JPS63187776A - 固体撮像装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ この発明は固体撮像装置１　とくにその雑音除去回路に
関するものである。

［従来の技術］ 第５図は、たとえばテレビジョン学会全国大会予稿集３
−２　、Ｐ４５〜４６（１９８５）に示されている遅延
差雑音除去法と呼ばれる従来の雑音除去回路である。同
図において、（１）は固体撮像素子、（２）はバッファ
、（３）は一定期間信号を〃江させる遅延回路、（４）
は差動アンプ、（５）はスイッチ回路、（１１）は固体
撮像素子（１）を駆動する駆動回路、（１２）は駆動回
路（１１）に駆動パルス供給し、スイッチ回路（５）に
ゲートパルスを供給するタイミングジェネレータ、（９
）はローパスフィルタ、（ｌＯ）は信号出力端子である
。

つぎに、動作について説明する。

固体撮像素子の出力段で発生するノイズのメカニズムに
ついては、特公昭５３−１１４０６号等に述べられてい
る。第６図（Ａ）に固体撮像素子（１）の出力波形を示
す。Ｓは信号で、Ｎはノイズである。信号読み出しにお
いて、固体撮像素子（１）の出力段にて画素周期ごとに
リセットされるが、このリセット回路より発生するノイ
ズがホールドされ、１画素期間中、はぼ同レベルのノイ
ズとなる。このノイズを除去するための手段が第５図に
示す回路である。

第５図において、固体撮像素子（１）からは第６図（Ａ
）に示すような波形の出力信号が出力され、八ツファ（
２）を介して遅延回路（３）に加えられ、第６図（Ｂ）
のように遅延した信号が得られる。そして、この遅延回
路（３）の入力と出力、すなわち第６図の（Ａ）と（Ｂ
）に示した信号は差動アンプ（４）で差が取られる。

一力、タイミングジェネレータ（１２）からは、固体撮
像者子（＋）の駆動パルスに同期した、第６図（Ｃ）に
示すようなタイミングを持つゲートパルスが出力され、
スイッチ回路（５）に加えられる。このスイッチ回路（
５）によりゲートパルスが“Ｈ″になるタイミングで差
動アンプ（４）の出力はサンプリングされる。ゲートパ
ルスがＨ″となるタイミングでは、遅延回路（３）の入
力はノイズのない時のフィードスルーレベルＶＲを基準
とすると、−Ｓ＋Ｎを表わす値であり、遅延回路（３）
の出力はＮを表わす値である。したがって、差動アンプ
（４）の出力はゲートパルスが”　Ｈ″のタイミングで
は−Ｓという信号成分のみを示す値となるため、ゲート
パルスが”Ｈ″となるタイミングで差動アンプ（４）の
出力をスイッチ回路（５）でサンプリングし、ローパス
フィルタ（８）で平滑化すると、ノイズ成分の除去され
た撮像信号を信号出力端子（１０）より得ることができ
る。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来の固体撮像装置は以上のように構成されているので
、タイミングジェネレータ（１２）とサンプリングのた
めのスイッチ回路（５）等からなるノイズ除去回路を離
して使用するような場合、ゲートパルスを伝送する伝送
路が必要であるとともに、伝送路におけるゲートパルス
の時間ずれや波形の劣化を補正する必要があるなどの問
題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、パルス発生回路とノイズ除去回路が離れてい
る場合でも、時間ずれや波形の劣化のないゲートパルス
が得られる固体撮像装置を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る固体撮像装置は、ノイズ除去に必要なゲ
ートパルスとして、固体撮像素子の出力の各１画素期間
の中のある特定の時刻に同期したパルスを用いるように
したものである。

［作用］ この発明における固体撮像装置は、ノイズ除去のだめの
サンプリングに必要なゲートパルスが固体撮像素子の出
力の各１画、に期間中の特定の時刻に回期したパルスで
構成されるから、タイミングジェネレータが不要となる
うえ、ゲートパルスの時間ずれ等のおそれはなくなる。

［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図はこの発明に係る固体撮像装置の一例を示す要部
のブロック図であり、従来のものと同一部所には同一符
号を付して説明を省略する。

同図において、（６）は固体撮像素子（１）の出力に含
まれるリセットパルスリーグの立ち上りおよび立ち下り
を検出する微分回路、（７）は微分回路（６）の出力の
うちの立り部のみを検出するクリップ回路であり、」−
記微分回路（６）とで固体撮像者Ｔ−（１）の出力の各
画素１周期の中で特定の時刻を検出する検出回路（１３
）を構成している。（８）はクリップ回路（７）の出力
、すなわちリセットパルスリークのケち上り部に同期し
たパルスを発生してスイッチ回路（５）に送出するパル
ス発生回路である。

