JPH10200820A - 固体撮像装置およびその駆動方法 - Google Patents

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】 水平ブランキング期間において、先ず、
サンプルホールドスイッチ２１およびクランプスイッチ
２４ｓをオン、クランプスイッチ２４ｒをオフさせて明
時の信号レベル成分をキャパシタ２３ｓにサンプルホー
ルドし、続いてサンプルホールドスイッチ２１およびク
ランプスイッチ２４ｒをオン、クランプスイッチ２４ｓ
をオフさせて暗時の基準レベル成分をキャパシタ２３ｒ
にサンプルホールドする。そして、水平有効期間におい
て、各列ごとに順に水平選択スイッチ２６ｓ，２６ｒお
よびリファレンススイッチ２２をオンさせてキャパシタ
２３ｓ，２３ｒにサンプルホールドされている各信号成
分を水平信号線１５ｓ，１５ｒに読み出す。

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。

【０００２】

【従来の技術】増幅型固体撮像装置としては、ＢＡＳＩ
Ｓ(Base Stored Image Senser)、ＢＣＭＤ(Bulk Charge
Modulation Device) 、ＣＭＯＳのＡＰＳ(Active Pixe
l Sensor) などが知られている。これらの増幅型固体撮
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 Pater
n 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８に示す。同図において、行列状に多数配
列された画素１０１は、列単位で各出力端が垂直信号線
１０２に接続されている。そして、各垂直信号線１０２
の一端には、各画素１０１の信号を読み出すための垂直
出力回路１０３が各列ごとに接続されている。なお、図
８には、ある列の垂直出力回路１０３の具体的な回路構
成のみを示す。

【０００４】この垂直出力回路１０３において、垂直信
号線１０２の一端にはＮｃｈＭＯＳトランジスタからな
るサンプルホールドスイッチ１０４ｓ，１０４ｒの各一
端が接続されている。また、垂直信号線１０２の一端と
基準電位ＶＳＳとの間には、ＮｃｈＭＯＳトランジスタ
からなるスイッチ１０５が接続されている。サンプルホ
ールドスイッチ１０４ｓ，１０４ｒの各他端間には、Ｎ
ｃｈＭＯＳトランジスタからなるスイッチ１０５ｓ，１
０６，１０５ｒが直列に接続されている。

【０００５】サンプルホールドスイッチ１０４ｓ，１０
４ｒの各他端と基準電位ＶＳＳとの間に、キャパシタ１
０７ｓ，１０７ｒが接続されている。サンプルホールド
スイッチ１０４ｓ，１０４ｒの各他端にはさらに、Ｐｃ
ｈＭＯＳトランジスタからなるソースフォロワ１０８
ｓ，１０８ｒの各ゲートが接続されている。これらソー
スフォロワ１０８ｓ，１０８ｒの各一端は基準電位ＶＳ
Ｓに接続され、その各他端と２本の水平信号線１１０
ｓ，１１０ｒとの間にはＰｃｈＭＯＳトランジスタから
なる水平選択スイッチ１０９ｓ，１０９ｒが接続されて
いる。

【０００６】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。

【０００７】水平ブランキング期間において、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成分（以下、信
号レベル成分と称する）と画素リセット後の暗時の信号
成分（以下、基準レベル成分と称する）とが順にサンプ
ルホールドスイッチ１０４ｓ，１０４ｒによってサンプ
リングされ、かつキャパシタ１０７ｓ，１０７ｒにホー
ルドされる。

【０００８】次に、水平有効期間において、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１０９ｓ，１０９ｒがオン状態になることによ
り、キャパシタ１０７ｓ，１０７ｒにホールドされた信
号レベル成分および基準レベル成分が水平信号線１１０
ｓ，１１０ｒに読み出され、さらに水平出力回路１１１
を介して外部回路へ出力される。そして、外部回路にお
いて、両出力の差分がとられることにより、両出力に共
通に乗っている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。

