JPH05316431A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH05316431A JPH05316431A JP4140957A JP14095792A JPH05316431A JP H05316431 A JPH05316431 A JP H05316431A JP 4140957 A JP4140957 A JP 4140957A JP 14095792 A JP14095792 A JP 14095792A JP H05316431 A JPH05316431 A JP H05316431A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- vertical scanning
- horizontal line
- electronic shutter
- scanning means
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/50—Control of the SSIS exposure
- H04N25/53—Control of the integration time
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/616—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise involving a correlated sampling function, e.g. correlated double sampling [CDS] or triple sampling
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/767—Horizontal readout lines, multiplexers or registers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/70—SSIS architectures; Circuits associated therewith
- H04N25/76—Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
- H04N25/78—Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 必要とするドライバの数を半分に削減し、水
平ラインに選択信号を印加する経路のインピーダンスの
低減を可能とした電子シャッタ機能を持つ固体撮像装置
を提供する。 【構成】 電子シャッタ機能を持つ固体撮像装置におい
て、信号読出し用垂直走査回路３と電子シャッタ用垂直
走査回路４をイメージセンサ部２の片側に設け、両垂直
走査回路３，４からの選択信号（ビット信号）をロジッ
クゲート５で切り換えて水平ラインに入力するようにす
る。
平ラインに選択信号を印加する経路のインピーダンスの
低減を可能とした電子シャッタ機能を持つ固体撮像装置
を提供する。 【構成】 電子シャッタ機能を持つ固体撮像装置におい
て、信号読出し用垂直走査回路３と電子シャッタ用垂直
走査回路４をイメージセンサ部２の片側に設け、両垂直
走査回路３，４からの選択信号（ビット信号）をロジッ
クゲート５で切り換えて水平ラインに入力するようにす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、いわゆる電子シャッタ
機能を持つ固体撮像装置に関し、特に各画素に蓄積され
た電荷を電気信号として読み出す構成のＭＯＳ型固体撮
像装置に代表される固体撮像装置に関する。
機能を持つ固体撮像装置に関し、特に各画素に蓄積され
た電荷を電気信号として読み出す構成のＭＯＳ型固体撮
像装置に代表される固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＯＳ型などの固体撮像装置は、複数の
画素が水平及び垂直方向にマトリクス状に２次元配置さ
れたイメージセンサ部を有し、垂直走査回路によって選
択された水平ラインの各画素に蓄積された電荷を電気信
号として各垂直信号線へ読み出し、相関二重サンプリン
グ（ＣＤＳ）回路により雑音抑圧したうえで、水平走査
回路によって１水平ラインの信号を一定の順序で水平信
号線に読み出す構成となっている。
画素が水平及び垂直方向にマトリクス状に２次元配置さ
れたイメージセンサ部を有し、垂直走査回路によって選
択された水平ラインの各画素に蓄積された電荷を電気信
号として各垂直信号線へ読み出し、相関二重サンプリン
グ（ＣＤＳ）回路により雑音抑圧したうえで、水平走査
回路によって１水平ラインの信号を一定の順序で水平信
号線に読み出す構成となっている。
【０００３】この種の固体撮像装置であって、電子シャ
ッタ機能を備えた従来の固体撮像装置には、現在選択さ
れている水平ラインからシャッタ時間に対応したライン
数だけ垂直走査方向に離間した水平ラインを信号読出し
用垂直走査回路と同じ切換え速度で順次選択しつつその
選択した水平ラインの各画素の信号をリセットするため
の電子シャッタ用垂直走査回路が設けられている。そし
て、この電子シャッタ用垂直走査回路と信号読出し用垂
直走査回路とは、イメージセンサ部の両側に分けて配置
され、各垂直走査回路に対応して設けられたスイッチン
グトランジスタによって切換え使用されるようになって
いた。
ッタ機能を備えた従来の固体撮像装置には、現在選択さ
れている水平ラインからシャッタ時間に対応したライン
数だけ垂直走査方向に離間した水平ラインを信号読出し
用垂直走査回路と同じ切換え速度で順次選択しつつその
選択した水平ラインの各画素の信号をリセットするため
の電子シャッタ用垂直走査回路が設けられている。そし
て、この電子シャッタ用垂直走査回路と信号読出し用垂
直走査回路とは、イメージセンサ部の両側に分けて配置
され、各垂直走査回路に対応して設けられたスイッチン
グトランジスタによって切換え使用されるようになって
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来の固体撮像装置では、電子シャッタ用垂直走査
回路と信号読出し用垂直走査回路とが、イメージセンサ
部の両側に分けて配置され、各垂直走査回路に対応して
ドライバが設けられているため、水平ラインに選択信号
を印加する経路のインピーダンスが、ドライバのオン抵
抗とスイッチングトランジスタのオン抵抗の和で決ま
り、トランジスタのチャネル幅Ｗとして電子シャッタ機
能を持たない場合の２倍必要となる欠点があった。
成の従来の固体撮像装置では、電子シャッタ用垂直走査
回路と信号読出し用垂直走査回路とが、イメージセンサ
部の両側に分けて配置され、各垂直走査回路に対応して
ドライバが設けられているため、水平ラインに選択信号
を印加する経路のインピーダンスが、ドライバのオン抵
