等は使用しないが、駆動パルスφh
2は出力線0UT1〜4をリセットするためのタイミン
グパルスとして使用する。
(本実施例の動作) 第2図は、本実施例の基本的動作を説明するための部分
的タイミングチャート、第3図(A)は、本実施例の動
作説明図、第3図(B)は、比較例としての従来の動作
説明図である。
コンデンサCt1およびct2に各々ノイズ成分Nおよ
びセンサ信号Sが蓄積Sれた状態で、シフトレジスタ1
からパルス幅Tb’の走査パルスφ11が出力されると
、上述したように第1列と第2列とに各々対応するトラ
ンジスタQt1およびQSlとトランジスタQt2およ
びQS2とがONとなる。
これによって、第1夕1に対応するノイズ成分N、がバ
ッファアンプQを介して出力線0UTIへ読み出され、
第2列に対応するノイズ成分N2が同様に出力線0UT
3へ読み出される(第3図(A)の走査パルスφ11の
欄を参照)、この実効的な読出し期間はTc’である(
第2図参照)。
走査パルスφ11が立上がって期間Tc’経過するとパ
ルスφbcが立上がり、トランジスタQbcがONとな
って第1列および第2列に対応するコンデンサCt1か
リセットされる。
続いて駆動パルスφh1よりパルス幅の短かい駆動パル
スφh2が立上がることで、トランジスタQrhがON
となり、出力線0UT1〜4の残留電荷が除去され1次
の信号読出しに備える。
次に、シフトレジスタ1から走査パルスφ12が出力さ
れ、第1列および第2列に対応するトランジスタQt2
およびQ32と、第3列および第4列に対応するトラン
ジスタQt1およびQslとがONとなる。
これによって、センサ信号S1およびS2が各々出力線
0UT2および0UT4へ、ノイズ成分N3およびN4
が各々出力線0UTIおよび0UT3へ読み出される。
以下、第3図(A)に示すように、各信号が順次4本の
出力線へ順次読み出される。
第2図に示すように、本実施例では信号の読出しに使用
する走査パルスφ11.φ12・・・のパルス幅Tb’
を十分に長く設定することができ、実効的な信号読出し
期間Tc’を従来の期間Tcより大幅に長くすることが
できる。
したがって、同じ画素数の撮像素子であれば。
従来より約2〜3倍の実効的読出し期間を確保でき、高
S/Nおよび高感度を達成できる。また、同じ実効的読
出し期間であれば、2〜3倍の画素数の高解像度撮像素
子を構成できる。
なお、比較のために、従来の駆動方法を第3図(B)に
示す、従来では駆動パルスφh1およびφh2を交互に
使用して信号読出しを行っていたために、第7図(B)
において説明したように実効的な読出し期間が短かくな
っている。
第4図は、上記撮像素子を用いた撮像装置の一例の概略
的構成図、第5図は、その動作説明図である。
第4図において、センサ101は第1図の撮像素子を示
している。
センサ101の駆動パルスφhz、LJ)h2゜φS、
φbc等はドライバ102から供給され、ドライバ10
2はクロック発生部103からのクロックに従って動作
する。
第3図(A)に示すように、センサ101の出力線0U
T1および0UT3からはノイズ成分Nが、出力線0U
T2および0UT4からは対応するノイズ成分より1周
期遅れてセンサ信号Sが。
各々第2図に示す走査パルスφh1のタイミングで順次
出力する。
したがって、任意のセンサ信号Siからそのノイズ成分
Niを除去するには、ノイズ成分Niを1周期Taだけ
遅延させ、両者を差分処理する必要がある。このために
、出力線0UTIおよび0UT3に期間Taだけ遅延さ
せる遅延iDI、1が接続されている。
更に、出力線0UT1および0UT2からはエリアセン
サの奇数列のセンサ信号およびノイズ成分が、出力線0
UT3および0UT4からは偶数列のそれらが、各々出
力する。
したがって、奇数列および偶数列の信号を元の配列に復
元するするために、遅延器DL2およびサンプルホール
ド回路104が設けられている。
サンプルホールド回路104は、クロック発生部103
からのS/Hパルスによって端子a又はbを選択する。
第5図に示すように、遅延器DL2の出力10aはノイ
ズ成分が除去された奇数列のセンサ信号sl ’、S3
’1l−−であり、出力10bはノイズ成分が除去され
た偶数列のセンサ信号s2  ’、 s4 ’・・・で
ある、したがって、S/Hパルスによってサンプルホー
ルド回路104の出力10cは、復元された配列のセン
サ信号St ’、s2 ’、s3 ’・拳・となる。
出力10 Cは、ローパスフィルタLPFIによって高
周波成分が除去され、更にプロセス回路105に′よっ
てTV信号等に変換される。
このように、本実施例によりノイズの少ないセンサ信号
Sおよびノイズ成分Nを読み出すことができるために、
センサ信号Sからノイズ成分Nを除去したセンサ信号S
′は高S/Nとなり、高感度の撮像装置を得ることがで
きる。
第6図(A)は、カラー撮像装置の一例の概略的構成図
、第6図(B)は、そのカラーフィルタの配列例を示す
模式図である。
カラーセンサ201は、第1図に示す本実施例をエリア
センサの両側に設け、8本の出力線0UT1〜8を有す
る構成となる。
また、同図(B)の配列は一例であり、Wは白−1Rは
赤、Bは青を各々示す。
出力線0UT2からは奇数行のw、、W3 ・・・、0
UT4からは偶数行のw2 、w4 ・・φ、。
0UT6からは奇数行のR1,R3・−・、0UT8か
らは偶数行のB2 、B4 a・・が出力されるものと
する。その他の出力線0UT1.3,5および7は、各
々対応するノイズ成分である。
各色のセンサ信号は、J:述したように差分処理により
ノイズ成分が除去され、白信号としてwlおよびW2、
赤信号としてr、および青信号としてbが各々得られる