【０００９】

【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１０２と水平信号線１１０ｓ，
１１０ｒとの間の垂直出力回路１０３において、信号レ
ベル成分と基準レベル成分を別々のサンプルホールドス
イッチ１０４ｓ，１０４ｒでサンプルホールドしている
ので、これらサンプルホールドスイッチ１０４ｓ，１０
４ｒのスイッチングに伴ってオフセット性のノイズが発
生し、このノイズ成分が回路の特性バラツキによって列
間で異なる場合には、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。

【００１０】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
制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。

【００１１】

【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
の他端と基準電位点との間に接続された第２のスイッチ
手段と、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の蓄電手段と、これら蓄電手段の各
他端と基準電位点との間にそれぞれ接続された第３，第
４のスイッチ手段と、第１，第２の蓄電手段の各他端と
第１，第２の水平信号線との間に接続された第５，第６
のスイッチ手段とを各列ごとに備えた構成となってい
る。

【００１２】本発明による駆動方法は、上記構成の固体
撮像装置の駆動に当たり、水平ブランキング期間におい
て、先ず、第１のスイッチ手段および第３のスイッチ手
段をオン、第４のスイッチ手段をオフさせて信号レベル
成分（明時の信号成分）を第１の蓄電手段にサンプルホ
ールドし、続いて第１のスイッチ手段および前記第４の
スイッチ手段をオン、第３のスイッチ手段をオフさせて
基準レベル成分（暗時の信号成分）を第２の蓄電手段に
サンプルホールドし、次に水平有効期間において、各列
ごとに順に第５，第６のスイッチ手段および第２のスイ
ッチ手段をオンさせて第１，第２の蓄電手段にサンプル
ホールドされている明時および暗時の各信号成分を第
１，第２の水平信号線に読み出すようにする。

【００１３】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おいて先ず、第１
のスイッチ手段させて信号レベル成分をサンプリング
し、かつ第３のスイッチ手段をオン、第４のスイッチ手
段をオフさせ、第１の蓄電手段の出力端を基準電位とす
ることで第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。続いて、同様にして、第１
のスイッチ手段させて基準レベル成分をサンプリング
し、かつ第４のスイッチ手段をオン、第３のスイッチ手
段をオフさせ、第２の蓄電手段の出力端を基準電位とす
ることで第２の蓄電手段にホールドする。このときも、
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２の蓄電手段に乗ってくる。

【００１４】次に、水平有効期間において、各列ごとに
順に第５，第６のスイッチ手段をオンさせて水平選択
し、同時に第２のスイッチ手段をオンさせ、第１，第２
の蓄電手段の各入力端を基準電位とすることで、第１，
第２の蓄電手段にサンプルホールドされている信号レベ
ル成分および基準レベル成分を第１，第２の水平信号線
に読み出す。このとき、信号レベル成分および基準レベ
ル成分には、第１のスイッチ手段のスイッチングに伴う
ノイズ成分が共通に乗っている。したがって、後段の回
路において、信号レベル成分と基準レベル成分の差分を
とることにより、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
ンノイズをも抑制できる。

【００１５】

【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。

【００１６】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（ピクセル）１１が行
列状に多数配列されており、これら画素１１の出力端が
列単位で垂直信号線１２-1〜１２-nに接続されている。
画素１１の各々からは、信号が電圧として垂直信号線１
２-1〜１２-nに出力される。垂直信号線１２-1〜１２-n
の各一端には、各列ごとに信号レベル成分と基準レベル
成分とを出力する垂直出力回路１３-1〜１３-nが接続さ
れている。

【００１７】垂直出力回路１３-1〜１３-nの各々には、
水平シフトレジスタ１４から列選択信号Col(1)〜Col(n)
が与えられるとともに、リファレンス信号Ref(1)〜Ref
(n)およびクランプ信号Clamp S(1)〜Clamp S(n)，Clamp
R(1)〜Clamp R(n)が各列ごとに与えられる。これらの
タイミング信号は、水平シフトレジスタ１４、あるいは
他のタイミング発生回路（図示せず）で生成される。垂
直出力回路１３-1〜１３-nから出力される信号レベル成
分および基準レベル成分は、２本の水平信号線１５ｓ，
１５ｒを介して水平出力回路１６に供給される。