抗とスイッチングトランジスタのオン抵抗の和で決ま
り、トランジスタのチャネル幅Ｗとして電子シャッタ機
能を持たない場合の２倍必要となる欠点があった。
【０００５】そこで、本発明は、必要とするドライバの
数を半分に削減し、水平ラインに選択信号を印加する経
路のインピーダンスの低減を可能とした電子シャッタ機
能を持つ固体撮像装置を提供することを目的とする。
数を半分に削減し、水平ラインに選択信号を印加する経
路のインピーダンスの低減を可能とした電子シャッタ機
能を持つ固体撮像装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、複数の画素が水平及び垂直方向にマトリクス状に
２次元配置されたイメージセンサ部と、このイメージセ
ンサ部の各水平ラインの１つを順次選択しつつその選択
した水平ラインの各画素から信号を読み出す信号読出し
用垂直走査手段と、この信号読出し用垂直走査手段によ
って選択されかつ垂直信号線に読み出されて一時的に記
憶された水平ラインの各画素からの信号を一定の順序で
読み出す水平走査手段と、信号読出し用垂直走査手段に
より現在選択されている水平ラインからシャッタ時間に
対応したライン数だけ垂直走査方向に離間した水平ライ
ンを、信号読出し用垂直走査手段と同じ切換え速度で順
次選択しつつその選択した水平ラインの各画素の信号を
リセットする電子シャッタ用垂直走査手段とを備え、信
号読出し用垂直走査手段と電子シャッタ用垂直走査手段
をイメージセンサ部の片側に配置した構成となってい
る。
置は、複数の画素が水平及び垂直方向にマトリクス状に
２次元配置されたイメージセンサ部と、このイメージセ
ンサ部の各水平ラインの１つを順次選択しつつその選択
した水平ラインの各画素から信号を読み出す信号読出し
用垂直走査手段と、この信号読出し用垂直走査手段によ
って選択されかつ垂直信号線に読み出されて一時的に記
憶された水平ラインの各画素からの信号を一定の順序で
読み出す水平走査手段と、信号読出し用垂直走査手段に
より現在選択されている水平ラインからシャッタ時間に
対応したライン数だけ垂直走査方向に離間した水平ライ
ンを、信号読出し用垂直走査手段と同じ切換え速度で順
次選択しつつその選択した水平ラインの各画素の信号を
リセットする電子シャッタ用垂直走査手段とを備え、信
号読出し用垂直走査手段と電子シャッタ用垂直走査手段
をイメージセンサ部の片側に配置した構成となってい
る。
【０００７】また、信号読出し用垂直走査手段からの選
択信号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選択信号と
を切り換えてイメージセンサ部の水平ラインに入力する
ロジックゲートを有する構成となっている。さらに、電
子シャッタ用垂直走査手段は、現在リセットする水平ラ
インを選択する選択信号に加え、信号読出し用垂直走査
手段によって信号を読み出す水平ラインを選択する選択
信号をも出力する構成となっている。
択信号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選択信号と
を切り換えてイメージセンサ部の水平ラインに入力する
ロジックゲートを有する構成となっている。さらに、電
子シャッタ用垂直走査手段は、現在リセットする水平ラ
インを選択する選択信号に加え、信号読出し用垂直走査
手段によって信号を読み出す水平ラインを選択する選択
信号をも出力する構成となっている。
【０００８】
【作用】信号読出し用垂直走査手段と電子シャッタ用垂
直走査手段をイメージセンサ部の片側に配置すること
で、両垂直走査手段にドライバを兼用することができる
ため、必要とするドライバの数を半分に削減でき、これ
に伴い水平ラインに選択信号を印加する経路のインピー
ダンスを低減できる。また、信号読出し用垂直走査手段
からの選択信号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選
択信号とをロジックゲートによって切り換えるようにす
ることで、スイッチング素子を用いなくても両選択信号
を切り換えることができる。
直走査手段をイメージセンサ部の片側に配置すること
で、両垂直走査手段にドライバを兼用することができる
ため、必要とするドライバの数を半分に削減でき、これ
に伴い水平ラインに選択信号を印加する経路のインピー
ダンスを低減できる。また、信号読出し用垂直走査手段
からの選択信号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選
択信号とをロジックゲートによって切り換えるようにす
ることで、スイッチング素子を用いなくても両選択信号
を切り換えることができる。
【０００９】さらに、電子シャッタ用垂直走査手段が信
号を読み出す水平ラインを選択する選択信号をも出力す
ることで、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）用リセット
と電子シャッタ用リセットとが同時に行われるので、信
号読み出し用垂直走査手段によって選択された水平ライ
ンの信号の相関二重サンプリングのためのリセット動作
が電子シャッタ用垂直走査手段によって妨げられる虞れ
がなくなる。
号を読み出す水平ラインを選択する選択信号をも出力す
ることで、相関二重サンプリング（ＣＤＳ）用リセット
と電子シャッタ用リセットとが同時に行われるので、信
号読み出し用垂直走査手段によって選択された水平ライ
ンの信号の相関二重サンプリングのためのリセット動作
が電子シャッタ用垂直走査手段によって妨げられる虞れ
がなくなる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、本発明による固体撮像装置の一実
施例を示す構成図である。図１において、例えばフォト
センサとＭＯＳトランジスタの組合せによって形成され
る複数の画素１（図面上、○印のシンボルとして示し、
具体的な構成は省略する）が水平及び垂直方向にマトリ
クス状に２次元配置されてイメージセンサ部２を構成し
ている。
に説明する。図１は、本発明による固体撮像装置の一実
施例を示す構成図である。図１において、例えばフォト
センサとＭＯＳトランジスタの組合せによって形成され
る複数の画素１（図面上、○印のシンボルとして示し、
具体的な構成は省略する）が水平及び垂直方向にマトリ
クス状に２次元配置されてイメージセンサ部２を構成し
ている。
【００１１】このイメージセンサ部２の図の右側には、
水平方向の画素列からなる各水平ラインの１つを順次選
択しつつその選択した水平ラインの各画素から信号を読
み出す信号読出し用垂直走査回路３と、この信号読出し
用垂直走査回路３により現在選択されている水平ライン
からシャッタ時間に対応したライン数だけ垂直走査方向
に離間した水平ラインを順次選択しつつその選択した水
平ラインの各画素の信号をリセットする電子シャッタ用
垂直走査回路４とが配置されている。
水平方向の画素列からなる各水平ラインの１つを順次選
