JPH10145681A - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents
固体撮像装置およびその駆動方法Info
- Publication number
- JPH10145681A JPH10145681A JP8292450A JP29245096A JPH10145681A JP H10145681 A JPH10145681 A JP H10145681A JP 8292450 A JP8292450 A JP 8292450A JP 29245096 A JP29245096 A JP 29245096A JP H10145681 A JPH10145681 A JP H10145681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- horizontal
- switch
- signal line
- vertical
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画素の特性バラツキに起因する固定パターン
ノイズは除去できるが、回路の特性バラツキに起因する
縦筋状の固定パターンノイズが残る。 【解決手段】 画素１１の信号を電圧で出力する増幅型
固体撮像装置において、サンプリングスイッチ１５の出
力端に負荷キャパシタ１６およびダミーキャパシタ１７
の各入力側を接続し、これらキャパシタ１６，１７の各
出力側をリファレンススイッチ１９，２０によって適宜
基準電位線１８に接続するとともに、負荷キャパシタ１
６の出力側を垂直出力回路２１の入力端に接続し、明時
の信号電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとを
同一の信号経路にて読み出すことにより、画素１１の特
性バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、
回路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノ
イズをも除去する。
ノイズは除去できるが、回路の特性バラツキに起因する
縦筋状の固定パターンノイズが残る。 【解決手段】 画素１１の信号を電圧で出力する増幅型
固体撮像装置において、サンプリングスイッチ１５の出
力端に負荷キャパシタ１６およびダミーキャパシタ１７
の各入力側を接続し、これらキャパシタ１６，１７の各
出力側をリファレンススイッチ１９，２０によって適宜
基準電位線１８に接続するとともに、負荷キャパシタ１
６の出力側を垂直出力回路２１の入力端に接続し、明時
の信号電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとを
同一の信号経路にて読み出すことにより、画素１１の特
性バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、
回路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノ
イズをも除去する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置およ
びその駆動方法に関し、特に画素そのものが増幅機能を
持ち、かつ画素の信号を電圧で出力する増幅型固体撮像
装置およびその駆動方法に関する。
びその駆動方法に関し、特に画素そのものが増幅機能を
持ち、かつ画素の信号を電圧で出力する増幅型固体撮像
装置およびその駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】増幅型固体撮像装置としては、ＣＭＤ(C
harge Modulation Device)、ＢＡＳＩＳ(Base Stored I
mage Senser)、ＢＣＭＤ(Bulk Charge Modulation Devi
ce) などが知られている。この増幅型固体撮像装置で
は、画素そのものに増幅機能を持たせるために、ＭＯＳ
構造等の能動素子を用いて画素を構成していることか
ら、能動素子の特性（しきい値電圧Ｖｔｈ等）のバラツ
キがそのまま画像信号に乗ってきてしまう。この特性の
バラツキは、画素それぞれに固定の値を持つため、画面
上に固定パターンノイズ（ＦＰＮ;Fixed Patern Noise)
として現れる。
harge Modulation Device)、ＢＡＳＩＳ(Base Stored I
mage Senser)、ＢＣＭＤ(Bulk Charge Modulation Devi
ce) などが知られている。この増幅型固体撮像装置で
は、画素そのものに増幅機能を持たせるために、ＭＯＳ
構造等の能動素子を用いて画素を構成していることか
ら、能動素子の特性（しきい値電圧Ｖｔｈ等）のバラツ
キがそのまま画像信号に乗ってきてしまう。この特性の
バラツキは、画素それぞれに固定の値を持つため、画面
上に固定パターンノイズ（ＦＰＮ;Fixed Patern Noise)
として現れる。
【０００３】この画素の特性バラツキに起因する固定パ
ターンノイズを除去すべくなされた増幅型固体撮像装置
の従来例を図７に示す。同図において、画素１０１が行
列状に多数配列されており、各画素１０１の制御入力端
が行単位で垂直選択線１０２の各々に接続され、各出力
端が列単位で垂直信号線１０３の各々に接続されてい
る。垂直選択線１０２の各一端は、垂直走査回路１０４
の各行の出力端に接続されている。垂直走査回路１０４
は、シフトレジスタなどによって構成され、垂直走査パ
ルスφＶ（…，φＶｍ，φＶｍ＋１，…）を順に出力す
る。
ターンノイズを除去すべくなされた増幅型固体撮像装置
の従来例を図７に示す。同図において、画素１０１が行
列状に多数配列されており、各画素１０１の制御入力端
が行単位で垂直選択線１０２の各々に接続され、各出力
端が列単位で垂直信号線１０３の各々に接続されてい
る。垂直選択線１０２の各一端は、垂直走査回路１０４
の各行の出力端に接続されている。垂直走査回路１０４
は、シフトレジスタなどによって構成され、垂直走査パ
ルスφＶ（…，φＶｍ，φＶｍ＋１，…）を順に出力す
る。
【０００４】垂直信号線１０３の各々には、ＮｃｈＭＯ
Ｓトランジスタからなる２つのサンプリングスイッチ１
０５ｓ，１０５ｎの各ドレインが接続されている。サン
プリングスイッチ１０５ｓのゲートには、画素１０１か
ら出力される画素リセット前の明時の信号電圧をサンプ
リングするための動作パルスφＯＰＳが印加される。ま
た、サンプリングスイッチ１０５ｎのゲートには、画素
１０１から出力される画素リセット後の暗時の信号電圧
をサンプリングするための動作パルスφＯＰＮが印加さ
れる。
Ｓトランジスタからなる２つのサンプリングスイッチ１
０５ｓ，１０５ｎの各ドレインが接続されている。サン
プリングスイッチ１０５ｓのゲートには、画素１０１か
ら出力される画素リセット前の明時の信号電圧をサンプ
リングするための動作パルスφＯＰＳが印加される。ま
た、サンプリングスイッチ１０５ｎのゲートには、画素
１０１から出力される画素リセット後の暗時の信号電圧
をサンプリングするための動作パルスφＯＰＮが印加さ
れる。
【０００５】サンプリングスイッチ１０５ｓ，１０５ｎ
の各ソースは、２つのキャパシタ１０６ｓ，１０６ｎの
各一端にそれぞれ接続されている。これらキャパシタ１
０６ｓ，１０６ｎは、明時の信号電圧と暗時の信号電圧
とをそれぞれホールドするために設けられたものであ
り、各他端が共に接地されている。サンプリングスイッ
チ１０５ｓ，１０５ｎの各ソースはさらに、ＮｃｈＭＯ
Ｓトランジスタからなる２つの水平選択スイッチ１０７
ｓ，１０７ｎの各ドレインにそれぞれ接続されている。
の各ソースは、２つのキャパシタ１０６ｓ，１０６ｎの
各一端にそれぞれ接続されている。これらキャパシタ１
０６ｓ，１０６ｎは、明時の信号電圧と暗時の信号電圧
とをそれぞれホールドするために設けられたものであ
り、各他端が共に接地されている。サンプリングスイッ
チ１０５ｓ，１０５ｎの各ソースはさらに、ＮｃｈＭＯ
Ｓトランジスタからなる２つの水平選択スイッチ１０７
ｓ，１０７ｎの各ドレインにそれぞれ接続されている。
【０００６】水平選択スイッチ１０７ｓ，１０７ｎの各
ソースは水平信号線１０８に接続され、各ゲートは水平
走査回路１０９の各列の出力端に接続されている。水平
走査回路１０９は、シフトレジスタなどによって構成さ
れ、各列ごとに水平選択スイッチ１０７ｓおよび水平選
択スイッチ１０７ｎを順にオンさせるための水平走査パ
ルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋１，…）を出力する。
水平信号線１０８は水平出力回路１１０の入力端に接続
されている。水平出力回路１１０の出力端はＣＤＳ（相
関二重サンプリング）回路１１１の入力端に接続されて