【００１８】図２に、ｉ列の垂直出力回路１３-iおよび
水平出力回路１６の具体的な回路構成を示す。先ず、垂
直出力回路１３-iにおいて、垂直信号線１２-iの一端に
はＮｃｈＭＯＳトランジスタからなるサンプルホールド
スイッチ２１の一端が接続されている。このサンプルホ
ールドスイッチ２１のゲートには、サンプルホールド信
号SHが印加される。サンプルホールドスイッチ２１の他
端と基準電位Ｖｒｅｆとの間には、ＮｃｈＭＯＳトラン
ジスタからなるリファレンススイッチ２２が接続されて
いる。このリファレンススイッチ２２のゲートには、リ
ファレンス信号Ref が印加される。

【００１９】サンプルホールドスイッチ２１の他端には
さらに、第１，第２の蓄電手段であるキャパシタ２３
ｒ，２３ｓの各一端が接続されている。キャパシタ２３
ｒ，２３ｓの各他端と基準電位Ｖｒｅｆとの間には、Ｎ
ｃｈＭＯＳトランジスタからなるクランプスイッチ２４
ｒ，２４ｓが接続されている。これらクランプスイッチ
２４ｒ，２４ｓの各ゲートには、クランプ信号Clamp R
，Clamp S がそれぞれ印加される。

【００２０】キャパシタ２３ｒ，２３ｓの各他端にはさ
らに、ＰｃｈＭＯＳトランジスタからなるソースフォロ
ワ２５ｒ，２５ｓの各ゲートが接続されている。これら
ソースフォロワ２５ｒ，２５ｓの各ドレインは、負側電
源ＶＳＳに接続されている。ソースフォロワ２５ｒ，２
５ｓの各ソースには、ＰｃｈＭＯＳトランジスタからな
る水平選択スイッチ２６ｒ，２６ｓの各ドレインが接続
されている。これら水平選択スイッチ２６ｒ，２６ｓの
各ゲートには、列選択信号Col が印加される。水平選択
スイッチ２６ｒ，２６ｓの各ソースは、水平信号線１５
ｒ，１５ｓに接続されている。

【００２１】続いて、水平出力回路１５において、水平
信号線１５ｒ，１５ｓの各一端にはキャパシタ２７ｒ，
２７ｓの各一端がそれぞれ接続されている。これらキャ
パシタ２７ｒ，２７ｓの各一端と正側電源ＶＤＤとの間
には、ＰｃｈＭＯＳトランジスタからなるスイッチ２８
ｒ，２８ｓが接続されている。また、キャパシタ２７
ｒ，２７ｓの各他端と基準電位Ｖｒｅｆとの間には、Ｐ
ｃｈＭＯＳトランジスタからなるクランプスイッチ２９
ｒ，２９ｓが接続されている。

【００２２】キャパシタ２７ｒ，２７ｓの各他端にはさ
らに、ソースフォロワ回路３０ｒ，３０ｓの各入力端、
即ちＮｃｈＭＯＳトランジスタからなる駆動トランジス
タ３１ｒ，３１ｓの各ゲートが接続されている。駆動ト
ランジスタ３１ｒ，３１ｓの各ドレインは正側電源ＶＤ
Ｄに接続され、各ソースはＮｃｈＭＯＳトランジスタか
らなる負荷トランジスタ３２ｒ，３２ｓを介して負側電
源ＶＳＳに接続されている。そして、駆動トランジスタ
３１ｒ，３１ｓの各ソースは出力端子３３ｒ，３３ｓに
接続されている。