択しつつその選択した水平ラインの各画素から信号を読
み出す信号読出し用垂直走査回路３と、この信号読出し
用垂直走査回路３により現在選択されている水平ライン
からシャッタ時間に対応したライン数だけ垂直走査方向
に離間した水平ラインを順次選択しつつその選択した水
平ラインの各画素の信号をリセットする電子シャッタ用
垂直走査回路４とが配置されている。
【００１２】信号読出し用垂直走査回路３及び電子シャ
ッタ用垂直走査回路４は共に、シフト用クロックパルス
φVSR をシフトクロックとするシフトレジスタからな
り、互いに同期しつつ選択する水平ラインを同じ切換え
速度で順次切り換える。信号読出し用垂直走査回路３
は、水平ラインのライン数に対応した各ビット信号
Ａ1 ，Ａ2 ，……を出力し、多数あるビットのうち現在
読出しのため選択する水平ライン（例えば、ｎ番目の水
平ライン）のビットのみを「１」とし、他のビットを全
て「０」とする。そして、１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）毎
にその「１」となるビットを垂直方向にシフトする。
ッタ用垂直走査回路４は共に、シフト用クロックパルス
φVSR をシフトクロックとするシフトレジスタからな
り、互いに同期しつつ選択する水平ラインを同じ切換え
速度で順次切り換える。信号読出し用垂直走査回路３
は、水平ラインのライン数に対応した各ビット信号
Ａ1 ，Ａ2 ，……を出力し、多数あるビットのうち現在
読出しのため選択する水平ライン（例えば、ｎ番目の水
平ライン）のビットのみを「１」とし、他のビットを全
て「０」とする。そして、１Ｈ（Ｈ：水平走査期間）毎
にその「１」となるビットを垂直方向にシフトする。
【００１３】一方、電子シャッタ用垂直走査回路４は、
水平ラインのライン数に対応した各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ
2 ，……を出力し、多数あるビットのうち現在電子シャ
ッタのためリセットする水平ライン（例えば、ｍ番目の
水平ライン）のビットと、信号読出し用垂直走査回路３
によって選択されているｎ番目の水平ラインのビットを
「１」とし、それ以外のビットを全て「０」とする。す
なわち、電子シャッタ用垂直走査回路４は、電子シャッ
タのためリセットする水平ラインｍのビット信号Ａm に
加え、信号を読み出す水平ラインｎのビット信号Ａn を
も出力する。これは、信号読出し用垂直走査回路３によ
り選択された相関二重サンプリングのためのリセット動
作を電子シャッタ動作が阻むことがないようにするため
である。この電子シャッタ用垂直走査回路４の「１」と
なる２つのビットは、１Ｈ毎に垂直方向に信号読出し用
垂直走査回路３と同じシフト速度でシフトする。
水平ラインのライン数に対応した各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ
2 ，……を出力し、多数あるビットのうち現在電子シャ
ッタのためリセットする水平ライン（例えば、ｍ番目の
水平ライン）のビットと、信号読出し用垂直走査回路３
によって選択されているｎ番目の水平ラインのビットを
「１」とし、それ以外のビットを全て「０」とする。す
なわち、電子シャッタ用垂直走査回路４は、電子シャッ
タのためリセットする水平ラインｍのビット信号Ａm に
加え、信号を読み出す水平ラインｎのビット信号Ａn を
も出力する。これは、信号読出し用垂直走査回路３によ
り選択された相関二重サンプリングのためのリセット動
作を電子シャッタ動作が阻むことがないようにするため
である。この電子シャッタ用垂直走査回路４の「１」と
なる２つのビットは、１Ｈ毎に垂直方向に信号読出し用
垂直走査回路３と同じシフト速度でシフトする。
【００１４】信号読出し用垂直走査回路３の各ビット信
号Ａ1 ，Ａ2 ，……及び電子シャッタ用垂直走査回路４
の各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ2 ，……は、ロジックゲート５
によって切り換えられてドライバ６を介してイメージセ
ンサ部２の各水平ラインに印加される。ロジックゲート
５は、リセットパルスφR が印加される期間において信
号読出し用垂直走査回路３からの各ビット信号Ａ1 ，Ａ
2 ，……に代えて電子シャッタ用垂直走査回路４からの
各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ2 ，……を出力する。
号Ａ1 ，Ａ2 ，……及び電子シャッタ用垂直走査回路４
の各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ2 ，……は、ロジックゲート５
によって切り換えられてドライバ６を介してイメージセ
ンサ部２の各水平ラインに印加される。ロジックゲート
５は、リセットパルスφR が印加される期間において信
号読出し用垂直走査回路３からの各ビット信号Ａ1 ，Ａ
2 ，……に代えて電子シャッタ用垂直走査回路４からの
各ビット信号Ｂ1 ，Ｂ2 ，……を出力する。
【００１５】図２は、垂直信号線へ読み出された信号を
相関二重サンプリングによって読み出す出力回路部を示
す回路図である。図２において、垂直信号線７の出力点
であるノードＮ１と電源ＶDD間には、ゲート用のｐチャ
ンネルＭＯＳトランジスタＱ１が接続され、またノード
Ｎ１と接地間には、負荷用のｎチャンネルＭＯＳトラン
ジスタＱ２が接続されている。ゲート用ＭＯＳトランジ
スタＱ１は、信号φS をゲート入力とし、この信号φS
が印加されたとき信号の伝送を許容する。負荷用ＭＯＳ
トランジスタＱ２は、バイアス用電圧ＶGG1 をゲート入
力としている。
相関二重サンプリングによって読み出す出力回路部を示
す回路図である。図２において、垂直信号線７の出力点
であるノードＮ１と電源ＶDD間には、ゲート用のｐチャ
ンネルＭＯＳトランジスタＱ１が接続され、またノード
Ｎ１と接地間には、負荷用のｎチャンネルＭＯＳトラン
ジスタＱ２が接続されている。ゲート用ＭＯＳトランジ
スタＱ１は、信号φS をゲート入力とし、この信号φS
が印加されたとき信号の伝送を許容する。負荷用ＭＯＳ
トランジスタＱ２は、バイアス用電圧ＶGG1 をゲート入
力としている。
【００１６】垂直信号線７に出力されかつゲート用ＭＯ
ＳトランジスタＱ１によって伝送が許容された各画素の
信号はノイズ除去用コンデンサＣC に蓄えられる。この
ノイズ除去用コンデンサＣC の出力端であるノードＮ２
には、クランプスイッチであるＭＯＳトランジスタＱ３
が接続されており、このクランプ用ＭＯＳトランジスタ
Ｑ３はそのゲート電極にクランプパルスφclp が印加さ
れることにより、オン状態となってノードＮ２を所定の
クランプ電圧Ｖclp にクランプする。このノイズ除去用
コンデンサＣC 及びクランプ用ＭＯＳトランジスタＱ３
によって、各画素の信号に含まれるリセット雑音等の雑
