JPS63177667A - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
- Publication number
- JPS63177667A JPS63177667A JP62008345A JP834587A JPS63177667A JP S63177667 A JPS63177667 A JP S63177667A JP 62008345 A JP62008345 A JP 62008345A JP 834587 A JP834587 A JP 834587A JP S63177667 A JPS63177667 A JP S63177667A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- imaging
- unit
- reading
- reset
- imaging device
- 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
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- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、画像情報を光電変換する撮像装置に関する。
［従来の技術］
従来の固体撮像素子（ＣＣＤ）を用いた撮像装置の構成
の一例を第４図に示す。
の一例を第４図に示す。
第４図において、１は光信号を電圧に変換するための固
体撮像素子であり、例えばＣＣＤで１の出力信号は２の
カップリングコンデンサＣ１を介し、サンプルホールド
回路３によってｃｃｏｉの出力のクロック漏れが除去さ
れる。
体撮像素子であり、例えばＣＣＤで１の出力信号は２の
カップリングコンデンサＣ１を介し、サンプルホールド
回路３によってｃｃｏｉの出力のクロック漏れが除去さ
れる。
この出力はアンプ４によっである所定のレベルにゲイン
（利得増幅）され、バッファ５によってクランプ特性（
パルス波形の整形）を良くするようにインピーダンスが
変換され、クランプコンデンサ６、さらにクランプ回路
７によって信号の電位が所定の電位に固定される。
（利得増幅）され、バッファ５によってクランプ特性（
パルス波形の整形）を良くするようにインピーダンスが
変換され、クランプコンデンサ６、さらにクランプ回路
７によって信号の電位が所定の電位に固定される。
そしてまた、バッファ８によってクランプ特性を良くす
るようにインピーダンスが変換され、端子９に出力信号
として出力される。また、固体撮像素子１は、１２のタ
イミング発生回路１２によって作られる垂直転送パルス
φｐ、水平パルスφＳに同期して、ドライバ回路（ｐド
ライブとする）１０、ドライバ回路（Ｓドライブとする
）１１により駆動される。
るようにインピーダンスが変換され、端子９に出力信号
として出力される。また、固体撮像素子１は、１２のタ
イミング発生回路１２によって作られる垂直転送パルス
φｐ、水平パルスφＳに同期して、ドライバ回路（ｐド
ライブとする）１０、ドライバ回路（Ｓドライブとする
）１１により駆動される。
□ 第５図は固体撮像素子１構成の一例を示す。
第５図において、受光部ＣＣＤ１３によって光は電荷に
変換され、蓄積される。ここで垂直転送電極１４に受光
部ＣＧＤ１３の電荷を垂直に転送するためのパルスφｐ
が加わると電荷は水平ＣＧＤ１５に転送される。さらに
水平転送電極１６にパルスφＳが加わると電荷を読み出
すために水平に転送され、出力アンプ１７によって電圧
に交換される。また１８は不用な電荷を排出するための
ドレインである。
変換され、蓄積される。ここで垂直転送電極１４に受光
部ＣＧＤ１３の電荷を垂直に転送するためのパルスφｐ
が加わると電荷は水平ＣＧＤ１５に転送される。さらに
水平転送電極１６にパルスφＳが加わると電荷を読み出
すために水平に転送され、出力アンプ１７によって電圧
に交換される。また１８は不用な電荷を排出するための
ドレインである。
従来の撮像装置におけるＣＯＤ駆動のタイミングを第６
図に示す。
図に示す。
第６図において、電源ｐｏｗｅｒが“Ｈ”の状態で各機
器が作動する。時刻ｔ。からｔ、の間はクリア期間であ