【００２３】次に、上記構成の垂直出力回路１３-1〜１
３-nおよび水平出力回路１６の回路動作について、図３
のタイミングチャートを用いて図４の動作説明図を参照
しつつ説明する。

【００２４】なお、図４において、ＶsigSは画素１１の
信号レベル成分、ＶsigRは画素１１の基準レベル成分で
ある。 vshはサンプルホールドスイッチ２１のスイッチ
ングに伴うオフセット性のノイズ、 vclampSはクランプ
スイッチ２４ｓのスイッチングに伴うオフセット性のノ
イズ、 vclampRはクランプスイッチ２４ｒのスイッチン
グに伴うオフセット性のノイズである。 g-sfcは垂直出
力回路１３のソースフォロワ２５ｓ，２５ｒのゲイン、
g-sfCは水平出力回路１６のソースフォロワ３０ｓ，３
０ｒのゲインである。sf-offset-Scは垂直出力回路１３
の信号レベル用のソースフォロワ２５ｓのオフセット、
sf-offset-Rcは垂直出力回路１３の基準レベル用のソー
スフォロワ２５ｒのオフセット、sf-offset-SCは水平出
力回路１６の信号レベル用のソースフォロワ３０ｓのオ
フセット、sf-offset-RCは水平出力回路１６の基準レベ
ル用のソースフォロワ３０ｒのオフセットである。

【００２５】水平ブランキング期間ＨＢＬＫにおいて、
サンプルホールド信号SHが“Ｈ”レベルになり、これに
同期して各列のクランプ信号Clamp S(1)，Clamp S(2)，
……が“Ｈ”レベルに、クランプ信号Clamp R(1)，Clam
p R(2)，……が“Ｌ”レベルになると（時刻ｔ１）、サ
ンプルホールドスイッチ２１およびクランプスイッチ２
４ｓがオン、クランプスイッチ２４ｒがオフとなるた
め、画素１１の信号レベル成分ＶsigSがキャパシタ２３
ｓにサンプルホールドされる。

【００２６】その際、図５（ａ）から明らかなように、
サンプルホールドスイッチ２１を先にオフさせ、その後
クランプスイッチ２４ｓをオフさせる（時刻ｔ２）。こ
のような位相関係にすることで、サンプルホールドスイ
ッチ２１のスイッチングに伴うノイズ（以下、スイッチ
ングノイズと称する）はキャパシタ２３ｓに乗ってくる
が、クランプスイッチ２４ｓのスイッチングノイズの影
響は、キャパシタ２３ｓの出力端の寄生容量をＣｏ／キ
ャパシタ２３ｓの容量をＣとすると、Ｃｏ／Ｃとなるた
めほとんどない。この時刻ｔ１〜時刻ｔ２の期間が、画
素１１の信号レベル成分ＶsigSをサンプルホールドする
期間となる。

【００２７】同様にして、サンプルホールド信号SHが
“Ｈ”レベルになり、これに同期して各列のクランプ信
号Clamp R(1)，Clamp R(2)，……が“Ｈ”レベルに、ク
ランプ信号Clamp S(1)，Clamp S(2)，……が“Ｌ”レベ
ルになると（時刻ｔ３）、サンプルホールドスイッチ２
１およびクランプスイッチ２４ｒがオン、クランプスイ
ッチ２４ｓがオフとなるため、画素１１の基準レベル成
分ＶsigRがキャパシタ２３ｒにサンプルホールドされ
る。

【００２８】この基準レベル成分ＶsigRをサンプルホー
ルドする場合にも、信号レベル成分ＶsigSをサンプルホ
ールドする場合と同様に（図５（ａ）を参照）、サンプ
ルホールドスイッチ２１を先にオフさせ、その後クラン
プスイッチ２４ｒをオフさせる（時刻ｔ４）。この時刻
ｔ３〜時刻ｔ４の期間が、画素１１の基準レベル成分Ｖ
sigRをサンプルホールドする期間となる。

