JPH04298155A - イメージセンサ - Google Patents
イメージセンサInfo
- Publication number
- JPH04298155A JPH04298155A JP3087944A JP8794491A JPH04298155A JP H04298155 A JPH04298155 A JP H04298155A JP 3087944 A JP3087944 A JP 3087944A JP 8794491 A JP8794491 A JP 8794491A JP H04298155 A JPH04298155 A JP H04298155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- photoelectric conversion
- noise
- output line
- image sensor
- Prior art date
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- Pending
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はイメージセンサに関し、
特に出力信号中のノイズを除去する手段を有するイメー
ジセンサに関する。
特に出力信号中のノイズを除去する手段を有するイメー
ジセンサに関する。
【０００２】
【従来の技術およびその問題点】従来のイメージセンサ
は、図５に示すように、フォトダイオードと蓄積容量か
ら成る光電変換素子５１、この光電変換素子５１をスイ
ッチングするスイッチングトランジスタより成るスイッ
チング素子５２、外部から入力されたスタート信号およ
びクロック信号により各スイッチングトランジスタを順
次駆動する走査回路５３、光電変換素子５１からの信号
を出力する出力用ライン５４、光電変換素子５１に逆バ
イアス電圧を印加するバイアス電源５５で主として構成
されており、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴが
入力される走査回路５３によって、スイッチング素子５
２を順次駆動し、光電変換素子５１部分の蓄積電荷を順
次読み取って行くものである。
は、図５に示すように、フォトダイオードと蓄積容量か
ら成る光電変換素子５１、この光電変換素子５１をスイ
ッチングするスイッチングトランジスタより成るスイッ
チング素子５２、外部から入力されたスタート信号およ
びクロック信号により各スイッチングトランジスタを順
次駆動する走査回路５３、光電変換素子５１からの信号
を出力する出力用ライン５４、光電変換素子５１に逆バ
イアス電圧を印加するバイアス電源５５で主として構成
されており、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴが
入力される走査回路５３によって、スイッチング素子５
２を順次駆動し、光電変換素子５１部分の蓄積電荷を順
次読み取って行くものである。
【０００３】上記回路に於ける、動作シーケンスを図６
に示す。図６において、（ａ）はセンサ駆動用クロック
信号ＣＬＫ、（ｂ）は出力ライン５４へのクロック信号
ＣＬＫからのクロストークＶｎ、（ｃ）は出力ライン５
４上へのクロストークが無い場合の光電変換信号Ｖｐ、
（ｄ）は上記（ｂ）および（ｃ）の合成波形である。す
なわち、この種イメージセンサでは、図６（ｃ）に示す
ような光電変換信号がそのまま出力ライン５４上に現れ
るのが理想的であるが、図５に示すような回路では、走
査回路５３と出力ライン５４との間の容量Ｃｈを介して
クロック信号ＣＬＫから出力ライン５４に図６（ｂ）に
示すようなノイズが発生する。このようなノイズが、図
６（ｃ）に示す光電変換信号に乗って同図（ｄ）に示す
ような信号が出力信号となってしまう。
に示す。図６において、（ａ）はセンサ駆動用クロック
信号ＣＬＫ、（ｂ）は出力ライン５４へのクロック信号
ＣＬＫからのクロストークＶｎ、（ｃ）は出力ライン５
４上へのクロストークが無い場合の光電変換信号Ｖｐ、
（ｄ）は上記（ｂ）および（ｃ）の合成波形である。す
なわち、この種イメージセンサでは、図６（ｃ）に示す
ような光電変換信号がそのまま出力ライン５４上に現れ
るのが理想的であるが、図５に示すような回路では、走
査回路５３と出力ライン５４との間の容量Ｃｈを介して