り、受光部ＣＧＤ１３および水平ＣＧＤ１５に蓄積され
ていた電荷がドレインＩ８に排出される。時刻し、から
ｔ３の間でシャッタが開き、受光部ＣＣＤ１３に電荷が
蓄積され、時刻ｔ４以降は読み出し期間となり、垂直パ
ルスφｐによって蓄積された電荷は垂直に転送され、ま
た水平パルスφＳによって水平ＣＣＤ１５から水平転送
され、高速に読み出される。
器が作動する。時刻ｔ。からｔ、の間はクリア期間であ
り、受光部ＣＧＤ１３および水平ＣＧＤ１５に蓄積され
ていた電荷がドレインＩ８に排出される。時刻し、から
ｔ３の間でシャッタが開き、受光部ＣＣＤ１３に電荷が
蓄積され、時刻ｔ４以降は読み出し期間となり、垂直パ
ルスφｐによって蓄積された電荷は垂直に転送され、ま
た水平パルスφＳによって水平ＣＣＤ１５から水平転送
され、高速に読み出される。
この際の出力波形を第７図に示す。Ａ、Ｂ、Ｃは第４図
示の位置Ａ、Ｂ、Ｃに対応している。
示の位置Ａ、Ｂ、Ｃに対応している。
第７図に示すように位置Ａではクリア以後、水平パルス
φＳが入らないために電圧が徐々に下降していく。この
現象について詳述する。第８図はＣＣＤＩの出力部分の
詳細回路図であるが、通常の読出し動作ではフローティ
ング・ディフュージョン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ−ＦＤとする）に注入された電荷をΔＱ、コ
ンデンサ容量をＣＦＤとするとＭＯＳアンプＭＭのゲー
トでの検出信号ΔＶは、ΔＶ＝ ΔＱ／ＣＦ Ｄ となる。ここで水平パルスφＳがリセットゲートに加わ
ると電荷はリセットドレインに排出され、ＦＤはドレイ
ン電圧ＶＯＯによりリセットされ、次の電荷がＦ［ｌ注
入される。
φＳが入らないために電圧が徐々に下降していく。この
現象について詳述する。第８図はＣＣＤＩの出力部分の
詳細回路図であるが、通常の読出し動作ではフローティ
ング・ディフュージョン（ｆｌｏａｔｉｎｇ ｄｉｆｆ
ｕｓｉｏｎ−ＦＤとする）に注入された電荷をΔＱ、コ
ンデンサ容量をＣＦＤとするとＭＯＳアンプＭＭのゲー
トでの検出信号ΔＶは、ΔＶ＝ ΔＱ／ＣＦ Ｄ となる。ここで水平パルスφＳがリセットゲートに加わ
ると電荷はリセットドレインに排出され、ＦＤはドレイ
ン電圧ＶＯＯによりリセットされ、次の電荷がＦ［ｌ注
入される。
しかし、第７図に示すようなタイミングの水平パルスφ
Ｓでは、クリア以後、読出し開始までの撮像期間のあい
だはＦＤはリセットされずコンデンサＣＦＤから電荷が
放出されるために出力電圧Ｖ。ＬＩＴは徐々に下がって
しまう。
Ｓでは、クリア以後、読出し開始までの撮像期間のあい
だはＦＤはリセットされずコンデンサＣＦＤから電荷が
放出されるために出力電圧Ｖ。ＬＩＴは徐々に下がって
しまう。
従って位置Ｂの出力は第７図示のように読み出しが始ま
った際の電位の変化が大きくなり、クランプ回路７によ
り第９図に示すＣＧＤ Ｉからの出力映像信号にクラン
プをかけてもクランプ回路７の応答が追従できない。こ
のため出力端子Ｃでは、電位が一定になるまでに時間が
かかってしまう欠点があった。また水平ＣＣＤ１５にた
まった暗電流もリセットされないので、それが出力され
てしまうという欠点もあった。
った際の電位の変化が大きくなり、クランプ回路７によ
り第９図に示すＣＧＤ Ｉからの出力映像信号にクラン
プをかけてもクランプ回路７の応答が追従できない。こ
のため出力端子Ｃでは、電位が一定になるまでに時間が
かかってしまう欠点があった。また水平ＣＣＤ１５にた
まった暗電流もリセットされないので、それが出力され
てしまうという欠点もあった。
以上説明したように、従来の撮像装置ではクランプ回路
７の応答が追従できずに、ＣＧＤＩからの出力電位が一
定になるまでに時間がかかってしまう問題点と、暗電流
がＣＧＤＩにたまってしまう問題点があった。
７の応答が追従できずに、ＣＧＤＩからの出力電位が一
定になるまでに時間がかかってしまう問題点と、暗電流
がＣＧＤＩにたまってしまう問題点があった。
［発明が解決しようとする問題点〕
そこで本発明の目的はこのような問題点を解決し、クラ
ンプ回路の応答特性を速くすることができ、水平ＣＣＤ
に暗電流が溜ることがない撮像装置を）足イ共すること
にある。
ンプ回路の応答特性を速くすることができ、水平ＣＣＤ