【００２９】続いて、各列の垂直出力回路１３-1〜１３
-nからの信号の読み出し動作に移行する。水平有効期間
において、先ず、１列目の列選択信号Col(1)が“Ｌ”レ
ベルとなり、１列目の垂直出力回路１３-1が選択される
ことで、この垂直出力回路１３-1の水平選択スイッチ２
６ｓ，２６ｒがオンとなる（時刻ｔ５）。このとき、１
列目のリファレンス信号Ref(1)が“Ｈ”レベルとなり、
リファレンススイッチ２２がオン状態となる。これによ
り、キャパシタ２３ｓ，２３ｒにサンプルホールドされ
ていた信号レベル成分ＶsigSおよび基準レベル成分Ｖsi
gRは、ソースフォロワ２５ｓ，２５ｒおよび水平選択ス
イッチ２６ｓ，２６ｒを経て水平信号線１５ｓ，１５ｒ
に出力される。

【００３０】そして、それまで“Ｈ”レベル状態にあっ
たクランプ信号Clamp が“Ｌ”レベルに遷移し、クラン
プスイッチ２９ｓ，２９ｒがオフ状態になることで、信
号レベル成分ＶsigSおよび基準レベル成分ＶsigRがキャ
パシタ２７ｓ，２７ｒにサンプルホールドされる。この
際、ソースフォロワ２５ｓ，２５ｒを構成するＰＭＯＳ
トランジスタのＶｔｈバラツキに起因するオフセットバ
ラツキも同時にキャパシタ２７ｓ，２７ｒにサンプルホ
ールドされる。続いて、１列目のクランプ信号Clamp S
(1)，Clamp R(1)が“Ｈ”レベルに遷移し、クランプス
イッチ２４ｓ，２４ｒがオン状態となることで、ソース
フォロワ２５ｓ，２５ｒのオフセットバラツキ分が出力
される（時刻ｔ６）。

【００３１】なお、キャパシタ２３ｓ，２３ｒにサンプ
ルホールドしたデータを、読み出す前に破壊しないよう
にするためには、キャパシタ２３ｓ，２３ｒの両端に接
続されているリファレンススイッチ２２とクランプスイ
ッチ２４ｓ，２４ｒとを同時にオン状態にしないように
する必要がある。すなわち、図５（ｂ）から明らかなよ
うに、リファレンス信号Ref(i)を“Ｌ”レベルにした
後、クランプ信号ClampS(i)，Clamp R(i)を“Ｈ”レベ
ルに遷移させるようにすれば良い。

【００３２】上述したように、先ずキャパシタ２３ｓ，
２３ｒにサンプルホールドした信号レベル成分ＶsigSお
よび基準レベル成分ＶsigRを出力した後、続いてソース
フォロワ２５ｓ，２５ｒのオフセットバラツキ成分を出
力することで、水平出力回路１６の両出力端子３３ｓ，
３３ｒ間の電圧は、 g-sfC・g-sfc(ＶsigS−ＶsigR）＋(sf-offset-SC)＋(sf-offset-RC)…(1) となる。

【００３３】すなわち、サンプルホールドスイッチ２１
のスイッチングに伴うオフセット性のノイズvsh が信号
レベル系と基準レベル系で相殺され、信号レベル成分Ｖ
sigSと基準レベル成分ＶsigRとの差に、垂直出力回路１
３のソースフォロワ２５ｓ，２５ｒのゲインg-sfc およ
び水平ＣＣＤ５威出力回路１６のソースフォロワ３０
ｓ，３０ｒのゲイン g-sfCが乗ぜられたものが出力され
るため、サンプルホールドスイッチ２１のスイッチング
により発生するオフセット性のバラツキに起因する固定
パターンノイズを抑圧できる。なお、（１）式におい
て、(sf-offset-SC)＋(sf-offset-RC)は、全画素の信号
に乗ってくる水平出力回路１６のオフセット分であるの
で、固定パターンノイズにはならない。