クロック信号ＣＬＫから出力ライン５４に図６（ｂ）に
示すようなノイズが発生する。このようなノイズが、図
６（ｃ）に示す光電変換信号に乗って同図（ｄ）に示す
ような信号が出力信号となってしまう。
【０００４】通常、イメージセンサの光電変換出力信号
は、数ｍＶの極微小な信号であるため、走査回路５３か
らのノイズがセンサの出力ライン５４にクロストークし
、著しくＳ／Ｎ比を低下させていた。一般にノイズ対策
を行わない場合は、光電変換信号Ｖｐに対してクロスト
ークＶｎが１０倍以上大きく、イメージセンサとしては
使用不可能である。
は、数ｍＶの極微小な信号であるため、走査回路５３か
らのノイズがセンサの出力ライン５４にクロストークし
、著しくＳ／Ｎ比を低下させていた。一般にノイズ対策
を行わない場合は、光電変換信号Ｖｐに対してクロスト
ークＶｎが１０倍以上大きく、イメージセンサとしては
使用不可能である。
【０００５】このような問題を解決するために、例えば
特開昭５１−９６２２０号では、図７に示すように、ス
タート信号Ｅｓとクロック信号φ１、φ２を入力して光
情報に応じた光電変換信号Ｖ１を出力する自己走査型の
光電変換素子７１と、クロック信号φ１、φ２のみを入
力してノイズと同じ信号Ｖ２を出力するダミイ素子７２
を設けるとともに、光電変換信号Ｖ１とノイズと同じ信
号Ｖ２とを差動増幅回路７３に入力して、光電変換信号
Ｖ１とノイズと同じ信号Ｖ２との差をとることにより光
電変換信号Ｖ１に含まれているノイズを除去することが
提案されている。
特開昭５１−９６２２０号では、図７に示すように、ス
タート信号Ｅｓとクロック信号φ１、φ２を入力して光
情報に応じた光電変換信号Ｖ１を出力する自己走査型の
光電変換素子７１と、クロック信号φ１、φ２のみを入
力してノイズと同じ信号Ｖ２を出力するダミイ素子７２
を設けるとともに、光電変換信号Ｖ１とノイズと同じ信
号Ｖ２とを差動増幅回路７３に入力して、光電変換信号
Ｖ１とノイズと同じ信号Ｖ２との差をとることにより光
電変換信号Ｖ１に含まれているノイズを除去することが
提案されている。
【０００６】ところが、この従来のイメージセンサでは
、受光素子７１毎または複数の受光素子７１毎にダミイ
素子７２と差動増幅回路７３を設けなければならず、製
造工程が煩雑であり、製造歩留りも低下するという問題
があった。
、受光素子７１毎または複数の受光素子７１毎にダミイ
素子７２と差動増幅回路７３を設けなければならず、製
造工程が煩雑であり、製造歩留りも低下するという問題
があった。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、このような問題点に鑑みて案
出されたものであり、ダミイ素子などを形成することな
くノイズを除去することによって、製造工程が簡略化し
、製造歩留りも低下しないイメージセンサを提供するこ
とを目的とするものである。
出されたものであり、ダミイ素子などを形成することな
くノイズを除去することによって、製造工程が簡略化し
、製造歩留りも低下しないイメージセンサを提供するこ
とを目的とするものである。
【０００８】
【発明の構成】本発明によれば、複数の光電変換素子、
この光電変換素子からの光電変換信号を出力する出力ラ
イン、各光電変換素子を選択的に前記出力ラインに接続
するスイッチング素子、各スイッチング素子を順次駆動
するためのクロック信号が入力される走査回路より成る
自己走査型のイメージセンサにおいて、前記出力ライン
との間に一定の容量を持たせたノイズ相殺用配線ライン
を設け、このノイズ相殺用配線ラインに前記クロック信
号が反転した信号を出力する反転信号発生回路を設けた
ことを特徴とするイメージセンサが提供され、そのこと
により上記目的が達成される。
この光電変換素子からの光電変換信号を出力する出力ラ
イン、各光電変換素子を選択的に前記出力ラインに接続
するスイッチング素子、各スイッチング素子を順次駆動
するためのクロック信号が入力される走査回路より成る
自己走査型のイメージセンサにおいて、前記出力ライン
との間に一定の容量を持たせたノイズ相殺用配線ライン
を設け、このノイズ相殺用配線ラインに前記クロック信
号が反転した信号を出力する反転信号発生回路を設けた
ことを特徴とするイメージセンサが提供され、そのこと
により上記目的が達成される。
【０００９】
【作用】上記のように構成することにより、出力ライン
にクッロク信号に基づくノイズとは反転した信号を乗せ