いる。
ソースは水平信号線１０８に接続され、各ゲートは水平
走査回路１０９の各列の出力端に接続されている。水平
走査回路１０９は、シフトレジスタなどによって構成さ
れ、各列ごとに水平選択スイッチ１０７ｓおよび水平選
択スイッチ１０７ｎを順にオンさせるための水平走査パ
ルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋１，…）を出力する。
水平信号線１０８は水平出力回路１１０の入力端に接続
されている。水平出力回路１１０の出力端はＣＤＳ（相
関二重サンプリング）回路１１１の入力端に接続されて
いる。
【０００７】次に、上記構成の従来装置における固定パ
ターンノイズの除去のための回路動作について説明す
る。
ターンノイズの除去のための回路動作について説明す
る。
【０００８】水平ブランキング期間において、垂直走査
回路１０４による垂直走査によってある行が選択される
と、その選択された行の画素１０１の画素リセット前の
明時の信号電圧と画素リセット後の暗時の信号電圧とが
順にサンプリングスイッチ１０５ｓ，１０５ｎによって
サンプリングされ、かつキャパシタ１０６ｓ，１０６ｎ
にホールドされる。
回路１０４による垂直走査によってある行が選択される
と、その選択された行の画素１０１の画素リセット前の
明時の信号電圧と画素リセット後の暗時の信号電圧とが
順にサンプリングスイッチ１０５ｓ，１０５ｎによって
サンプリングされ、かつキャパシタ１０６ｓ，１０６ｎ
にホールドされる。
【０００９】次に、水平有効期間において、水平走査回
路１０９による水平走査によってある列が選択され、そ
の選択された列の水平選択スイッチ１０７ｓ，１０７ｎ
が順にオンすることにより、キャパシタ１０６ｓ，１０
６ｎにホールドされた明時の信号電圧と暗時の信号電圧
とが順次水平信号線１０８に読み出される。これによ
り、明時の信号電圧と暗時の信号電圧とが、時間軸上に
おいて列単位で相前後して水平信号線１０８によって伝
送され、水平出力回路１１０を経てＣＤＳ回路１１１に
供給される。
路１０９による水平走査によってある列が選択され、そ
の選択された列の水平選択スイッチ１０７ｓ，１０７ｎ
が順にオンすることにより、キャパシタ１０６ｓ，１０
６ｎにホールドされた明時の信号電圧と暗時の信号電圧
とが順次水平信号線１０８に読み出される。これによ
り、明時の信号電圧と暗時の信号電圧とが、時間軸上に
おいて列単位で相前後して水平信号線１０８によって伝
送され、水平出力回路１１０を経てＣＤＳ回路１１１に
供給される。
【００１０】そして、このＣＤＳ回路１１１において、
時間軸上で相前後する明時の信号電圧と暗時の信号電圧
との相関二重サンプリングが行われ、その差分がとられ
ることによってノイズ成分が相殺される。その結果、画
素１０１のしきい値電圧Ｖｔｈなどの特性バラツキに起
因する固定パターンノイズの除去された信号が得られる
ことになる。
時間軸上で相前後する明時の信号電圧と暗時の信号電圧
との相関二重サンプリングが行われ、その差分がとられ
ることによってノイズ成分が相殺される。その結果、画
素１０１のしきい値電圧Ｖｔｈなどの特性バラツキに起
因する固定パターンノイズの除去された信号が得られる
ことになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の増幅型固体撮像装置では、画素１０１の特性バ
ラツキに起因する固定パターンノイズについては除去で
きるものの、垂直信号線１０３と水平信号線１０８との
間のサンプルホールド回路において明時と暗時の信号の
流れが異なっていることから、このサンプルホールド回
路で信号に乗ってくる成分があった場合には、ＣＤＳ回
路１１１での相関二重サンプリング後もこの成分が残
る。
た従来の増幅型固体撮像装置では、画素１０１の特性バ
ラツキに起因する固定パターンノイズについては除去で
きるものの、垂直信号線１０３と水平信号線１０８との
間のサンプルホールド回路において明時と暗時の信号の
流れが異なっていることから、このサンプルホールド回
路で信号に乗ってくる成分があった場合には、ＣＤＳ回
路１１１での相関二重サンプリング後もこの成分が残
る。
【００１２】このサンプルホールド回路から乗ってくる
成分として存在するのは、サンプリングスイッチ１０５
ｓ，１０５ｎの分配ノイズなどがある。この成分が回路
特性のバラツキによって列間で異なる場合には、相関二
重サンプリング後に残る成分も列間においてばらつくこ
とになり、これが画面上に縦筋状の固定パターンノイズ
として現れることになる。
成分として存在するのは、サンプリングスイッチ１０５
ｓ，１０５ｎの分配ノイズなどがある。この成分が回路
特性のバラツキによって列間で異なる場合には、相関二
重サンプリング後に残る成分も列間においてばらつくこ
とになり、これが画面上に縦筋状の固定パターンノイズ
として現れることになる。
【００１３】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、画素の特性バラツキ
に起因する固定パターンノイズのみならず、回路の特性
バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノイズをも抑
圧することが可能な固体撮像装置およびその駆動方法を
提供することにある。
であり、その目的とするところは、画素の特性バラツキ
に起因する固定パターンノイズのみならず、回路の特性
バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノイズをも抑
圧することが可能な固体撮像装置およびその駆動方法を
提供することにある。
【００１４】
【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、行列状に配列された複数の画素と、これら画素の
各出力端が列単位で接続された垂直信号線に一端が接続
された第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ手段
の他端に各一端が共通に接続された第１，第２の蓄積手
段と、これら蓄積手段の各他端と基準電位点との間にそ
れぞれ接続された第２，第３のスイッチ手段と、第１の
蓄積手段の他端と水平信号線との間に接続された水平選
択スイッチを含む垂直出力回路とを各列ごとに備えた構
成となっている。
置は、行列状に配列された複数の画素と、これら画素の
各出力端が列単位で接続された垂直信号線に一端が接続
された第１のスイッチ手段と、この第１のスイッチ手段
の他端に各一端が共通に接続された第１，第２の蓄積手
段と、これら蓄積手段の各他端と基準電位点との間にそ
れぞれ接続された第２，第３のスイッチ手段と、第１の
蓄積手段の他端と水平信号線との間に接続された水平選
択スイッチを含む垂直出力回路とを各列ごとに備えた構
成となっている。
【００１５】本発明による駆動方法は、上記構成の固体
撮像装置を駆動するに当たり、水平ブランキング期間に
おいて、先ず、第２のスイッチ手段のオン状態で第１の
スイッチ手段をオンさせて明時の信号をサンプリング
し、続いて第１のスイッチ手段をオフさせて明時の信号
を第１の蓄電手段にホールドし、次に第２のスイッチ手
段をオフさせ、続いてオフ状態にある第３のスイッチ手
段をオンさせ、次に第１のスイッチ手段を再びオンさせ
て暗時の信号をサンプリングし、第１のスイッチ手段を
再びオフさせて暗時の信号を第２の蓄電手段にホールド
し、次いで水平有効期間において、水平選択スイッチを
オンさせて第１の蓄電手段の出力側の電圧を水平信号線
に読み出し、続いて第２のスイッチ手段をオンさせて基
準電位を水平信号線に読み出すようにする。
撮像装置を駆動するに当たり、水平ブランキング期間に
おいて、先ず、第２のスイッチ手段のオン状態で第１の
スイッチ手段をオンさせて明時の信号をサンプリング
し、続いて第１のスイッチ手段をオフさせて明時の信号
を第１の蓄電手段にホールドし、次に第２のスイッチ手
段をオフさせ、続いてオフ状態にある第３のスイッチ手
段をオンさせ、次に第１のスイッチ手段を再びオンさせ
て暗時の信号をサンプリングし、第１のスイッチ手段を
再びオフさせて暗時の信号を第２の蓄電手段にホールド
し、次いで水平有効期間において、水平選択スイッチを
オンさせて第１の蓄電手段の出力側の電圧を水平信号線
に読み出し、続いて第２のスイッチ手段をオンさせて基
準電位を水平信号線に読み出すようにする。
【００１６】上記構成の固体撮像装置およびその駆動方
法において、水平ブランキング期間に先ず、第２のスイ
ッチ手段のオン状態で第１のスイッチ手段をオンさせて
画素リセット後の明時の信号をサンプリングし、これを
第１のスイッチ手段をオフさせることによって第１の蓄
電手段にホールドする。このとき、第１のスイッチ手段
のスイッチングに伴うノイズ成分が第１の蓄電手段に乗