【００３４】図６は、本発明の他の実施形態を示す概略
構成図である。図６において、画素（ピクセル）５１が
行列状に多数配列されており、これら画素５１の出力端
が列単位で垂直信号線５２-1〜５２-nに接続されてい
る。画素５１の各々からは、信号が電圧として垂直信号
線５２-1〜５２-nに出力される。垂直信号線５２-1〜５
２-nの各一端には、各列ごとに信号レベル成分と基準レ
ベル成分とを出力する垂直出力回路５３-1〜５３-nが接
続されている。

【００３５】垂直出力回路５３-1〜５３-nの各々には、
水平シフトレジスタ５４から列選択信号Col(1)〜Col(n)
が与えられるとともに、例えばパルス発生回路（図示せ
ず）で生成されるリファレンス信号Ref およびクランプ
信号Clamp S ，Clamp R が各列に共通に与えられる。垂
直出力回路５３-1〜５３-nから出力される信号レベル成
分および基準レベル成分は、２本の水平信号線５５ｓ，
５５ｒを介して水平出力回路５６に供給される。

【００３６】上記構成の本実施形態と先の実施形態との
違いは、先の実施形態では、リファレンス信号Ref(1)〜
Ref(n)およびクランプ信号Clamp S(1)〜Clamp S(n)，Cl
ampR(1)〜Clamp R(n)を各列ごとに独立に与えるように
しているのに対し、本実施形態では、リファレンス信号
Ref およびクランプ信号Clamp S ，Clamp R を各列に共
通に与えるようにしている点にある。なお、垂直出力回
路５３-1〜５３-nおよび水平出力回路５６としては、図
２に示した先の実施形態の場合と同様の回路構成のもの
が用いられる。

【００３７】図７に、本実施形態に係るタイミングチャ
ートを示す。垂直出力回路５３-1〜５３-nおよび水平出
力回路５６の基本的な回路動作は、先の実施形態の場合
と同じである。ただし、上述したように、リファレンス
信号Ref およびクランプ信号Clamp S ，R を各列共通に
している関係上、読み出し非選択の列のキャパシタ２３
ｓ，２３ｒ（図２を参照）にサンプルホールドしたデー
タを破壊しないようにするために、リファレンス信号Re
f とクランプ信号Clamp S ，R は、図５（ｃ）に示す位
相関係である必要がある。

【００３８】すなわち、時刻ｔ７において、クランプ信
号Clamp S ，R が先に“Ｌ”レベルに遷移した後、リフ
ァレンス信号Ref が“Ｈ”レベルに遷移することで、キ
ャパシタ２３ｓ，２３ｒの両端に接続されているリファ
レンススイッチ２２とクランプスイッチ２４ｓ，２４ｒ
が同時にオン状態にならないため、読み出し非選択の列
のキャパシタ２３ｓ，２３ｒの保持内容の破壊を確実に
防止できる。

【００３９】なお、先の実施形態の場合には、リファレ
ンス信号Ref(1)〜Ref(n)およびクランプ信号Clamp S(1)
〜Clamp S(n)，Clamp R(1)〜Clamp R(n)が各列独立であ
り、読み出し後（時刻ｔ７）では、データが破壊されて
も構わないため、リファレンス信号Ref(1)〜Ref(n)とク
ランプ信号Clamp S(1)〜Clamp S(n)，Clamp R(1)〜Clam
p R(n)の位相関係は厳しくはなく、図５（ｂ）に示すよ
うに、ｉ列のクランプ信号Clamp S ， R (i)の“Ｌ”レ
ベルへの遷移とｉ＋１列のリファレンス信号Ref(i+1)の
“Ｈ”レベルへの遷移とが同タイミングであっても構わ
ない。