に暗電流が溜ることがない撮像装置を）足イ共すること
にある。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、撮像を行
い、その撮像結果を電荷として蓄積する撮像部および撮
像部に蓄積された撮像結果を読み１ 出す読み出し部を
有する固体撮像素子と、固体撮像素子の読み出し部から
出力された撮像結果を処理する処理手段と、撮像部の撮
像期間中に、読み出し部の基準出力を予め定められた基
準出力レベルに複数回リセットするリセット手段とを具
えたことを特徴とする。
い、その撮像結果を電荷として蓄積する撮像部および撮
像部に蓄積された撮像結果を読み１ 出す読み出し部を
有する固体撮像素子と、固体撮像素子の読み出し部から
出力された撮像結果を処理する処理手段と、撮像部の撮
像期間中に、読み出し部の基準出力を予め定められた基
準出力レベルに複数回リセットするリセット手段とを具
えたことを特徴とする。
［作 用］
本発明は撮像部により撮像が行われているときに生じる
読み取り部の出力低下を予め定められた基準出力レベル
にリセット手段によりリセットするので、処理手段は固
体撮像素子から良質の撮像結果を得ることができる。
読み取り部の出力低下を予め定められた基準出力レベル
にリセット手段によりリセットするので、処理手段は固
体撮像素子から良質の撮像結果を得ることができる。
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の実施例におけるＣＣＤ駆動のタイミン
グ図である。
グ図である。
本発明では第１図のように、クリアから読み出し開始ま
での間も水平転送パルスφＳを加えるようにタイミング
発生回路４がドライバ１７を制御する。このため従来例
において問題となっていたＣＧＤＩの暗電流をドレイン
１８に排出することになり、ざらにＦ［）がドレイン電
圧Ｖ。０にリセットされるので出力電圧が下降するのを
抑えることができる。
での間も水平転送パルスφＳを加えるようにタイミング
発生回路４がドライバ１７を制御する。このため従来例
において問題となっていたＣＧＤＩの暗電流をドレイン
１８に排出することになり、ざらにＦ［）がドレイン電
圧Ｖ。０にリセットされるので出力電圧が下降するのを
抑えることができる。
（：にＤＩを第１図のタイミングで駆動した時の出力波
形を第２図に示す。
形を第２図に示す。
第２図に示すように、ＣＣＤＩは水平転送パルスφＳ加
わるたびにリセットされるため、第４図示のＣＧＤＩの
出力端位置Ａにおいての電圧の下降は、第７図に示した
従来例についての電圧下降の場合に比べ小さくなってい
る。
わるたびにリセットされるため、第４図示のＣＧＤＩの
出力端位置Ａにおいての電圧の下降は、第７図に示した
従来例についての電圧下降の場合に比べ小さくなってい
る。
このため、バッファ５の出力端Ｂ、バッファ８の出力端
Ｃの電圧は第６図に示した電圧復帰時間Ｔ１に比べ、早
い時間Ｔ２で、一定の電位にもどる。
Ｃの電圧は第６図に示した電圧復帰時間Ｔ１に比べ、早
い時間Ｔ２で、一定の電位にもどる。
第３図は、本発明実施例における水平転送パルスφＳの
種々の例を示したものである。
種々の例を示したものである。
第３図において、φＳ、は撮像期間においても読み出し
期間と同様のパルスを加えるタイミングを示す。これに
よっても上述のような効果は得られるが、次のような問
題点がある。水平転送パルスの周波数をｆ、電圧の振幅
をＶ、転送電極の容量をＣとするとき、消費電力ｐは ｐ ＝ ｆｃｙ２ で表わされる。
期間と同様のパルスを加えるタイミングを示す。これに
よっても上述のような効果は得られるが、次のような問
題点がある。水平転送パルスの周波数をｆ、電圧の振幅
をＶ、転送電極の容量をＣとするとき、消費電力ｐは ｐ ＝ ｆｃｙ２ で表わされる。
ただし、φｓ１のように周波数ｆが大きい場合、消費電
力が大きくなってしまうので、消費電力を小さくすると
きは、φＳ２のように周波数の小さいパルスを加えれば
よい。
力が大きくなってしまうので、消費電力を小さくすると
きは、φＳ２のように周波数の小さいパルスを加えれば
よい。
また、φｓ３． φＳ４のように撮像期間の後半だけ
にパルスを加えてもよい。