ることができ、もってノイズとこの反転した信号を相殺
してノイズのない出力信号を簡単な構成で得ることがで
きる。
にクッロク信号に基づくノイズとは反転した信号を乗せ
ることができ、もってノイズとこの反転した信号を相殺
してノイズのない出力信号を簡単な構成で得ることがで
きる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明
する。図１は、本発明に係るイメージセンサの電気的な
回路構成を示す図であり、１はフォトダイオードと蓄積
電荷から成る光電変換素子、２は光電変換素子１をスイ
ッチングするスイッチングトランジスタから成るスイッ
チング素子、３は外部から入力されたスタート信号ＳＴ
およびクロック信号ＣＬＫにより各スイッチング素子２
を順次駆動する走査回路、４は光電変換素子１からの信
号を出力する出力ライン、５は光電変換素子１に逆バイ
アス電圧を印加するためのバイアス電源である。
する。図１は、本発明に係るイメージセンサの電気的な
回路構成を示す図であり、１はフォトダイオードと蓄積
電荷から成る光電変換素子、２は光電変換素子１をスイ
ッチングするスイッチングトランジスタから成るスイッ
チング素子、３は外部から入力されたスタート信号ＳＴ
およびクロック信号ＣＬＫにより各スイッチング素子２
を順次駆動する走査回路、４は光電変換素子１からの信
号を出力する出力ライン、５は光電変換素子１に逆バイ
アス電圧を印加するためのバイアス電源である。
【００１１】本発明のイメージセンサにおいても、従来
例と同様に、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴが
入力される走査回路３によって、スイッチング素子２を
順次駆動し、光電変換素子１部分の蓄積電荷を出力ライ
ン４から順次読み取って行く。
例と同様に、クロック信号ＣＬＫとスタート信号ＳＴが
入力される走査回路３によって、スイッチング素子２を
順次駆動し、光電変換素子１部分の蓄積電荷を出力ライ
ン４から順次読み取って行く。
【００１２】前記出力ライン４とクロック信号ＣＬＫの
入力ラインとの間には、出力ライン４と一定の容量Ｃｓ
で電気的に接続されたノイズ相殺用配線ライン７が設け
られており、このノイズ相殺用配線ライン７にはクロッ
ク信号ＣＬＫが反転した信号を出力する反転信号発生回
路８が接続されている。この反転信号発生回路８は、イ
ンバータなどで構成される汎用のＩＣチップを外付けす
ることにより形成すればよい。
入力ラインとの間には、出力ライン４と一定の容量Ｃｓ
で電気的に接続されたノイズ相殺用配線ライン７が設け
られており、このノイズ相殺用配線ライン７にはクロッ
ク信号ＣＬＫが反転した信号を出力する反転信号発生回
路８が接続されている。この反転信号発生回路８は、イ
ンバータなどで構成される汎用のＩＣチップを外付けす
ることにより形成すればよい。
【００１３】図２に、上記回路の動作シーケンスを示す
。図において、（ａ）はセンサ駆動用のクロック信号Ｃ
ＬＫ、（ｂ）は出力ライン４へのクロック信号ＣＬＫか
らのクロストークＶｎ、（ｃ）は出力ライン４上へのク
ロストークがない場合の光電変換信号Ｖｐ、（ｄ）は反
転信号発生回路８からの出力信号ＣＫｓ、（ｅ）は出力
ライン４上への反転信号発生回路８からのクロストーク
Ｖｓ、（ｆ）は上記（ｂ）（ｃ）（ｄ）を合成した出力
ライン４の出力信号Ｖｏｕｔである。
。図において、（ａ）はセンサ駆動用のクロック信号Ｃ
ＬＫ、（ｂ）は出力ライン４へのクロック信号ＣＬＫか
らのクロストークＶｎ、（ｃ）は出力ライン４上へのク
ロストークがない場合の光電変換信号Ｖｐ、（ｄ）は反
転信号発生回路８からの出力信号ＣＫｓ、（ｅ）は出力
ライン４上への反転信号発生回路８からのクロストーク
Ｖｓ、（ｆ）は上記（ｂ）（ｃ）（ｄ）を合成した出力
ライン４の出力信号Ｖｏｕｔである。
【００１４】前記反転信号発生回路８からの出力信号Ｃ
Ｋｓは、走査回路３に入力されるクロック信号ＣＬＫが
完全に反転した信号（図２（ｄ）参照）とし、この反転
信号発生回路８からの出力信号ＣＫｓが上記容量Ｃｓを
通って出力ライン４へ誘導され、クロストークノイズＶ
ｎと完全に反転したノイズＶｓとなる（図２（ｅ）参照
）。すなわち、出力ライン４へのクロック信号ＣＬＫか
らのクロストークＶｎと出力ライン４上への反転信号発
生回路８からのクロストークＶｓとのノイズのレベルが