白信号wlおよびw2は、サンプルホールド回路204
によって、上述したように元の配列に復元され、LPF
Iを通して輝度信号Yとしてカラープロセス回路205
へ人力する。
また、加算器206によって赤信号rおよび青信号すが
各々係数を付けて加算され(kl r+に2 b)、加
算器207によって白信号wlおよびW2が加算される
(wl+w2)、そして、それぞれの加算結果が減算器
208によって減算され、緑信号gが形成される。
こうして得られた色信号r、gおよびbが各々LPF2
を通し、輝度信号Yとともに、色信号RGBとしてカラ
ープロセス回路205へ入力し、TV信号等に変換され
る。
[発明の効果] 以上詳細に説明したように、本発明による信号読出し装
置は、実効的な信号読出し期間を従来より長くすること
ができ、高速動作であっても良好なS/Nおよび高感度
を達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による信号読出し装置の一実施例を用
いた撮像素子の概略的回路図、第2図は、本実施例の基
本的動作を説明するための部分的タイミングチャート、 第3図(A)は、本実施例の動作説明図、第3図(B)
は、比較例としての従来の動作説明図、第4図は、上記
撮像素子を用いた撮像装置の一例の概略的構成図、 第5図は、上記撮像装置の動作説明図、第6図(A)は
、カラー撮像装置の一例の概略的構成図、第6図(B)
は、そのカラーフィルタの配列例を示す模式図、 第7図(A)は、従来の信号読出し装置の一例を示す回
路図、第7図(B)は、その信号読出し方法の一例を示
すタイミングチャートである。 l・拳・シフトレジスタ 101−φ・センサ 104・Φ・サンプルホールド回路 ct、、ctz  拳・・コンデンサ Q拳・・バッファアンプ φ11〜φ1n・・串走査パルス 0UT1〜0UT8・・・出力線 DLl、DL2・・會遅延器 Sl・Φノイズを含むセンサ信号 N・・・ノイズ成分 S′・・・ノイズを除去されたセンサ信号代理人 弁理
士 山 下 穣 平 第2図 (A) (B) 第4図 10a   、 51’   Ss’  55’   
5yl−■曙−→−M  −噛−−啼−−m−→−Jo
b       52’   54’   5a’  
 5a’−一一一鴫−−一一曙→−−−m−→−% 。 10c    Sl°52” Ss°s4°s5°s6
°57’ Ssos、1−一−−−―L−噌−−鴫−−
鴫−1−−−一鴫−−−−−→−第6図 C8ン 第7図 (A) (B)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2以上の信号からなる信号群を複数群有し、各群
    の信号を複数本の出力線へ読み出す装置において、 前記各信号群に対応して設けられ前記信号を前記出力線
    へ読み出すためのアンプと、前記信号を前記出力線へ読
    み出す読出し期間を決定する読出しパルスを出力する走
    査手段とを有し、該走査手段からの任意の一読出しパル
    スによって、複数の信号群における各々少なくとも1以
    上の信号を前記複数の出力線へ同時に読み出すことを特
    徴とする信号読出し装置。
JP62273184A 1987-10-30 1987-10-30 信号読出し装置 Pending JPH01117481A (ja)

Priority Applications (1)

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JP62273184A JPH01117481A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 信号読出し装置

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JP62273184A JPH01117481A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 信号読出し装置

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JPH01117481A true JPH01117481A (ja) 1989-05-10

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ID=17524270

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JP62273184A Pending JPH01117481A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 信号読出し装置

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JP (1) JPH01117481A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010199710A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Canon Inc 固体撮像装置

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JP2010199710A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Canon Inc 固体撮像装置

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