音を抑圧するための相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回
路が構成されている。
ＳトランジスタＱ１によって伝送が許容された各画素の
信号はノイズ除去用コンデンサＣC に蓄えられる。この
ノイズ除去用コンデンサＣC の出力端であるノードＮ２
には、クランプスイッチであるＭＯＳトランジスタＱ３
が接続されており、このクランプ用ＭＯＳトランジスタ
Ｑ３はそのゲート電極にクランプパルスφclp が印加さ
れることにより、オン状態となってノードＮ２を所定の
クランプ電圧Ｖclp にクランプする。このノイズ除去用
コンデンサＣC 及びクランプ用ＭＯＳトランジスタＱ３
によって、各画素の信号に含まれるリセット雑音等の雑
音を抑圧するための相関二重サンプリング（ＣＤＳ）回
路が構成されている。
【００１７】ノイズ除去用コンデンサＣC の出力は、バ
ッファアンプ８を経た後、スイッチング用ＭＯＳトラン
ジスタＱ４，Ｑ５によってサンプル／ホールド用コンデ
ンサＣ１，Ｃ２に択一的に供給され、これらコンデンサ
Ｃ１，Ｃ２によってサンプル／ホールドされる。スイッ
チング用ＭＯＳトランジスタＱ４，Ｑ５の制御は、水平
ブランキング期間において発生されるサンプル／ホール
ド信号ＳＨ１，ＳＨ２によって１ライン毎に行われる。
これにより、例えば、偶数ラインの各画素の信号がコン
デンサＣ１に、奇数ラインの各画素の信号がコンデンサ
Ｃ２にそれぞれホールドされることになる。
ッファアンプ８を経た後、スイッチング用ＭＯＳトラン
ジスタＱ４，Ｑ５によってサンプル／ホールド用コンデ
ンサＣ１，Ｃ２に択一的に供給され、これらコンデンサ
Ｃ１，Ｃ２によってサンプル／ホールドされる。スイッ
チング用ＭＯＳトランジスタＱ４，Ｑ５の制御は、水平
ブランキング期間において発生されるサンプル／ホール
ド信号ＳＨ１，ＳＨ２によって１ライン毎に行われる。
これにより、例えば、偶数ラインの各画素の信号がコン
デンサＣ１に、奇数ラインの各画素の信号がコンデンサ
Ｃ２にそれぞれホールドされることになる。
【００１８】サンプル／ホールド用コンデンサＣ１，Ｃ
２のホールド出力は、水平ゲート用ＭＯＳトランジスタ
Ｑ６，Ｑ７によるスイッチングによってソースフォロワ
のＭＯＳトランジスタＱ９を介して水平信号線９-1，９
-2に導出される。水平ゲート用ＭＯＳトランジスタＱ
６，Ｑ７のスイッチング制御は、水平走査回路１０から
出力される水平走査信号φk によって行われる。また、
サンプル／ホールド用コンデンサＣ１，Ｃ２は、水平走
査信号φk に対して図３に示すタイミング関係で水平走
査回路１０から出力される水平走査信号φk+1 をゲート
入力とするリセット用ＭＯＳトランジスタＱ８によって
リセットされる。水平信号線９-1，９-2と接地間には、
ＭＯＳトランジスタＱ１０-1，Ｑ１０-2が接続されてお
り、これらＭＯＳトランジスタＱ１０-1，Ｑ１０-2はバ
イアス用電圧ＶGG2 をゲート入力としている。
２のホールド出力は、水平ゲート用ＭＯＳトランジスタ
Ｑ６，Ｑ７によるスイッチングによってソースフォロワ
のＭＯＳトランジスタＱ９を介して水平信号線９-1，９
-2に導出される。水平ゲート用ＭＯＳトランジスタＱ
６，Ｑ７のスイッチング制御は、水平走査回路１０から
出力される水平走査信号φk によって行われる。また、
サンプル／ホールド用コンデンサＣ１，Ｃ２は、水平走
査信号φk に対して図３に示すタイミング関係で水平走
査回路１０から出力される水平走査信号φk+1 をゲート
入力とするリセット用ＭＯＳトランジスタＱ８によって
リセットされる。水平信号線９-1，９-2と接地間には、
ＭＯＳトランジスタＱ１０-1，Ｑ１０-2が接続されてお
り、これらＭＯＳトランジスタＱ１０-1，Ｑ１０-2はバ
イアス用電圧ＶGG2 をゲート入力としている。
【００１９】次に、上記構成の本発明による固体撮像装
置の電子シャッタ機能の動作について図４のタイムチャ
ートにしたがって説明する。本固体撮像装置は、基本的
には、期間ｔ2 〜ｔ4 において信号読出し用垂直走査回
路３によってｎ番目の水平ラインを読み出し、電子シャ
ッタ用垂直走査回路４によってｍ番目の水平ラインをリ
セットする。そして、期間ｔ6 〜ｔ8 においてｎ＋１番
目の水平ラインを読み出し、電子シャッタ用垂直走査回
路４によってｍ＋１番目の水平ラインをリセットする。
置の電子シャッタ機能の動作について図４のタイムチャ
ートにしたがって説明する。本固体撮像装置は、基本的
には、期間ｔ2 〜ｔ4 において信号読出し用垂直走査回
路３によってｎ番目の水平ラインを読み出し、電子シャ
ッタ用垂直走査回路４によってｍ番目の水平ラインをリ
セットする。そして、期間ｔ6 〜ｔ8 においてｎ＋１番
目の水平ラインを読み出し、電子シャッタ用垂直走査回
路４によってｍ＋１番目の水平ラインをリセットする。
【００２０】すなわち、水平ブランキング期間になる
と、先ず期間ｔ2 でロジックゲート５を介して出力され
る信号読出し用垂直走査回路３からの例えばビット信号
Ａn によってイメージセンサ部２の水平ラインｎが選択
され、この選択された水平ラインｎの各画素の信号が一
斉に垂直信号線７に読み出される。次に、期間ｔ3 でク
ランプパルスφclp によってその信号がクランプされ
る。また、リセットパルスφR が“Ｈ”レベルになる
と、ロジックゲート５は信号読み出し用垂直走査回路３
からの各ビット信号Ａn に代えて電子シャッタ用垂直走
査回路４からの各ビット信号Ｂm ，Ｂn を出力する。
と、先ず期間ｔ2 でロジックゲート５を介して出力され
る信号読出し用垂直走査回路３からの例えばビット信号
Ａn によってイメージセンサ部２の水平ラインｎが選択
され、この選択された水平ラインｎの各画素の信号が一
斉に垂直信号線７に読み出される。次に、期間ｔ3 でク
ランプパルスφclp によってその信号がクランプされ
る。また、リセットパルスφR が“Ｈ”レベルになる
と、ロジックゲート５は信号読み出し用垂直走査回路３
からの各ビット信号Ａn に代えて電子シャッタ用垂直走
査回路４からの各ビット信号Ｂm ，Ｂn を出力する。
【００２１】その結果、電子シャッタ用垂直走査回路４
によって選択されている２つの水平ラインｎ，ｍの電圧
Ｖn ，Ｖm が高められ、２つの水平ラインｎ，ｍでリセ
ットが行われる。水平ラインｎでのリセットは相関二重
サンプリングのためのものであり、水平ラインｍでのリ
セットは電子シャッタのためのリセットである。これに
より、相関二重サンプリングのためのリセットと電子シ
ャッタのためのリセットが同じタイミングで行われるこ
とになる。
によって選択されている２つの水平ラインｎ，ｍの電圧
Ｖn ，Ｖm が高められ、２つの水平ラインｎ，ｍでリセ
ットが行われる。水平ラインｎでのリセットは相関二重
サンプリングのためのものであり、水平ラインｍでのリ
セットは電子シャッタのためのリセットである。これに
より、相関二重サンプリングのためのリセットと電子シ