にパルスを加えてもよい。
このように撮像期間中に与えるパルスは所望に定めれば
よく、これら４つの例において、水平ＣＣＤ中の暗電流
が除去され、ＣＣＤ出力の電位の変動が小さくなること
に変わりはない。
よく、これら４つの例において、水平ＣＣＤ中の暗電流
が除去され、ＣＣＤ出力の電位の変動が小さくなること
に変わりはない。
［発明の効果］
以上、説明したように、本発明によれば、ＣＣＤ駆動の
水平転送パルスを読み出しを始める前にＣＣＤに加えて
、水平ｃｃＤにたまった暗電流を除去することによって
、出力波形から暗電流の影響をなくすと共に、ＣＣＤ出
力の電位の変動を小さくすることができ、以って、ＣＣ
Ｄの出力をクランプするクランプ回路の応答が一定の電
位になるまでの時間を短くできるという効果が得られる
。
水平転送パルスを読み出しを始める前にＣＣＤに加えて
、水平ｃｃＤにたまった暗電流を除去することによって
、出力波形から暗電流の影響をなくすと共に、ＣＣＤ出
力の電位の変動を小さくすることができ、以って、ＣＣ
Ｄの出力をクランプするクランプ回路の応答が一定の電
位になるまでの時間を短くできるという効果が得られる
。
第１図は本発明実施例におけるＣＣＤ駆動のタイミング
の一例を示すタイミングチャート、第２図は本発明実施
例のタイミングでＣＣＤを駆動した場合の出力波形の一
例を示すタイミングチャート、 第３図は本発明実施例における水平転送パルスの波形例
を示すタイミングチャート、 第４図は従来例のＣＣＤ出力信号の処理回路の部分構成
を示すブロック図、 第５図は従来例のＣＣＤ１の構造を示す説明図、第６図
は従来例のＣＣＤ駆動のタイミングを示すタイミングチ
ャート、 第７図は従来例のタイミングでＣＣＤを駆動した場合の
出力波形を示すタイミングチャート、第８図は従来例の
Ｃ（：Ｄｌの出力部分構成を示す回路図、 第９図は従来例のＣＣＤ出力波形の拡大波形を示すタイ
ミングチャートである。 １・・・ＣＣＤ 。 ３・・・サンプルホールド回路、 ７・・・クランプ回路、 １０・・・ｐドライブ、 １１・・・Ｓドライブ、 １３・・・受光部、 １５・・・水平ＣＣＶ） 。 １Ｂ・・・ドレイン。 第１図 Ａ ゛ 本発明穴つをＡダυのタイミングチャート第２図 Ｐ 本省ら明大方邑イ列のタイミングさ−ト第３図 イ更釆イ列のブロック図 第４図 イ更釆イ到（ｆ）ＣＣＤＩＱｉｇ戚きうＲす観明図第５
図 イ建来Ｂ円のタイミング°チャート 第６図 ！Ｌ釆イｌ！Ｊのタイミングテタート 笛 ７ｉ’Ｘ 第８図 イ足来例の回発凹 ４更来イ列のタイ之ンクセート
の一例を示すタイミングチャート、第２図は本発明実施
例のタイミングでＣＣＤを駆動した場合の出力波形の一
例を示すタイミングチャート、 第３図は本発明実施例における水平転送パルスの波形例
を示すタイミングチャート、 第４図は従来例のＣＣＤ出力信号の処理回路の部分構成
を示すブロック図、 第５図は従来例のＣＣＤ１の構造を示す説明図、第６図
は従来例のＣＣＤ駆動のタイミングを示すタイミングチ
ャート、 第７図は従来例のタイミングでＣＣＤを駆動した場合の
出力波形を示すタイミングチャート、第８図は従来例の
Ｃ（：Ｄｌの出力部分構成を示す回路図、 第９図は従来例のＣＣＤ出力波形の拡大波形を示すタイ
ミングチャートである。 １・・・ＣＣＤ 。 ３・・・サンプルホールド回路、 ７・・・クランプ回路、 １０・・・ｐドライブ、 １１・・・Ｓドライブ、 １３・・・受光部、 １５・・・水平ＣＣＶ） 。 １Ｂ・・・ドレイン。 第１図 Ａ ゛ 本発明穴つをＡダυのタイミングチャート第２図 Ｐ 本省ら明大方邑イ列のタイミングさ−ト第３図 イ更釆イ列のブロック図 第４図 イ更釆イ到（ｆ）ＣＣＤＩＱｉｇ戚きうＲす観明図第５
図 イ建来Ｂ円のタイミング°チャート 第６図 ！Ｌ釆イｌ！Ｊのタイミングテタート 笛 ７ｉ’Ｘ 第８図 イ足来例の回発凹 ４更来イ列のタイ之ンクセート
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）撮像を行い、その撮像結果を電荷として蓄積する撮
像部および該撮像部に蓄積された撮像結果を読み出す読
み出し部を有する固体撮像素子と、 該固体撮像素子の読み出し部から出力された撮像結果を