ってくる。次に、第２のスイッチ手段をオフさせる。こ
のとき、第１の蓄電手段の入力側がフローティング状態
にあるため、第１の蓄電手段に第２のスイッチ手段のス
イッチングに伴うノイズ成分は乗ってこない。
法において、水平ブランキング期間に先ず、第２のスイ
ッチ手段のオン状態で第１のスイッチ手段をオンさせて
画素リセット後の明時の信号をサンプリングし、これを
第１のスイッチ手段をオフさせることによって第１の蓄
電手段にホールドする。このとき、第１のスイッチ手段
のスイッチングに伴うノイズ成分が第１の蓄電手段に乗
ってくる。次に、第２のスイッチ手段をオフさせる。こ
のとき、第１の蓄電手段の入力側がフローティング状態
にあるため、第１の蓄電手段に第２のスイッチ手段のス
イッチングに伴うノイズ成分は乗ってこない。
【００１７】その後、第３のスイッチ手段をオンさせ、
続いて第１のスイッチ手段を再びオンさせて画素をリセ
ットするなどして得られる暗時の信号をサンプリング
し、これを第１のスイッチ手段をオフさせることによっ
て第２の蓄電手段にホールドする。このとき、第１のス
イッチ手段の出力側に第２の蓄電手段が接続されている
ことから、明時の信号をホールドした場合と同様に、第
２の蓄電手段に第１のスイッチ手段のスイッチングに伴
うノイズ成分が乗る。
続いて第１のスイッチ手段を再びオンさせて画素をリセ
ットするなどして得られる暗時の信号をサンプリング
し、これを第１のスイッチ手段をオフさせることによっ
て第２の蓄電手段にホールドする。このとき、第１のス
イッチ手段の出力側に第２の蓄電手段が接続されている
ことから、明時の信号をホールドした場合と同様に、第
２の蓄電手段に第１のスイッチ手段のスイッチングに伴
うノイズ成分が乗る。
【００１８】その結果、第１の蓄電手段の出力側には、
第１，第２の蓄電手段に乗った縦筋状の固定パターンノ
イズの一因となる回路の特性バラツキ、即ち第１のスイ
ッチ手段のスイッチングに伴うノイズ成分がキャンセル
され、しかも明時の信号と暗時の信号との差分、即ち画
素の特性バラツキに起因する固定パターンノイズが除去
された信号成分に基準電位が加算されて出力される。
第１，第２の蓄電手段に乗った縦筋状の固定パターンノ
イズの一因となる回路の特性バラツキ、即ち第１のスイ
ッチ手段のスイッチングに伴うノイズ成分がキャンセル
され、しかも明時の信号と暗時の信号との差分、即ち画
素の特性バラツキに起因する固定パターンノイズが除去
された信号成分に基準電位が加算されて出力される。
【００１９】次いで、水平有効期間において、水平選択
スイッチをオンさせて第１の蓄電手段の出力側の電圧、
即ち信号成分（明時の信号と暗時の信号との差分）に基
準電位が加算された信号を水平信号線に読み出す。続い
て、第２のスイッチ手段をオンさせて基準電位を読み出
す。
スイッチをオンさせて第１の蓄電手段の出力側の電圧、
即ち信号成分（明時の信号と暗時の信号との差分）に基
準電位が加算された信号を水平信号線に読み出す。続い
て、第２のスイッチ手段をオンさせて基準電位を読み出
す。
【００２０】これにより、信号成分に基準電位が加算さ
れた信号と基準電位とが時間軸上において列単位で相前
後して水平信号線によって水平出力回路へ伝送される。
そして、後段の回路において、信号成分に基準電位が加
算された信号と基準電位との差分をとることにより、両
信号に共通に乗る垂直出力回路における列間の回路の特
性バラツキがキャンセルされる。その結果、画素の特性
バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、回
路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノイ
ズが除去された信号が得られる。
れた信号と基準電位とが時間軸上において列単位で相前
後して水平信号線によって水平出力回路へ伝送される。
そして、後段の回路において、信号成分に基準電位が加
算された信号と基準電位との差分をとることにより、両
信号に共通に乗る垂直出力回路における列間の回路の特
性バラツキがキャンセルされる。その結果、画素の特性
バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、回
路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定パターンノイ
ズが除去された信号が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しつつ詳細に説明する。
て図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２２】図１は、本発明の一実施形態を示す概略構
成図である。図１において、画素１１が行列状に多数配
列されており、各画素１１の制御入力端が行単位で垂直
選択線１２の各々に接続され、各出力端が列単位で垂直
信号線１３の各々に接続されている。画素１１からは、
信号が電圧として垂直信号線１３に出力される。垂直選
択線１２の各一端は、垂直走査回路１４の各行の出力端
に接続されている。垂直走査回路１４は、シフトレジス
タなどによって構成され、垂直走査パルスφＶ（…，φ
Ｖｍ，φＶｍ＋１，…）を順に出力する。
成図である。図１において、画素１１が行列状に多数配
列されており、各画素１１の制御入力端が行単位で垂直
選択線１２の各々に接続され、各出力端が列単位で垂直
信号線１３の各々に接続されている。画素１１からは、
信号が電圧として垂直信号線１３に出力される。垂直選
択線１２の各一端は、垂直走査回路１４の各行の出力端
に接続されている。垂直走査回路１４は、シフトレジス
タなどによって構成され、垂直走査パルスφＶ（…，φ
Ｖｍ，φＶｍ＋１，…）を順に出力する。
【００２３】垂直信号線１３の各々には、ＮｃｈＭＯＳ
トランジスタからなるサンプリングスイッチ（第１のス
イッチ手段）１５のドレインが接続されている。このサ
ンプリングスイッチ１５のゲートには、画素１１から画
素リセット前の明時の信号電圧と、画素１１をリセット
するなどして得られる暗時の信号電圧（以下、画素リセ
ット後の暗時の信号電圧と称する）とをそれぞれ読み出
すためのサンプリングパルスφＶg-SHが印加される。サ
ンプリングスイッチ１５のソースには、負荷キャパシタ
（第１の蓄積手段）１６およびダミーキャパシタ（第２
の蓄積手段）１７の各一端が接続されている。
トランジスタからなるサンプリングスイッチ（第１のス
イッチ手段）１５のドレインが接続されている。このサ
ンプリングスイッチ１５のゲートには、画素１１から画
素リセット前の明時の信号電圧と、画素１１をリセット
するなどして得られる暗時の信号電圧（以下、画素リセ
ット後の暗時の信号電圧と称する）とをそれぞれ読み出
すためのサンプリングパルスφＶg-SHが印加される。サ
ンプリングスイッチ１５のソースには、負荷キャパシタ
（第１の蓄積手段）１６およびダミーキャパシタ（第２
の蓄積手段）１７の各一端が接続されている。
【００２４】負荷キャパシタ１６の他端とリファレンス
電位Ｖ-Refを与える基準電位線１８との間には、ＭＯＳ
トランジスタからなるリファレンススイッチ（第２のス
イッチ手段）１９が接続されている。同様に、ダミーキ
ャパシタ１７と基準電位線１８との間には、ＭＯＳトラ
ンジスタからなるダミーリファレンススイッチ（第２の
スイッチ手段）２０が接続されている。このリファレン
ススイッチ１９のゲートにはリファレンスパルスφＶg-
Ref が、ダミーリファレンススイッチ２０のゲートには
ダミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refがそれぞれ印
加される。
電位Ｖ-Refを与える基準電位線１８との間には、ＭＯＳ
トランジスタからなるリファレンススイッチ（第２のス
イッチ手段）１９が接続されている。同様に、ダミーキ
ャパシタ１７と基準電位線１８との間には、ＭＯＳトラ
ンジスタからなるダミーリファレンススイッチ（第２の
スイッチ手段）２０が接続されている。このリファレン
ススイッチ１９のゲートにはリファレンスパルスφＶg-
Ref が、ダミーリファレンススイッチ２０のゲートには
ダミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refがそれぞれ印
加される。
【００２５】負荷キャパシタ１６の他端にはさらに、垂
直出力回路２１の入力端が接続されている。垂直出力回
路２１の出力端は水平信号線２２に接続されている。こ
の垂直出力回路２１は、例えば図２に示すように、電源
Ｖｄｄとグランドとの間に直列に接続されたドライブＭ
ＯＳトランジスタＱ１および負荷ＭＯＳトランジスタＱ
２からなるソースフォロワ回路２３と、ドライブＭＯＳ
トランジスタＱ１のソースと水平信号線２２との間に接
続されたＭＯＳトランジスタからなる水平選択スイッチ