ャッタのためのリセットが同じタイミングで行われるこ
とになる。
【００２２】次に、期間ｔ4 になると、リセットパルス
φR が“Ｌ”レベルになり、ロジックゲート５が電子シ
ャッタ用垂直走査回路４からの各ビット信号Ｂm ，Ｂn
に代えて信号読み出し用垂直走査回路３からの各ビット
信号Ａn を出力する。これにより、水平ラインｎの空の
信号が一斉に読み出され、サンプル／ホールド用コンデ
ンサＣ１に蓄積される。
φR が“Ｌ”レベルになり、ロジックゲート５が電子シ
ャッタ用垂直走査回路４からの各ビット信号Ｂm ，Ｂn
に代えて信号読み出し用垂直走査回路３からの各ビット
信号Ａn を出力する。これにより、水平ラインｎの空の
信号が一斉に読み出され、サンプル／ホールド用コンデ
ンサＣ１に蓄積される。
【００２３】期間ｔ5 になると、共にシフトレジスタか
らなる信号読出し用垂直走査回路３及び電子シャッタ用
垂直走査回路４の各ビット信号ＡX ，ＢX が垂直方向に
１ビットシフトされ、これによって選択する水平ライン
がｎからｎ＋１に切り換えられる。そして、期間ｔ6 〜
ｔ8 において、水平ラインｎ＋１の各画素の信号の相関
二重サンプリングによる読出しと、水平ラインｍ＋１の
各画素の信号のリセットが行われる。
らなる信号読出し用垂直走査回路３及び電子シャッタ用
垂直走査回路４の各ビット信号ＡX ，ＢX が垂直方向に
１ビットシフトされ、これによって選択する水平ライン
がｎからｎ＋１に切り換えられる。そして、期間ｔ6 〜
ｔ8 において、水平ラインｎ＋１の各画素の信号の相関
二重サンプリングによる読出しと、水平ラインｍ＋１の
各画素の信号のリセットが行われる。
【００２４】以上説明した動作を換言すれば、現在読み
出されている水平ライン（ｎ，ｎ＋１）よりもある一定
時間後に読み出される水平ライン（ｍ，ｍ＋１）が電子
シャッタ用垂直走査回路４から出力されるビット信号に
よってリセットされ、そのリセット後、信号読出し用垂
直走査回路３によって読み出されるまでの期間に画素に
蓄積された信号が読み出されることになる。
出されている水平ライン（ｎ，ｎ＋１）よりもある一定
時間後に読み出される水平ライン（ｍ，ｍ＋１）が電子
シャッタ用垂直走査回路４から出力されるビット信号に
よってリセットされ、そのリセット後、信号読出し用垂
直走査回路３によって読み出されるまでの期間に画素に
蓄積された信号が読み出されることになる。
【００２５】そして、そのシャッタ時間は、信号読出し
用垂直走査回路３によって読み出されている水平ライン
（ｎ，ｎ＋１）と電子シャッタ用垂直走査回路４によっ
てリセットされている水平ライン（ｍ，ｍ＋１）との間
に存在する水平ラインの本数によって決まる。すなわ
ち、図１におけるａの部分とｂの部分に存在するライン
数がシャッタ時間と比例し、このライン数が少ない程シ
ャッタ時間が短くなる。
用垂直走査回路３によって読み出されている水平ライン
（ｎ，ｎ＋１）と電子シャッタ用垂直走査回路４によっ
てリセットされている水平ライン（ｍ，ｍ＋１）との間
に存在する水平ラインの本数によって決まる。すなわ
ち、図１におけるａの部分とｂの部分に存在するライン
数がシャッタ時間と比例し、このライン数が少ない程シ
ャッタ時間が短くなる。
【００２６】上述したように、信号読出し用垂直走査回
路３と電子シャッタ用垂直走査回路４をイメージセンサ
部２の片側に配置し、両垂直走査回路３，４からの選択
信号（ビット信号）をロジックゲート５で切り換えて水
平ラインに入力するようにしたことにより、ドライバ６
をイメージセンサ部２の両側に設ける必要がなく、片側
にのみ設ければ良いので、ドライバ６の数を両側に設け
た場合の半分に削減でき、これに伴い水平ラインに選択
信号を印加する経路のインピーダンスを低くすることが
できる。
路３と電子シャッタ用垂直走査回路４をイメージセンサ
部２の片側に配置し、両垂直走査回路３，４からの選択
信号（ビット信号）をロジックゲート５で切り換えて水
平ラインに入力するようにしたことにより、ドライバ６
をイメージセンサ部２の両側に設ける必要がなく、片側
にのみ設ければ良いので、ドライバ６の数を両側に設け
た場合の半分に削減でき、これに伴い水平ラインに選択
信号を印加する経路のインピーダンスを低くすることが
できる。
【００２７】また、電子シャッタ用垂直走査回路４を、
リセットする水平ラインを選択する信号に加え、信号読
出し用垂直走査回路３によって読み出す水平ラインを選
択する信号をも出力するように構成したことにより、相
関二重サンプリングのためのリセットと電子シャッタの
ためのリセットを同時に行えるので、相関二重サンプリ
ングのためのリセットが電子シャッタ用垂直走査回路４
によって妨げられる虞れがなくなる。
リセットする水平ラインを選択する信号に加え、信号読
出し用垂直走査回路３によって読み出す水平ラインを選
択する信号をも出力するように構成したことにより、相
関二重サンプリングのためのリセットと電子シャッタの
ためのリセットを同時に行えるので、相関二重サンプリ
ングのためのリセットが電子シャッタ用垂直走査回路４
によって妨げられる虞れがなくなる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
信号読出し用垂直走査手段と電子シャッタ用垂直走査手
段をイメージセンサ部の片側に配置するように構成した
ことにより、両垂直走査手段にドライバを兼用すること
ができるため、必要とするドライバの数を両側に配置し
た場合の半分に削減でき、これに伴い水平ラインに選択
信号を印加する経路のインピーダンスを低減できる効果
がある。また、信号読出し用垂直走査手段からの選択信
号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選択信号とを切
り換えるロジックゲートを用いたことにより、スイッチ
ング素子を用いなくても両選択信号を切り換えることが
できる。
信号読出し用垂直走査手段と電子シャッタ用垂直走査手
段をイメージセンサ部の片側に配置するように構成した
ことにより、両垂直走査手段にドライバを兼用すること
ができるため、必要とするドライバの数を両側に配置し
た場合の半分に削減でき、これに伴い水平ラインに選択
信号を印加する経路のインピーダンスを低減できる効果
がある。また、信号読出し用垂直走査手段からの選択信
号と電子シャッタ用垂直走査手段からの選択信号とを切
り換えるロジックゲートを用いたことにより、スイッチ
ング素子を用いなくても両選択信号を切り換えることが
できる。
【００２９】さらに、電子シャッタ用垂直走査手段を、
現在リセットする水平ラインを選択する信号に加え、信
号を読み出す水平ラインを選択する信号をも出力するよ
うに構成したことにより、相関二重サンプリング用リセ
ットと電子シャッタ用リセットとが同時に行われるの
で、信号読み出し用垂直走査手段によって選択された水
平ラインの信号の相関二重サンプリングのためのリセッ
ト動作が電子シャッタ用垂直走査手段によって妨げられ