つぎに、動作について説明する。

固体撮像素子（１）は、１画素期間のうち信号が出力さ
れる部分とされない部分を持ち、信号が出力されない期
間にリセットパルスのリークが現れる第２図（Ａ）に示
すような信号を出力する。この信号はバッファ（２）を
通って遅延回路（３）に加えられ、この遅延回路（３）
からは第２図（Ｂ）のように遅延した信号が得られる。

そしてこの遅延回路（３）の入力と出力、すなわち第２
図（Ａ）と（Ｂ）に示す信号は差動アンプ（４）で差が
取られる。

一方、バッファ（２）の出力は微分回路（２）にも加え
られる。微分回路（２）は第２図（Ｃ）に示すようにリ
セットパルスリークの立ち上りおよび立ち下り部を検出
し、クリップ回路（７）に送出する。

クリップ回路（７）は第２図（Ｄ）のように立ち上り部
のみを切り取り、パルス発生回路（８）に送出する。パ
ルス発生回路（８）はクリップ回路（７）の出力、すな
わちリセットパルスリークの立ち上り部に同期した第２
図（Ｅ）に示すゲートパルスを出力してスイッチ回路（
５）に加える。スイッチ回路（５）はゲートパルスがＨ
”になるタイミングで差動アンプ（４）の出力をサンプ
リングし、ローパスフィルタ（９）で平滑化すると、ノ
イズ成分の除去された撮像信号を信号出力端子（１０）
より得ることができる。

なお、上記実施例では、クリップ回路（７）により、リ
セットパルスリークの立ち上り部を検出したが、第２図
（Ｆ）に示すように立ち」−り部を検出し、この信号に
同期させて、第２図（Ｅ）に示すようなゲートパルスを
パルス発生回路（８）により発生させてもよい。

また、上記実施例では、微分回路（８）により、特定の
時刻を検出したが、固体撮像素子（１）の出力の直流レ
ベルが安定している場合は、第３図に示したようにバッ
ファ（２）の出力をコンパレータ（３０）に加え、第４
図（Ａ）に示すＶ　ＲＥＦ　という電圧を、コンパレー
タ（３０）の基準電圧端子（３１）に加えることにより
、第４図（Ｂ）に示すようなリセットパルスリーク部を
検出する信号がコンパレータ（１５）より得られる。そ
こで、このコンパレータ（１５）の出力に同期して第２
図（Ｅ）に示すパルスをパルス発生回路（８）で作りゲ
ートパルスとしてもよい。

〔発明の効果］ 以上のようにこの発明によれば、撮像信号よりゲートパ
ルスを作るように構成したので、サンプリングのための
スイッチ回路等のノイズ除去回路とパルス発生回路とを
離して使う場合でも、時間ずれや波形の劣化のないゲー
トパルスが得られ、ノイズ除去精度の高い固体撮像装置
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による固体撮像装置の要部
を示すブロック図、第２図はこの発明の固体撮像装置の
動作説明用の信号波形図、第３図はこの発明の他の実施
例による固体撮像装置の要部を示すブロック図、第４図
はこの発明の他の実施例の動作説明用の信号波形図、第
５図は従来の固体撮像装置の要部を示すブロック図、第
６図は従来の固体撮像装置の動作説明用の信号波形図で
ある。 （１）・・・固体撮像素子、（３）・・・遅延回路、（
４）・・・差動アンプ、（５）・・・スイッチ回路、（
６）・・・微分回路、（７）・・・クリップ回路、（８
）・・・パルス発生回路、（９）・・・ローパスフィル
タ、　（＋３）　、　（３０）・・・検出回路。 なお、図中、同一符号は同一もしくは相当部分を示す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少くとも１画素周期において信号が出力される期
   間と信号が出力されない期間を有する固体撮像素子と、
   上記固体撮像素子の出力を一定期間遅延させる遅延回路
   と、上記遅延回路の入力と出力との差を取る差動アンプ
   と、上記固体撮像素子の出力信号の各１画素周期の中で
   特定の時刻を検出する検出回路と、上記特定の時刻に同
   期したパルスを発生するパルス発生回路と、上記パルス
   発生回路により得られるパルスにより上記差動アンプの
   出力をサンプリングするスイッチ回路と、上記スイッチ
   回路によりサンプリングされた信号の高域成分を除去す
   るローパスフィルタとを備えたことを特徴とする固体撮
   像装置。
2. （２）上記特定の時刻を除去する検出回路を、微分回路
   と微分回路に接続されたクリップ回路とで構成し、１画
   素周期の中のリセットパルスリークの立ち上りもしくは
   立ち下りを検出し、上記特定時刻としてなる特許請求の
   範囲第１項記載の固体撮像装置。
3. （３）上記特定の時刻を検出する検出回路をコンパレー
   タで構成し、１画素周期の中のリセットパルスリークを
   検出し、上記特定時刻としてなる特許請求の範囲第１項
   記載の固体撮像装置。