２４とから構成されている。ソースフォロワ回路２３に
おいて、負荷ＭＯＳトランジスタＱ２のゲートには、所
定のバイアス電圧Ｖg-loadが印加されている。
直出力回路２１の入力端が接続されている。垂直出力回
路２１の出力端は水平信号線２２に接続されている。こ
の垂直出力回路２１は、例えば図２に示すように、電源
Ｖｄｄとグランドとの間に直列に接続されたドライブＭ
ＯＳトランジスタＱ１および負荷ＭＯＳトランジスタＱ
２からなるソースフォロワ回路２３と、ドライブＭＯＳ
トランジスタＱ１のソースと水平信号線２２との間に接
続されたＭＯＳトランジスタからなる水平選択スイッチ
２４とから構成されている。ソースフォロワ回路２３に
おいて、負荷ＭＯＳトランジスタＱ２のゲートには、所
定のバイアス電圧Ｖg-loadが印加されている。
【００２６】この水平選択スイッチ２４のゲートは、水
平走査回路２５の各列の出力端に接続されている。水平
走査回路２５は、シフトレジスタなどによって構成さ
れ、水平選択スイッチ２４を順にオンさせるための水平
走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋１，…）を出力
する。水平信号線２２は水平出力回路２６の入力端に接
続されている。水平出力回路２６の出力端はＣＤＳ（相
関二重サンプリング）回路２７の入力端に接続されてい
る。
平走査回路２５の各列の出力端に接続されている。水平
走査回路２５は、シフトレジスタなどによって構成さ
れ、水平選択スイッチ２４を順にオンさせるための水平
走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋１，…）を出力
する。水平信号線２２は水平出力回路２６の入力端に接
続されている。水平出力回路２６の出力端はＣＤＳ（相
関二重サンプリング）回路２７の入力端に接続されてい
る。
【００２７】次に、上記構成の本発明の一実施形態に係
る増幅型固体撮像装置において、画素１１の特性バラツ
キに起因する固定パターンノイズと共に、回路バラツキ
に起因する縦筋状の固定パターンノイズを除去するため
の駆動方法について、図３のタイミングチャートを用い
て説明する。
る増幅型固体撮像装置において、画素１１の特性バラツ
キに起因する固定パターンノイズと共に、回路バラツキ
に起因する縦筋状の固定パターンノイズを除去するため
の駆動方法について、図３のタイミングチャートを用い
て説明する。
【００２８】先ず、信号電圧をサンプルホールドするま
での動作（ｔ１〜ｔ６）について、図４の動作説明図を
参照しつつ説明する。
での動作（ｔ１〜ｔ６）について、図４の動作説明図を
参照しつつ説明する。
【００２９】水平ブランキング期間において、先ず、時
点ｔ１でサンプリングパルスφＶg-SHが“Ｈ”レベルに
なり、サンプリングスイッチ１５がオン状態となること
で、画素リセット前の明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌがサン
プリングされる。このとき、リファレンスパルスφＶg-
Ref が“Ｈ”レベルにあり、リファレンススイッチ１９
がオン状態にあるため、負荷キャパシタ１６の出力側電
位はリファレンス電位Ｖ-Refにある。
点ｔ１でサンプリングパルスφＶg-SHが“Ｈ”レベルに
なり、サンプリングスイッチ１５がオン状態となること
で、画素リセット前の明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌがサン
プリングされる。このとき、リファレンスパルスφＶg-
Ref が“Ｈ”レベルにあり、リファレンススイッチ１９
がオン状態にあるため、負荷キャパシタ１６の出力側電
位はリファレンス電位Ｖ-Refにある。
【００３０】次に、時点ｔ２において、サンプリングパ
ルスφＶg-SHが“Ｌ”レベルに遷移し、サンプリングス
イッチ１５がオフ状態となることにより、明時の信号電
圧Ｖｓｉｇｌが負荷キャパシタ１６にホールドされる。
この際、サンプリングスイッチ（ＳＨ Ｔｒ）１５のカ
ットオフ時のスイッチングに伴うノイズ成分Ｖαが負荷
キャパシタ１６に乗ってくる。
ルスφＶg-SHが“Ｌ”レベルに遷移し、サンプリングス
イッチ１５がオフ状態となることにより、明時の信号電
圧Ｖｓｉｇｌが負荷キャパシタ１６にホールドされる。
この際、サンプリングスイッチ（ＳＨ Ｔｒ）１５のカ
ットオフ時のスイッチングに伴うノイズ成分Ｖαが負荷
キャパシタ１６に乗ってくる。
【００３１】次に、時点ｔ３において、リファレンスパ
ルスφＶg-Ref が“Ｌ”レベルに遷移し、これに応答し
てリファレンススイッチ１９がオフ状態となる。このと
き、サンプリングスイッチ１５がオフ状態にあることに
よって負荷キャパシタ１６の入力側がフローティング状
態にあるため、負荷キャパシタ１６にリファレンススイ
ッチ（Ｒｅｆ Ｔｒ）１９のカットオフ時のスイッチン
グに伴うノイズ成分Ｖβは乗ってこない。
ルスφＶg-Ref が“Ｌ”レベルに遷移し、これに応答し
てリファレンススイッチ１９がオフ状態となる。このと
き、サンプリングスイッチ１５がオフ状態にあることに
よって負荷キャパシタ１６の入力側がフローティング状
態にあるため、負荷キャパシタ１６にリファレンススイ
ッチ（Ｒｅｆ Ｔｒ）１９のカットオフ時のスイッチン
グに伴うノイズ成分Ｖβは乗ってこない。
【００３２】次に、時点ｔ４でダミーリファレンスパル
スφＶg-dumy Refが“Ｈ”レベルとなり、ダミーリファ
レンススイッチ２０がオン状態となった後、時点ｔ５に
おいて、サンプリングパルスφＶg-SHが再び“Ｈ”レベ
ルになり、サンプリングスイッチ１５がオン状態となる
ことで、画素リセット後の暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄが
サンプリングされる。
スφＶg-dumy Refが“Ｈ”レベルとなり、ダミーリファ
レンススイッチ２０がオン状態となった後、時点ｔ５に
おいて、サンプリングパルスφＶg-SHが再び“Ｈ”レベ
ルになり、サンプリングスイッチ１５がオン状態となる
ことで、画素リセット後の暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄが
サンプリングされる。
【００３３】次に、時点ｔ６において、サンプリングパ
ルスφＶg-SHが“Ｌ”レベルに遷移し、サンプリングス
イッチ１５がオフ状態となることにより、暗時の信号電
圧Ｖｓｉｇｄがダミーキャパシタ１７にホールドされ
る。この際、サンプリングスイッチ１５の出力側にダミ
ーキャパシタ１７が接続されていることから、明時の信
号電圧Ｖｓｉｇｌをホールドした場合と同様に、ダミー
キャパシタ１７にサンプリングスイッチ１５のスイッチ
ングに伴うノイズ成分Ｖαが乗る。
ルスφＶg-SHが“Ｌ”レベルに遷移し、サンプリングス
イッチ１５がオフ状態となることにより、暗時の信号電
圧Ｖｓｉｇｄがダミーキャパシタ１７にホールドされ
る。この際、サンプリングスイッチ１５の出力側にダミ
ーキャパシタ１７が接続されていることから、明時の信
号電圧Ｖｓｉｇｌをホールドした場合と同様に、ダミー
キャパシタ１７にサンプリングスイッチ１５のスイッチ
ングに伴うノイズ成分Ｖαが乗る。
【００３４】このように、サンプリングスイッチ１５の
出力端に負荷キャパシタ１６およびダミーキャパシタ１
７の各入力側を接続し、これらキャパシタ１６，１７の
各出力側をリファレンススイッチ１９，２０によって適
宜基準電位線１８に接続するとともに、負荷キャパシタ
１６の出力側を垂直出力回路２１の入力端に接続し、上
述した手順で駆動することにより、負荷キャパシタ１６
の出力側には、（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）と
いう相関二重サンプリングされた信号電圧が導出され
る。
出力端に負荷キャパシタ１６およびダミーキャパシタ１
７の各入力側を接続し、これらキャパシタ１６，１７の
各出力側をリファレンススイッチ１９，２０によって適
宜基準電位線１８に接続するとともに、負荷キャパシタ
１６の出力側を垂直出力回路２１の入力端に接続し、上
述した手順で駆動することにより、負荷キャパシタ１６
の出力側には、（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）と
いう相関二重サンプリングされた信号電圧が導出され
る。
【００３５】すなわち、相関二重サンプリング動作を受
け持つ回路（負荷キャパシタ１６およびリファレンスス
イッチ１９）と対称な形でダミーの回路（ダミーキャパ
シタ１７およびダミーリファレンススイッチ２０）を設
け、相関二重サンプリングを行うとともに、明時の信号
電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとを同一の