る虞れがなくなるという効果もある。
現在リセットする水平ラインを選択する信号に加え、信
号を読み出す水平ラインを選択する信号をも出力するよ
うに構成したことにより、相関二重サンプリング用リセ
ットと電子シャッタ用リセットとが同時に行われるの
で、信号読み出し用垂直走査手段によって選択された水
平ラインの信号の相関二重サンプリングのためのリセッ
ト動作が電子シャッタ用垂直走査手段によって妨げられ
る虞れがなくなるという効果もある。
【図１】本発明による固体撮像装置の一実施例を示す構
成図である。
成図である。
【図２】垂直信号線へ読み出された信号を相関二重サン
プリングによって読み出す出力回路部を示す回路図であ
る。
プリングによって読み出す出力回路部を示す回路図であ
る。
【図３】水平走査信号φk ，φk+1 のタイムチャートで
ある。
ある。
【図４】本発明による固体撮像装置の電子シャッタ機能
の動作を説明するためのタイムチャートである。
の動作を説明するためのタイムチャートである。
１ 画素 ２ イメージセンサ部 ３ 信号読出し用垂直走査回路 ４ 電子シャッタ用垂直走査回路 ５ ロジックゲート ６ ドライバ
Claims (3)
- 【請求項１】 複数の画素が水平及び垂直方向にマトリ
クス状に２次元配置されたイメージセンサ部と、 前記イメージセンサ部の各水平ラインの１つを順次選択
しつつその選択した水平ラインの各画素から信号を読み
出す信号読出し用垂直走査手段と、 前記信号読出し用垂直走査手段によって選択されかつ垂
直信号線に読み出されて一時的に記憶された水平ライン
の各画素からの信号を一定の順序で読み出す水平走査手
段と、 前記信号読出し用垂直走査手段により現在選択されてい
る水平ラインからシャッタ時間に対応したライン数だけ
垂直走査方向に離間した水平ラインを、前記信号読出し
用垂直走査手段と同じ切換え速度で順次選択しつつその
選択した水平ラインの各画素の信号をリセットする電子
シャッタ用垂直走査手段とを備え、 前記信号読出し用垂直走査手段と前記電子シャッタ用垂
直走査手段を前記イメージセンサ部の片側に配置したこ
とを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記信号読出し用垂直走査手段からの選
択信号と前記電子シャッタ用垂直走査手段からの選択信
号とを切り換えて前記イメージセンサ部の水平ラインに
入力するロジックゲートを有することを特徴とする請求
項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記電子シャッタ用垂直走査手段は、現
在リセットする水平ラインを選択する選択信号に加え、
信号読出し用垂直走査手段によって信号を読み出す水平
ラインを選択する選択信号をも出力することを特徴とす
る請求項１記載の固体撮像装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140957A JPH05316431A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 固体撮像装置 |
| US08/053,189 US5420631A (en) | 1992-05-06 | 1993-04-28 | Solid state image pickup device and method |
| EP93303411A EP0569202B1 (en) | 1992-05-06 | 1993-04-30 | Solid state imaging device with electronic shutter |
| DE69307947T DE69307947T2 (de) | 1992-05-06 | 1993-04-30 | Festkörperbildaufnahmevorrichtung mit elektronischem Verschluss |
| KR1019930007558A KR100262789B1 (ko) | 1992-05-06 | 1993-05-03 | 고체 촬상 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4140957A JPH05316431A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05316431A true JPH05316431A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15280754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4140957A Pending JPH05316431A (ja) | 1992-05-06 | 1992-05-06 | 固体撮像装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5420631A (ja) |
| EP (1) | EP0569202B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05316431A (ja) |
| KR (1) | KR100262789B1 (ja) |
| DE (1) | DE69307947T2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700611B1 (en) | 1998-11-16 | 2004-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US7057655B1 (en) | 1998-10-14 | 2006-06-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US7705898B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-04-27 | Olympus Corporation | Solid-state imaging apparatus |
| US7714918B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-05-11 | Olympus Corporation | Solid-state imaging apparatus |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3385760B2 (ja) * | 1994-02-21 | 2003-03-10 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及びその駆動方法 |
| US5933188A (en) * | 1994-10-19 | 1999-08-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion apparatus and method with reset |