【００４０】本実施形態の場合にも、先の実施形態の場
合と同様に、サンプルホールドスイッチ２１のスイッチ
ングにより発生するオフセット性のバラツキに起因する
固定パターンノイズを抑圧できる。また、リファレンス
信号Ref およびクランプ信号Clamp S ，R を各列共通に
したことで、各列独立とした先の実施形態に比して、垂
直出力回路５３-1〜５３-nの各々に対する配線系の構成
を簡略化できる利点がある。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
増幅型固体撮像装置において、各列ごとに設けられる垂
直出力回路中のサンプルホールドスイッチを明時の信号
レベル成分と暗時の基準レベル成分に共通化し、このサ
ンプルホールドスイッチのスイッチングに伴うオフセッ
ト性のノイズが信号レベル成分および基準レベル成分の
双方にに同じように乗るようにしたことにより、後段の
回路で信号レベル成分および基準レベル成分の差分をと
る際にこのノイズ成分をキャンセルできるので、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
ンノイズをも抑制できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す概略構成図である。

【図２】垂直出力回路および水平出力回路の具体的な回
路構成を示す回路図である。

【図３】一実施形態に係るタイミングチャートである。

【図４】一実施形態に係る動作説明図である。

【図５】補足説明のためのタイミングチャートである。

【図６】本発明の他の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図７】他の実施形態に係るタイミングチャートであ
る。

【図８】従来例を示す回路図である。

【符号の説明】

１１，５１ 画素 １２-1〜１２-n，５２-1〜５２-n
垂直信号線 １３-1〜１３-n，５３-1〜５３-n 垂直出力回路 １４，５４ 水平シフトレジスタ １５ｒ，１５ｓ，５５ｒ，５５ｓ 水平信号線 １６，５６ 水平出力回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【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と基準電位点との間に接
   続された第２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の蓄電手段と、 前記第１，第２の蓄電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３，第４のスイッチ手段と、 前記第１，第２の蓄電手段の各他端と第１，第２の水平
   信号線との間に接続された第５，第６のスイッチ手段と
   を各列ごとに備えたことを特徴とする固体撮像装置。
2. 【請求項２】 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と基準電位点との間に接続された第
   ２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の蓄電手段と、前
   記第１，第２の蓄電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３，第４のスイッチ手段と、前記
   第１，第２の蓄電手段の各他端と第１，第２の水平信号
   線との間に接続された第５，第６のスイッチ手段とを各
   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１のスイ
   ッチ手段および前記第３のスイッチ手段をオン、前記第
   ４のスイッチ手段をオフさせて明時の信号成分を前記第
   １の蓄電手段にサンプルホールドし、続いて前記第１の
   スイッチ手段および前記第４のスイッチ手段をオン、前
   記第３のスイッチ手段をオフさせて暗時の信号成分を前
   記第２の蓄電手段にサンプルホールドし、 次に水平有効期間において、各列ごとに順に前記第５，
   第６のスイッチ手段および前記第２のスイッチ手段をオ
   ンさせて前記第１，第２の蓄電手段にサンプルホールド
   されている明時および暗時の各信号成分を前記第１，第
   ２の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。
3. 【請求項３】 前記第１のスイッチ手段および前記第
   ３，第４のスイッチ手段をオフさせるとき、前記第１の
   スイッチ手段をオフさせた後前記第３，第４のスイッチ
   手段をオフさせることを特徴とする請求項２記載の固体
   撮像装置の駆動方法。
4. 【請求項４】 前記第２のスイッチ手段をオフさせた
   後、前記第３，第４のスイッチ手段をオンさせることを
   特徴とする請求項２記載の固体撮像装置の駆動方法。
5. 【請求項５】 前記第２のスイッチ手段および前記第
   ３，第４のスイッチ手段を駆動する各タイミング信号を
   各列独立に与えることを特徴とする請求項２記載の固体
   撮像装置の駆動方法。
6. 【請求項６】 前記第２のスイッチ手段および前記第
   ３，第４のスイッチ手段を駆動する各タイミング信号を
   各列共通に与えることを特徴とする請求項２記載の固体
   撮像装置の駆動方法。