信号経路を経由して読み出すことにより、画素１１の特
性バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、
縦筋状の固定パターンノイズの一因となる回路の特性バ
ラツキ、即ちサンプリングスイッチ１５のスイッチング
に伴うノイズ成分が除去された信号電圧が得られる。
け持つ回路（負荷キャパシタ１６およびリファレンスス
イッチ１９）と対称な形でダミーの回路（ダミーキャパ
シタ１７およびダミーリファレンススイッチ２０）を設
け、相関二重サンプリングを行うとともに、明時の信号
電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとを同一の
信号経路を経由して読み出すことにより、画素１１の特
性バラツキに起因する固定パターンノイズのみならず、
縦筋状の固定パターンノイズの一因となる回路の特性バ
ラツキ、即ちサンプリングスイッチ１５のスイッチング
に伴うノイズ成分が除去された信号電圧が得られる。
【００３６】続いて、水平信号線２２に信号電圧を出力
する動作（ｔ７〜ｔ８）について説明する。
する動作（ｔ７〜ｔ８）について説明する。
【００３７】水平有効期間において、水平走査回路２５
から順次水平走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋
１，…）が出力され、時点ｔ７である列の垂直出力回路
２１における水平選択スイッチ２４（図２を参照）がオ
ン状態となることにより、その列の信号電圧（Ｖｓｉｇ
ｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して
水平信号線２２に読み出される。
から順次水平走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋
１，…）が出力され、時点ｔ７である列の垂直出力回路
２１における水平選択スイッチ２４（図２を参照）がオ
ン状態となることにより、その列の信号電圧（Ｖｓｉｇ
ｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して
水平信号線２２に読み出される。
【００３８】次に、時点ｔ８において、リファレンスパ
ルスφＶg-Ref が“Ｈ”レベルとなり、リファレンスス
イッチ１９がオン状態となることにより、リファレンス
電位Ｖ-Refが垂直出力回路２１を介して水平信号線２２
に読み出される。このとき、ダミーリファレンスパルス
φＶg-dumy Refは“Ｌ”レベルに遷移する。ただし、ダ
ミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refが、図３に破線
で示すように、そのまま“Ｈ”レベルを維持するように
しても構わない。
ルスφＶg-Ref が“Ｈ”レベルとなり、リファレンスス
イッチ１９がオン状態となることにより、リファレンス
電位Ｖ-Refが垂直出力回路２１を介して水平信号線２２
に読み出される。このとき、ダミーリファレンスパルス
φＶg-dumy Refは“Ｌ”レベルに遷移する。ただし、ダ
ミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refが、図３に破線
で示すように、そのまま“Ｈ”レベルを維持するように
しても構わない。
【００３９】このようにして水平信号線２２に順次読み
出された信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）
とリファレンス電位Ｖ-Refには、垂直出力回路２１を通
過する際に、ソースフォロワ回路２３（図２を参照）の
オフセットバラツキや水平選択スイッチ２４のスイッチ
ングに伴うノイズ成分が乗り、これらに列間でバラツキ
があると、縦筋状の固定パターンノイズとなる。
出された信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）
とリファレンス電位Ｖ-Refには、垂直出力回路２１を通
過する際に、ソースフォロワ回路２３（図２を参照）の
オフセットバラツキや水平選択スイッチ２４のスイッチ
ングに伴うノイズ成分が乗り、これらに列間でバラツキ
があると、縦筋状の固定パターンノイズとなる。
【００４０】ところが、水平信号線２２に順次読み出さ
れた信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）とリ
ファレンス電位Ｖ-Refとは、時間軸上において列単位で
相前後して水平信号線２２によって伝送され、水平出力
回路２６を経た後、ＣＤＳ回路２７において相関二重サ
ンプリングが行われ、その差分がとられる。これによ
り、縦筋状の固定パターンノイズの一因となる垂直出力
回路２１における列間の回路の特性バラツキを除くこと
ができる。
れた信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）とリ
ファレンス電位Ｖ-Refとは、時間軸上において列単位で
相前後して水平信号線２２によって伝送され、水平出力
回路２６を経た後、ＣＤＳ回路２７において相関二重サ
ンプリングが行われ、その差分がとられる。これによ
り、縦筋状の固定パターンノイズの一因となる垂直出力
回路２１における列間の回路の特性バラツキを除くこと
ができる。
【００４１】以上により、画素１１の特性バラツキに起
因する固定パターンノイズのみならず、サンプリングス
イッチ１５のスイッチングに伴うノイズ成分や、ソース
フォロワ回路２３（図２を参照）のオフセットバラツキ
や、水平選択スイッチ２４のスイッチングに伴うノイズ
成分などの回路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定
パターンノイズが除去された信号が得られる。
因する固定パターンノイズのみならず、サンプリングス
イッチ１５のスイッチングに伴うノイズ成分や、ソース
フォロワ回路２３（図２を参照）のオフセットバラツキ
や、水平選択スイッチ２４のスイッチングに伴うノイズ
成分などの回路の特性バラツキに起因する縦筋状の固定
パターンノイズが除去された信号が得られる。
【００４２】また、従来の増幅型固体撮像装置では、画
素リセット前の明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌと画素リセッ
ト後の暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとが、時間軸上におい
て列単位で相前後して伝送されるようになっていること
から、明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓ
ｉｇｄの間に時間マージンを確保する必要があり、その
結果水平走査回路や後段のＣＤＳ回路におけるクロック
の位相マージンを十分に確保できなかった。
素リセット前の明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌと画素リセッ
ト後の暗時の信号電圧Ｖｓｉｇｄとが、時間軸上におい
て列単位で相前後して伝送されるようになっていること
から、明時の信号電圧Ｖｓｉｇｌと暗時の信号電圧Ｖｓ
ｉｇｄの間に時間マージンを確保する必要があり、その
結果水平走査回路や後段のＣＤＳ回路におけるクロック
の位相マージンを十分に確保できなかった。
【００４３】これに対し、本発明に係る増幅型固体撮像
装置では、時間軸上において列単位で信号電圧（Ｖｓｉ
ｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）に後続するのはリファレン
ス電位Ｖ-Refであることから、信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）を読み出したら、引き続きリファ
レンス電位Ｖ-Refを読み出すことができる、即ち信号電
圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）とリファレンス
電位Ｖ-Refの間に時間マージンを持たせる必要がないた
め、従来装置に比べて水平走査回路２５や後段のＣＤＳ
回路２７におけるクロックの位相マージンを十分に確保
できるという利点もある。
装置では、時間軸上において列単位で信号電圧（Ｖｓｉ
ｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）に後続するのはリファレン
ス電位Ｖ-Refであることから、信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）を読み出したら、引き続きリファ
レンス電位Ｖ-Refを読み出すことができる、即ち信号電
圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）とリファレンス
電位Ｖ-Refの間に時間マージンを持たせる必要がないた
め、従来装置に比べて水平走査回路２５や後段のＣＤＳ
回路２７におけるクロックの位相マージンを十分に確保
できるという利点もある。
【００４４】図５は、本発明の他の実施形態を示す概略
構成図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付
して示してある。
構成図であり、図中、図１と同等部分には同一符号を付
して示してある。
【００４５】先の実施形態では、各列のリファレンスス
イッチ１９に対してリファレンスパルスφＶg-Ref を共
通に与える構成としていたのに対し、本実施形態では、
各列のリファレンススイッチ１９に対して各列ごとに異
なるリファレンスパルスφＶg-Ref （…，φＶg-Ref
(n)，φＶg-Ref(n+1)，…）を与える構成となってい
る。このリファレンスパルスφＶg-Ref （…，φＶg-Re
f(n)，φＶg-Ref(n+1)，…）は、例えば水平走査回路２
５から出力される。
イッチ１９に対してリファレンスパルスφＶg-Ref を共
通に与える構成としていたのに対し、本実施形態では、
各列のリファレンススイッチ１９に対して各列ごとに異
なるリファレンスパルスφＶg-Ref （…，φＶg-Ref
(n)，φＶg-Ref(n+1)，…）を与える構成となってい
る。このリファレンスパルスφＶg-Ref （…，φＶg-Re
f(n)，φＶg-Ref(n+1)，…）は、例えば水平走査回路２
５から出力される。
【００４６】この他の実施形態の動作説明のためのタイ
ミングチャートを図６に示す。このタイミングチャート
において、時点ｔ１〜時点ｔ６までの動作、即ち信号電
圧をサンプルホールドするまでの動作については、先の
実施形態の場合と全く同じであり、その説明については
重複するので省略し、水平信号線２２に信号電圧を出力
する場合の動作について以下に説明する。
ミングチャートを図６に示す。このタイミングチャート
において、時点ｔ１〜時点ｔ６までの動作、即ち信号電
圧をサンプルホールドするまでの動作については、先の
実施形態の場合と全く同じであり、その説明については
重複するので省略し、水平信号線２２に信号電圧を出力
する場合の動作について以下に説明する。
【００４７】水平有効期間において、水平走査回路２５
から順次水平走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋
１，…）が出力され、時点ｔ７でｎ列の垂直出力回路２
１における水平選択スイッチ２４（図２を参照）がオン
状態となることにより、ｎ列の信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して水平
信号線２２に読み出される。
から順次水平走査パルスφＨ（…，φＨｎ，φＨｎ＋
１，…）が出力され、時点ｔ７でｎ列の垂直出力回路２
１における水平選択スイッチ２４（図２を参照）がオン
状態となることにより、ｎ列の信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して水平
信号線２２に読み出される。
【００４８】次に、時点ｔ８において、ｎ列のリファレ
ンスパルスφＶg-Ref(n)が“Ｈ”レベルとなり、ｎ列の
リファレンススイッチ１９がオン状態となることによ
り、リファレンス電位Ｖ-Refがｎ列の垂直出力回路２１
を介して水平信号線２２に読み出される。このとき、ダ
ミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refは“Ｈ”レベル
でも“Ｌ”レベルでも構わないが、本例では無駄のない
ようにそのまま“Ｈ”レベルを維持するものとする。
ンスパルスφＶg-Ref(n)が“Ｈ”レベルとなり、ｎ列の
リファレンススイッチ１９がオン状態となることによ
り、リファレンス電位Ｖ-Refがｎ列の垂直出力回路２１
を介して水平信号線２２に読み出される。このとき、ダ
ミーリファレンスパルスφＶg-dumy Refは“Ｈ”レベル
でも“Ｌ”レベルでも構わないが、本例では無駄のない
ようにそのまま“Ｈ”レベルを維持するものとする。
【００４９】次に、時点ｔ９において、ｎ列の水平走査
パルスφＨｎが消滅し、ｎ＋１列の水平走査パルスφＨ
ｎ＋１が発生すると、ｎ＋１列の水平選択スイッチ２４
がオン状態となり、ｎ＋１列の信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して水平
信号線２２に読み出される。続いて、ｎ＋１列のリファ
レンスパルスφＶg-Ref(n+1)が“Ｈ”レベルとなり、ｎ
＋１列のリファレンススイッチ１９がオン状態となるこ
とにより、リファレンス電位Ｖ-Refがｎ＋１列の垂直出
力回路２１を介して水平信号線２２に読み出される。
パルスφＨｎが消滅し、ｎ＋１列の水平走査パルスφＨ
ｎ＋１が発生すると、ｎ＋１列の水平選択スイッチ２４
がオン状態となり、ｎ＋１列の信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−
Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）が垂直出力回路２１を介して水平
信号線２２に読み出される。続いて、ｎ＋１列のリファ
レンスパルスφＶg-Ref(n+1)が“Ｈ”レベルとなり、ｎ
＋１列のリファレンススイッチ１９がオン状態となるこ
とにより、リファレンス電位Ｖ-Refがｎ＋１列の垂直出
力回路２１を介して水平信号線２２に読み出される。
【００５０】以降、順に同様の動作が１ライン分に亘っ
て行われる。このようにして水平信号線２２に順次読み
出された信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）
とリファレンス電位Ｖ-Refとは、時間軸上において列単
位で相前後して水平信号線２２によって伝送され、水平
出力回路２６を経てＣＤＳ回路２７に供給される。そし
て、ＣＤＳ回路２７において、相関二重サンプリングが
行われ、その差分がとられる。
て行われる。このようにして水平信号線２２に順次読み
出された信号電圧（Ｖｓｉｇｄ−Ｖｓｉｇｌ＋Ｖ-Ref）
とリファレンス電位Ｖ-Refとは、時間軸上において列単
位で相前後して水平信号線２２によって伝送され、水平
出力回路２６を経てＣＤＳ回路２７に供給される。そし
て、ＣＤＳ回路２７において、相関二重サンプリングが
行われ、その差分がとられる。
【００５１】以上により、先の実施形態の場合と同様
に、画素１１の特性バラツキに起因する固定パターンノ
イズのみならず、サンプリングスイッチ１５のスイッチ
ングに伴うノイズ成分や、ソースフォロワ回路２３のオ
フセットバラツキや、水平選択スイッチ２４のスイッチ
ングに伴うノイズ成分などの回路の特性バラツキに起因
する縦筋状の固定パターンノイズが除去された信号が得
られる。
に、画素１１の特性バラツキに起因する固定パターンノ
イズのみならず、サンプリングスイッチ１５のスイッチ
ングに伴うノイズ成分や、ソースフォロワ回路２３のオ
フセットバラツキや、水平選択スイッチ２４のスイッチ
ングに伴うノイズ成分などの回路の特性バラツキに起因
する縦筋状の固定パターンノイズが除去された信号が得
られる。
【００５２】なお、上記各実施形態では、画素１１から
信号が電圧として出力される場合としたが、この例とし
て、ＢＣＭＤやＣＭＤをドライブトランジスタとして用
いてソースフォロワ回路を組んだ場合や、そのソースフ
ォロワ回路の抵抗を容量に置き換えて容量負荷読み出し
動作を行った場合などがある。
信号が電圧として出力される場合としたが、この例とし
て、ＢＣＭＤやＣＭＤをドライブトランジスタとして用
いてソースフォロワ回路を組んだ場合や、そのソースフ
ォロワ回路の抵抗を容量に置き換えて容量負荷読み出し
動作を行った場合などがある。
【００５３】容量負荷読み出し動作の場合には、負荷キ
ャパシタ１６やダミーキャパシタ１７をそれぞれ明時の
読み出し時と暗時の読み出し時の負荷として利用する。
ただし、容量負荷動作の場合、本発明の回路に明時や暗
時の信号を読み出す直前に、垂直信号線１３を一定電位
にリセットする手段（トランジスタなど）の付加が必要
になる。
ャパシタ１６やダミーキャパシタ１７をそれぞれ明時の
読み出し時と暗時の読み出し時の負荷として利用する。
ただし、容量負荷動作の場合、本発明の回路に明時や暗
時の信号を読み出す直前に、垂直信号線１３を一定電位
にリセットする手段（トランジスタなど）の付加が必要
になる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
各画素から水平信号線に明時の信号電圧と暗時の信号電
圧とを読み出す回路において、両信号電圧の読み出し経