| US5969758A (en) * | 1997-06-02 | 1999-10-19 | Sarnoff Corporation | DC offset and gain correction for CMOS image sensor |
| US6515701B2 (en) | 1997-07-24 | 2003-02-04 | Polaroid Corporation | Focal plane exposure control system for CMOS area image sensors |
| JPH11220663A (ja) * | 1998-02-03 | 1999-08-10 | Matsushita Electron Corp | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| JP4058789B2 (ja) | 1998-02-24 | 2008-03-12 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置及びその駆動方法、並びにカメラ |
| US6452633B1 (en) | 1998-02-26 | 2002-09-17 | Foveon, Inc. | Exposure control in electronic cameras by detecting overflow from active pixels |
| KR100344505B1 (ko) * | 1998-11-30 | 2002-07-24 | 가부시끼가이샤 도시바 | 고체 이미징 장치 |
| JP3693281B2 (ja) * | 1999-09-30 | 2005-09-07 | シャープ株式会社 | 増幅型固体撮像装置 |
| WO2002052843A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Image processor |
| CA2358223A1 (en) | 2001-01-11 | 2002-07-11 | Symagery Microsystems Inc. | A row decoding scheme for double sampling in 3t pixel arrays |
| WO2002056581A1 (en) * | 2001-01-11 | 2002-07-18 | Symagery Microsystems Inc. | A row decoding scheme for double sampling in 3t pixel arrays |
| WO2002080376A2 (en) * | 2001-03-29 | 2002-10-10 | Given Imaging Ltd. | A method for timing control |
| ATE546086T1 (de) * | 2001-06-18 | 2012-03-15 | Given Imaging Ltd | In-vivo-sensorvorrichtung mit einer leiterplatte aus starren und flexiblen abschnitten |
| AU2003269438A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-19 | Given Imaging Ltd. | In-vivo sensing system |
| US7637865B2 (en) * | 2002-12-26 | 2009-12-29 | Given Imaging, Ltd. | In vivo imaging device |
| US8500630B2 (en) * | 2004-06-30 | 2013-08-06 | Given Imaging Ltd. | In vivo device with flexible circuit board and method for assembly thereof |
| JP4723994B2 (ja) * | 2005-12-19 | 2011-07-13 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置 |
| JP5730030B2 (ja) * | 2011-01-17 | 2015-06-03 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1263080A (en) * | 1968-05-06 | 1972-02-09 | Plessey Co Ltd | Improvements in or relating to light detector arrays |
| JPS5813079A (ja) * | 1981-07-16 | 1983-01-25 | Olympus Optical Co Ltd | イメ−ジセンサ |
| DE3138240A1 (de) * | 1981-09-25 | 1983-04-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Zweidimensionaler halbleiter-bildsensor mit steuerung oder regelung der integrationszeit |
| FR2538652B1 (fr) * | 1982-12-23 | 1986-08-22 | Thomson Csf | Dispositif photosensible a transfert de ligne a sensibilite variable |
| FR2538651B1 (fr) * | 1982-12-23 | 1986-08-22 | Thomson Csf | Procede de modulation de la sensibilite d'un dispositif photosensible a transfert de ligne et dispositif mettant en oeuvre ce procede |
| US4870493A (en) * | 1986-08-01 | 1989-09-26 | Hitachi, Ltd. | Solid-state matrix array imaging device controlled by vertical scanning registers for read-out and for photo-sensitivity control |
| JP2702955B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1998-01-26 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像装置 |