同等となるように容量Ｃｓの容量を設定すればよい。
Ｋｓは、走査回路３に入力されるクロック信号ＣＬＫが
完全に反転した信号（図２（ｄ）参照）とし、この反転
信号発生回路８からの出力信号ＣＫｓが上記容量Ｃｓを
通って出力ライン４へ誘導され、クロストークノイズＶ
ｎと完全に反転したノイズＶｓとなる（図２（ｅ）参照
）。すなわち、出力ライン４へのクロック信号ＣＬＫか
らのクロストークＶｎと出力ライン４上への反転信号発
生回路８からのクロストークＶｓとのノイズのレベルが
同等となるように容量Ｃｓの容量を設定すればよい。
【００１５】このように、出力ライン４上のノイズは出
力ライン４へのクロック信号ＣＬＫからのクロストーク
Ｖｎと出力ライン４上への反転信号発生回路８からのク
ロストークＶｓとのノイズとで相殺され、Ｓ／Ｎ比の良
好なセンサ出力が得られる（図２（ｆ）参照）。
力ライン４へのクロック信号ＣＬＫからのクロストーク
Ｖｎと出力ライン４上への反転信号発生回路８からのク
ロストークＶｓとのノイズとで相殺され、Ｓ／Ｎ比の良
好なセンサ出力が得られる（図２（ｆ）参照）。
【００１６】図３は、反転信号発生回路８の出力部分の
他の実施例を示す図である。この実施例では、反転信号
発生回路８の出力信号を固定抵抗９と可変抵抗１０で分
圧し、可変抵抗１０の抵抗値を可変することによって反
転信号発生回路８の出力信号ＣＫｓの振幅を微調整でき
るようにしている。
他の実施例を示す図である。この実施例では、反転信号
発生回路８の出力信号を固定抵抗９と可変抵抗１０で分
圧し、可変抵抗１０の抵抗値を可変することによって反
転信号発生回路８の出力信号ＣＫｓの振幅を微調整でき
るようにしている。
【００１７】図４に、ノイズ相殺用配線ライン７部分の
構造を示す。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は
断面図である。ガラスなどから成る基板１１上に、アル
ミニウムなどから成る出力ライン４、酸化シリコン膜や
窒化シリコン膜などから成る絶縁膜１２、およびアルミ
ニウムなどから成るノイズ相殺用配線ライン７を順次積
層して形成することにより、絶縁膜１２部分で容量Ｃｓ
が形成される。
構造を示す。同図（ａ）は平面図であり、同図（ｂ）は
断面図である。ガラスなどから成る基板１１上に、アル
ミニウムなどから成る出力ライン４、酸化シリコン膜や
窒化シリコン膜などから成る絶縁膜１２、およびアルミ
ニウムなどから成るノイズ相殺用配線ライン７を順次積
層して形成することにより、絶縁膜１２部分で容量Ｃｓ
が形成される。
【００１８】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るイメージセ
ンサによれば、出力ラインとの間に一定の容量を持たせ
た配線ラインを設け、この配線ラインにクロック信号が
反転した信号を出力する反転信号発生回路を設けたこと
から、出力ラインにクッロク信号に基づくノイズとは反
転した信号を乗せることができ、もってノイズとこの反
転した信号を相殺してノイズのない出力信号を簡単な構
成で得ることができるイメージセンサの提供が可能とな
る。
ンサによれば、出力ラインとの間に一定の容量を持たせ
た配線ラインを設け、この配線ラインにクロック信号が
反転した信号を出力する反転信号発生回路を設けたこと
から、出力ラインにクッロク信号に基づくノイズとは反
転した信号を乗せることができ、もってノイズとこの反
転した信号を相殺してノイズのない出力信号を簡単な構
成で得ることができるイメージセンサの提供が可能とな
る。
【００１９】
【図１】本発明のイメージセンサの一実施例を示す回路
図
図
【図２】図１の動作タイムシーケンス
【図３】本発明の他の実施例を示すブロック図
【図４】
本発明のイメージセンサの構造の要部を示す図
本発明のイメージセンサの構造の要部を示す図
【図５】
従来のイメージセンサを示す回路図
従来のイメージセンサを示す回路図
【図６】図５の動作
タイムシーケンス
タイムシーケンス
【図７】従来の他のイメージセンサを示すブロック図
【
図８】図７の動作タイムシーケンス
図８】図７の動作タイムシーケンス
１、光電変換素子
２、スイッチング素子
３、走査回路
４、出力ライン
７、ノイズ相殺用配線ライン
８、反転信号発生回路
ＣＬＫ、クロック信号
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の光電変換素子、この光電変換素