路を同一にしたことにより、画素の特性バラツキに起因
する固定パターンノイズのみならず、回路の特性バラツ
キに起因する縦筋状の固定パターンノイズをも抑圧する
ことが可能となる。
各画素から水平信号線に明時の信号電圧と暗時の信号電
圧とを読み出す回路において、両信号電圧の読み出し経
路を同一にしたことにより、画素の特性バラツキに起因
する固定パターンノイズのみならず、回路の特性バラツ
キに起因する縦筋状の固定パターンノイズをも抑圧する
ことが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】垂直出力回路の構成の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施形態の動作説明のためのタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図４】本発明の一実施形態の動作説明図である。
【図５】本発明の他の実施形態を示す概略構成図であ
る。
る。
【図６】本発明の他の実施形態の動作説明のためのタイ
ミングチャートである。
ミングチャートである。
【図７】従来例を示す概略構成図である。
１１ 画素 １３ 垂直信号線 １４ 垂直走査回
路 １５ サンプリングスイッチ １６ 負荷キャパシタ １７ ダミーキャパシタ １８ 基準電位線 １９ リファレンススイッチ ２０ ダミーリファレ
ンススイッチ ２１ 垂直出力回路 ２２ 水平信号線 ２３ ソ
ースフォロワ回路 ２４ 水平選択スイッチ ２５ 水平走査回路 ２
６ 水平出力回路 ２７ ＣＤＳ回路
路 １５ サンプリングスイッチ １６ 負荷キャパシタ １７ ダミーキャパシタ １８ 基準電位線 １９ リファレンススイッチ ２０ ダミーリファレ
ンススイッチ ２１ 垂直出力回路 ２２ 水平信号線 ２３ ソ
ースフォロワ回路 ２４ 水平選択スイッチ ２５ 水平走査回路 ２
６ 水平出力回路 ２７ ＣＤＳ回路
Claims (5)
- 【請求項１】 行列状に配列された複数の画素と、 前記複数の画素の各出力端が列単位で接続された垂直信
号線に一端が接続された第１のスイッチ手段と、 前記第１のスイッチ手段の他端に各一端が共通に接続さ
れた第１，第２の蓄積手段と、 前記第１，第２の蓄積手段の各他端と基準電位点との間
にそれぞれ接続された第２，第３のスイッチ手段と、 前記第１の蓄積手段の他端と水平信号線との間に接続さ
れた水平選択スイッチを含む垂直出力回路とを各列ごと
に備えたことを特徴とする固体撮像装置。 - 【請求項２】 前記垂直出力回路は、前記第１の蓄積手
段の他端に入力端が接続されたソースフォロワ回路と、
前記ソースフォロワ回路の出力端と前記水平信号線との
間に接続された水平選択スイッチとからなることを特徴
とする請求項１記載の固体撮像装置。 - 【請求項３】 前記垂直出力回路を介して前記水平信号
線に順に読み出される２つの信号の差分をとる回路を有
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４】 行列状に配列された複数の画素と、前記
複数の画素の各出力端が列単位で接続された垂直信号線
に一端が接続された第１のスイッチ手段と、前記第１の
スイッチ手段の他端に各一端が共通に接続された第１，
第２の蓄積手段と、前記第１，第２の蓄積手段の各他端
と基準電位点との間にそれぞれ接続された第２，第３の
スイッチ手段と、前記第１の蓄積手段の他端と水平信号
線との間に接続された水平選択スイッチを含む垂直出力
回路とを各列ごとに備えた固体撮像装置の駆動方法であ
って、 水平ブランキング期間において、先ず、前記第２のスイ
ッチ手段のオン状態で前記第１のスイッチ手段をオンさ
せて明時の信号をサンプリングし、続いて前記第１のス
イッチ手段をオフさせて前記明時の信号を前記第１の蓄
電手段にホールドし、 次に前記第２のスイッチ手段をオフさせ、続いてオフ状
態にある前記第３のスイッチ手段をオンさせ、 次に前記第１のスイッチ手段を再びオンさせて暗時の信
号をサンプリングし、前記第１のスイッチ手段を再びオ
フさせて前記暗時の信号を前記第２の蓄電手段にホール
ドし、 次いで水平有効期間において、前記水平選択スイッチを
オンさせて前記第１の蓄電手段の出力側の電圧を前記水
平信号線に読み出し、続いて前記第２のスイッチ手段を
オンさせて基準電位を前記水平信号線に読み出すことを
特徴とする固体撮像装置の駆動方法。 - 【請求項５】 前記水平信号線によって時間軸上で相前
後して伝送される前記第１の蓄電手段の出力側の電圧と
前記基準電位との差分をとることを特徴とする請求項４
記載の固体撮像装置の駆動方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29245096A JP3624585B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
| GB0022243A GB2351630B (en) | 1996-10-17 | 1997-10-01 | Solid state imaging device, driving method therefor and camera |
| GB9720989A GB2318473B (en) | 1996-10-17 | 1997-10-01 | Solid state imaging device,signal processing method and camera |
| US08/951,504 US6483541B1 (en) | 1996-10-17 | 1997-10-16 | Solid state imaging device, signal processing method and driving method therefor and camera |
| KR1019970053278A KR100529808B1 (ko) | 1996-10-17 | 1997-10-17 | 고체촬상디바이스와,그의신호처리방법과구동방법및카메라 |
| US10/262,050 US7113212B2 (en) | 1996-10-17 | 2002-10-01 | Solid state imaging device, signal processing method and driving method therefor and camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29245096A JP3624585B2 (ja) | 1996-11-05 | 1996-11-05 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004303220A Division JP4165493B2 (ja) | 2004-10-18 | 2004-10-18 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10145681A true JPH10145681A (ja) | 1998-05-29 |
| JP3624585B2 JP3624585B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=17781966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29245096A Expired - Fee Related JP3624585B2 (ja) | 1996-10-17 | 1996-11-05 | 固体撮像装置およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624585B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6677997B1 (en) | 1998-11-05 | 2004-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US6734908B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Correlated double sampling circuit and amplification type solid state imaging device employing the same |
| WO2005022903A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Rohm Co., Ltd. | 光電変換装置 |
| WO2005117420A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置 |