-
1992
- 1992-05-06 JP JP4140957A patent/JPH05316431A/ja active Pending
-
1993
- 1993-04-28 US US08/053,189 patent/US5420631A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-30 DE DE69307947T patent/DE69307947T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-04-30 EP EP93303411A patent/EP0569202B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-03 KR KR1019930007558A patent/KR100262789B1/ko not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057655B1 (en) | 1998-10-14 | 2006-06-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US7532243B2 (en) | 1998-10-14 | 2009-05-12 | Panasonic Corporation | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US7821556B2 (en) | 1998-10-14 | 2010-10-26 | Panasonic Corporation | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US8218048B2 (en) | 1998-10-14 | 2012-07-10 | Panasonic Corporation | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US6700611B1 (en) | 1998-11-16 | 2004-03-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US7705898B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-04-27 | Olympus Corporation | Solid-state imaging apparatus |
| US7714918B2 (en) | 2005-12-06 | 2010-05-11 | Olympus Corporation | Solid-state imaging apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5420631A (en) | 1995-05-30 |
| EP0569202A2 (en) | 1993-11-10 |
| EP0569202B1 (en) | 1997-02-05 |
| KR100262789B1 (ko) | 2000-08-01 |
| KR930024465A (ko) | 1993-12-22 |
| DE69307947D1 (de) | 1997-03-20 |
| DE69307947T2 (de) | 1997-05-22 |
| EP0569202A3 (en) | 1993-12-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05316431A (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR100258041B1 (ko) | 고체촬상장치 | |
| JP4011818B2 (ja) | 半導体固体撮像装置 | |
| US5276521A (en) | Solid state imaging device having a constant pixel integrating period and blooming resistance | |
| JP3544084B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JPH11112018A (ja) | 固体撮像装置と信号検出装置と信号蓄積装置 | |
| JP3353921B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR100321388B1 (ko) | 증폭형 고체 촬상장치 | |
| JP5058090B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09163244A (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR100213958B1 (ko) | 영상 신호 처리 장치 | |
| JPH05227487A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3808928B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| KR19990072919A (ko) | 고체촬상장치,그구동방법및카메라 | |
| JP3624585B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JP3277555B2 (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JP3463301B2 (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 | |
| JP3396041B2 (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP4165493B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3988114B2 (ja) | 撮像装置 | |
| JPH0723303A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH11313256A (ja) | 増幅型固体撮像装置 | |
| JP2000152094A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH08289204A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0888808A (ja) | 固体撮像装置及びその駆動方法 |