処理する処理手段と、 前記撮像部の撮像期間中に、読み出し部の基準出力を予
め定められた基準出力レベルに複数回リセットするリセ
ット手段と を具えたことを特徴とする撮像装置。 ２）前記撮像部が撮像を行っているときに、前記読み出
し部に溜る電荷を前記リセット手段によるリセットに応
じて除去するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項に記載の撮像装置。 ３）前記読み出し部は垂直信号のタイミングで前記撮像
部から撮像結果の読み取りを行い、水平信号のタイミン
グで前記読み取った撮像結果の出力を行う手段であり、
前記リセット手段は前記撮像部の撮像期間中に、前記水
平信号を複数個発生することによりリセットを行うよう
にしたことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
２項のいずれかの項に記載の撮像装置。 ４）前記撮像期間中に、前記読み出し部に加える水平信
号の周波数を前記撮像結果を読み出すときに前記読み出
し部に加える水平信号の周波数より小さくするようにし
たことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の撮像
装置。 ５）前記読み出し部により前記撮像結果の読み出しを開
始するときから前記処理手段の追従時間以上前に前記水
平信号を前記読み出し部に加えるようにしたことを特徴
とする特許請求の範囲第３項または第４項のいずれかの
項に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008345A JPS63177667A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62008345A JPS63177667A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63177667A true JPS63177667A (ja) | 1988-07-21 |
Family
ID=11690628
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62008345A Pending JPS63177667A (ja) | 1987-01-19 | 1987-01-19 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63177667A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008758A (en) * | 1989-05-24 | 1991-04-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Suppressing dark current in charge-coupled devices |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933980A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | インタ−ライン転送ｃｃｄの駆動方法 |
-
1987
- 1987-01-19 JP JP62008345A patent/JPS63177667A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5933980A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | インタ−ライン転送ｃｃｄの駆動方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5008758A (en) * | 1989-05-24 | 1991-04-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Suppressing dark current in charge-coupled devices |
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