子からの光電変換信号を出力する出力ライン、各光電変
換素子を選択的に前記出力ラインに接続するスイッチン
グ素子、各スイッチング素子を順次駆動するためのクロ
ック信号が入力される走査回路より成る自己走査型のイ
メージセンサにおいて、前記出力ラインとの間に一定の
容量を持たせたノイズ相殺用配線ラインを設け、このノ
イズ相殺用配線ラインに前記クロック信号が反転した信
号を出力する反転信号発生回路を設けたことを特徴とす
るイメージセンサ。 - 【請求項２】 請求項１に記載のイメージセンサにお
いて、前記反転信号発生回路の出力部に固定抵抗と可変
抵抗を設け、この固定抵抗と可変抵抗の間から前記クロ
ック信号が反転した信号を出力する出力調節回路を設け
たことを特徴とするイメージセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087944A JPH04298155A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | イメージセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3087944A JPH04298155A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | イメージセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04298155A true JPH04298155A (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=13929004
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3087944A Pending JPH04298155A (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | イメージセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04298155A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049172A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Rohm Co., Ltd | 半導体チップ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124364A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-03 | Nec Corp | 光センサ駆動用集積回路 |
| JPS6428865A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Ricoh Kk | Equi-magnification image sensor |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP3087944A patent/JPH04298155A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6124364A (ja) * | 1984-07-12 | 1986-02-03 | Nec Corp | 光センサ駆動用集積回路 |
| JPS6428865A (en) * | 1987-07-23 | 1989-01-31 | Ricoh Kk | Equi-magnification image sensor |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049172A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Rohm Co., Ltd | 半導体チップ |
| JP2006135065A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Rohm Co Ltd | 半導体チップ |
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