| KR100732299B1 (ko) * | 2004-07-20 | 2007-06-25 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 샘플링 회로 |
-
1996
- 1996-11-05 JP JP29245096A patent/JP3624585B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6677997B1 (en) | 1998-11-05 | 2004-01-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying solid-state imaging device, and method for driving the same |
| US6734908B1 (en) | 1999-03-30 | 2004-05-11 | Sharp Kabushiki Kaisha | Correlated double sampling circuit and amplification type solid state imaging device employing the same |
| WO2005022903A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Rohm Co., Ltd. | 光電変換装置 |
| CN100414977C (zh) * | 2003-08-29 | 2008-08-27 | 罗姆股份有限公司 | 光电变换装置 |
| US7420600B2 (en) | 2003-08-29 | 2008-09-02 | Rohm Co., Ltd. | Photoelectric conversion apparatus with circuitry to offset dark noise |
| WO2005117420A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 固体撮像装置 |
| JPWO2005117420A1 (ja) * | 2004-05-31 | 2008-04-03 | 松下電器産業株式会社 | 固体撮像装置 |
| CN100512393C (zh) | 2004-05-31 | 2009-07-08 | 松下电器产业株式会社 | 固体摄像装置 |
| JP4522992B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2010-08-11 | パナソニック株式会社 | 固体撮像装置 |
| US8018510B2 (en) | 2004-05-31 | 2011-09-13 | Panasonic Corporation | Summing signals in pixel units of solid-state imager |
| KR100732299B1 (ko) * | 2004-07-20 | 2007-06-25 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 샘플링 회로 |
| US7408539B2 (en) | 2004-07-20 | 2008-08-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid-state imaging apparatus and sampling circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624585B2 (ja) | 2005-03-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100529808B1 (ko) | 고체촬상디바이스와,그의신호처리방법과구동방법및카메라 | |
| JPH11112018A (ja) | 固体撮像装置と信号検出装置と信号蓄積装置 | |
| CN100391241C (zh) | 用于去除水平噪声的图像传感器 | |
| JPH11103420A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法 | |
| US5796431A (en) | Solid-state image pickup device and driving method thereof | |
| JPH05316431A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US5719626A (en) | Solid-state image pickup device | |
| JPH10126697A (ja) | 固体撮像素子およびその信号処理方法並びにカメラ | |
| JP2001008109A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法並びにカメラシステム | |
| JPH10145681A (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JP3680366B2 (ja) | 撮像装置 | |
| CA1322045C (en) | Charge injection device with low noise readout | |
| KR100320892B1 (ko) | 이미지 센서 | |
| KR19990072919A (ko) | 고체촬상장치,그구동방법및카메라 | |
| JPH06326929A (ja) | 画像入力装置 | |
| JP4165493B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09200614A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH09224196A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH10126695A (ja) | 固体撮像素子およびその駆動方法並びにカメラ | |
| JP3680458B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JPH06217205A (ja) | 固体撮像素子 | |
| JP3855331B2 (ja) | 固体撮像装置およびその駆動方法 | |
| JP3469610B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| CN100414977C (zh) | 光电变换装置 | |
| JP4404261B2 (ja) | 固体撮像素子および撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040513 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040518 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040716 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040817 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041018 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20041109 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20041122 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071210 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081210 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091210 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101210 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111210 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121210 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131210 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |