JPS63296478A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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- JPS63296478A JPS63296478A JP62129875A JP12987587A JPS63296478A JP S63296478 A JPS63296478 A JP S63296478A JP 62129875 A JP62129875 A JP 62129875A JP 12987587 A JP12987587 A JP 12987587A JP S63296478 A JPS63296478 A JP S63296478A
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- Pending
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- 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
- H04N25/71—Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
- H04N25/713—Transfer or readout registers; Split readout registers or multiple readout registers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/67—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (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）
本発明は固定パタンノイズを除去した固体撮像装置に関
するものであり、特に簡単な構成によって固定パタンノ
イズを大幅に軽減できる固体撮像装置に関するものであ
る。
するものであり、特に簡単な構成によって固定パタンノ
イズを大幅に軽減できる固体撮像装置に関するものであ
る。
（従来の技術）
固体撮像装置では、被写体に関係なく画面中に固定的に
ノイズが現れるが、このようなノイズは固定ノイズ（Ｆ
ｔｘｅｄ Ｎｏ１ｓｅ）と呼ばれている。固定ノイズに
は、受光素子を構成する半導体装置のきす、欠陥による
ノイズ、バタンの不揃いによ２ノイズ、スイッチングノ
イズなどがあるが、これらを総称して固定パタンノイズ
（以下Ｆｉｘｅｄ ＰａｔｔｅｒｎＮｏｉｓｅの頭文字
をとってＦＰＮと略記する）と呼ばれている。このよう
なＦＰＮは、半導体装置の欠陥、各受光セルパターンの
不揃い、各受光セル内に設けられている増幅素子のオフ
セット電圧（直流電圧）の差、増幅率の差などに起因し
て生ずるものである。
ノイズが現れるが、このようなノイズは固定ノイズ（Ｆ
ｔｘｅｄ Ｎｏ１ｓｅ）と呼ばれている。固定ノイズに
は、受光素子を構成する半導体装置のきす、欠陥による
ノイズ、バタンの不揃いによ２ノイズ、スイッチングノ
イズなどがあるが、これらを総称して固定パタンノイズ
（以下Ｆｉｘｅｄ ＰａｔｔｅｒｎＮｏｉｓｅの頭文字
をとってＦＰＮと略記する）と呼ばれている。このよう
なＦＰＮは、半導体装置の欠陥、各受光セルパターンの
不揃い、各受光セル内に設けられている増幅素子のオフ
セット電圧（直流電圧）の差、増幅率の差などに起因し
て生ずるものである。
第５図は上述したＦＰＮを除去するようにした従来の固
体撮像装置の構成を示すものである。撮像装置は多数の
受光セルをマトリックス状に配列した受光部１と、水平
走査スイッチ２、これを駆動する水平走査シフトレジス
タ３および垂直走査シフトレジスタ４を有し、各受光セ
ルから光入力に応じた信号を読み出す読み出し部５とを
具えている。読み出し部５によって読み出された信号は
前置増幅器６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタル信
号に変換され、１ラインまたは１フイ一ルド期間の画像
信号を記憶できるメモリ８に記憶される。Ａ／Ｄ変換器
７の出力信号と、メモリ８がら読み出した信号とを演算
回路９に供給し、ここで両信号間で演算（加減乗除）を
行なってＦＰＮを除去した信号を作り、これをさらにＤ
／Ａ変換器１０に供給して、ＦＰＮを除去したアナログ
画像信号を得るようにしている。
体撮像装置の構成を示すものである。撮像装置は多数の
受光セルをマトリックス状に配列した受光部１と、水平
走査スイッチ２、これを駆動する水平走査シフトレジス
タ３および垂直走査シフトレジスタ４を有し、各受光セ
ルから光入力に応じた信号を読み出す読み出し部５とを
具えている。読み出し部５によって読み出された信号は
前置増幅器６で増幅され、Ａ／Ｄ変換器７でデジタル信
号に変換され、１ラインまたは１フイ一ルド期間の画像
信号を記憶できるメモリ８に記憶される。Ａ／Ｄ変換器
７の出力信号と、メモリ８がら読み出した信号とを演算
回路９に供給し、ここで両信号間で演算（加減乗除）を
行なってＦＰＮを除去した信号を作り、これをさらにＤ
／Ａ変換器１０に供給して、ＦＰＮを除去したアナログ
画像信号を得るようにしている。
（発明が解決しようとする問題点）
上述した従来の固体撮像装置においては、ＦＰＮを除去
するために設けられたＡ／Ｄ変換器７、メモリ８、演算
回路９、Ｄ／Ａ変換器１０は受光部１や読み出し部５を
形成した半導体基板とは別個に形成されており、いわゆ
る外付は回路となっている。したがって、構成が複雑で
大型になり、小型軽量化が困難であった。また、受光部
１から読み出した信号とメモリ８から読み出した信号と
を演算回路９において演算してＦＰＮの除去を行なって
いるが、メモリは一般的には１画素８ビツトで２５６階
調しか表示できず、量子化の細かさと、ダイナミックレ
ンジが不足し、ＦＰＨの軽減量を余り太き（することが
できず、出力画像信号の品位が低い欠点があった。この
ようなデジタル処理で十分なＦＰＮの軽減とダイナミッ
クレンジを得るには１画素当り１０ビツトから１３ビツ
トを必要とし、構成が複雑で高価となってしまう。
するために設けられたＡ／Ｄ変換器７、メモリ８、演算
回路９、Ｄ／Ａ変換器１０は受光部１や読み出し部５を
形成した半導体基板とは別個に形成されており、いわゆ
る外付は回路となっている。したがって、構成が複雑で
大型になり、小型軽量化が困難であった。また、受光部
１から読み出した信号とメモリ８から読み出した信号と
を演算回路９において演算してＦＰＮの除去を行なって
いるが、メモリは一般的には１画素８ビツトで２５６階
調しか表示できず、量子化の細かさと、ダイナミックレ
ンジが不足し、ＦＰＨの軽減量を余り太き（することが
できず、出力画像信号の品位が低い欠点があった。この
ようなデジタル処理で十分なＦＰＮの軽減とダイナミッ
クレンジを得るには１画素当り１０ビツトから１３ビツ
トを必要とし、構成が複雑で高価となってしまう。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、外付は回路を必
要とすることなく、簡単な構成によってＦＰＮを良好に
除去することができる固体撮像装置を提供しようとする
ものである。
要とすることなく、簡単な構成によってＦＰＮを良好に
除去することができる固体撮像装置を提供しようとする
ものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、光入力を電気信号に変換する多数の受光セル
を２次元的に配列した受光部と、この受光部の受光セル
で発生された電気信号を外部へ読み出す読み出し部とを
有する固体撮像装置において、前記読み出し部にそれぞ
れ１水平走査期間に相当する複数のメモリを設け、一方
のメモリには光入力に応じた信号成分を蓄積し、他方の
メモリには暗時における信号成分を蓄積するようにし、
これらメモリから同時に読み出した信号により固定パタ
ンノイズを除去するよう構成したことを特徴とするもの
である。
を２次元的に配列した受光部と、この受光部の受光セル
で発生された電気信号を外部へ読み出す読み出し部とを
有する固体撮像装置において、前記読み出し部にそれぞ
れ１水平走査期間に相当する複数のメモリを設け、一方
のメモリには光入力に応じた信号成分を蓄積し、他方の
メモリには暗時における信号成分を蓄積するようにし、
これらメモリから同時に読み出した信号により固定パタ
ンノイズを除去するよう構成したことを特徴とするもの
である。
このような本発明の固体撮像装置によれば、それぞれ１
水平走査期間の画像信号を記憶できる容量を有する２つ
のメモリは読み出し部と同様に受光部と一緒に半導体基
板に形成することができるので、外付はメモリ等の外部
回路は必要でなくなり、構成は非常に簡単となり、小型
軽量化が可能となる。また、被写体からの光入力に左右
されない暗時のアナログ信号と明時のアナログ信号とを
用いてデジタル信号に換算すると１画素当り１０〜１３
ビツトに相当する精度でＦＰＮの除去を行なっているた
め、ＦＰＮの軽減効果は大きく、高品位の画像信号を得
ることができる。
水平走査期間の画像信号を記憶できる容量を有する２つ
のメモリは読み出し部と同様に受光部と一緒に半導体基
板に形成することができるので、外付はメモリ等の外部
回路は必要でなくなり、構成は非常に簡単となり、小型
軽量化が可能となる。また、被写体からの光入力に左右
されない暗時のアナログ信号と明時のアナログ信号とを
用いてデジタル信号に換算すると１画素当り１０〜１３
ビツトに相当する精度でＦＰＮの除去を行なっているた
め、ＦＰＮの軽減効果は大きく、高品位の画像信号を得
ることができる。
（実施例）
第１図は本発明の固体撮像装置の一実施例の構成を示す
ものである。多数の受光セルをマトリックス状に配列し
た受光部工１と、これら受光セルを選択的に読み出す読
み出し部１２とを設ける。
ものである。多数の受光セルをマトリックス状に配列し
た受光部工１と、これら受光セルを選択的に読み出す読
み出し部１２とを設ける。
この読み出し部１２には、水平走査シフトレジスタ１３
、この水平走査シフトレジスタによって駆動され、光入
力に応じた１水平走査線分の信号を蓄積する明信号用メ
モリ１４、同じく１水平走査線分の暗信号を蓄積する暗
信号用メモリ１５および垂直走査シフトレジスタ１６を
設ける。後述するように、水平ブランキング期間中に成
る水平走査線上の複数の受光セルから１フイ一ルド期間
の光入力に応じて発生される信号を明信号メモリ１４に
蓄積した後、これら受光セルをリセットし、暗時の信号
を発生させ、これを暗信号用メモリ１５に蓄積する。次
の１水平走査期間中、これら明信号用メモリ１４および
暗信号用メモリ１５に蓄積された信号を同時に読み出す
ようにしている。
、この水平走査シフトレジスタによって駆動され、光入
力に応じた１水平走査線分の信号を蓄積する明信号用メ
モリ１４、同じく１水平走査線分の暗信号を蓄積する暗
信号用メモリ１５および垂直走査シフトレジスタ１６を
設ける。後述するように、水平ブランキング期間中に成
る水平走査線上の複数の受光セルから１フイ一ルド期間
の光入力に応じて発生される信号を明信号メモリ１４に
蓄積した後、これら受光セルをリセットし、暗時の信号
を発生させ、これを暗信号用メモリ１５に蓄積する。次
の１水平走査期間中、これら明信号用メモリ１４および
暗信号用メモリ１５に蓄積された信号を同時に読み出す
ようにしている。
本例では、同時に読み出した信号を差動増幅器１７に供
給し、両者の差を求める。これによって受光素子内の増
幅素子のオフセット電圧の差に基づ（ＦＰＮを除去する
ことができる。さらに、各受光セル間の増幅率の差異に
よるＦＰＮを除去するために差動増幅器１７の出力をゲ
インコントローラエ８に供給する。暗信号用メモリ１５
から読み出した信号を増幅器１９で増幅して例えばＦＥ
Ｔ２０のゲートに印加し、このＦＥＴのソースドレイン
通路をゲインコントローラ１８の制御端子に接続する。
給し、両者の差を求める。これによって受光素子内の増
幅素子のオフセット電圧の差に基づ（ＦＰＮを除去する
ことができる。さらに、各受光セル間の増幅率の差異に
よるＦＰＮを除去するために差動増幅器１７の出力をゲ
インコントローラエ８に供給する。暗信号用メモリ１５
から読み出した信号を増幅器１９で増幅して例えばＦＥ
Ｔ２０のゲートに印加し、このＦＥＴのソースドレイン
通路をゲインコントローラ１８の制御端子に接続する。
このようにして、差動増幅器１７の出力信号のゲインを
、暗信号用メモリ１５から読み出した暗信号のレベルが
低いときには高く、高いときには低く調整し、増幅率の
ばらつきによるＦＰＮを除去する。また増幅器１９のゲ
インを制御してＦＥＴ２０のゲートへ加える信号を加減
し、ＦＰＮが最少となるようにゲインコントローラ１８
のゲインを調整する。
、暗信号用メモリ１５から読み出した暗信号のレベルが
低いときには高く、高いときには低く調整し、増幅率の
ばらつきによるＦＰＮを除去する。また増幅器１９のゲ
インを制御してＦＥＴ２０のゲートへ加える信号を加減
し、ＦＰＮが最少となるようにゲインコントローラ１８
のゲインを調整する。
第２図は受光部１１および読み出し部１２の一例の詳細
な構成を示す回路図であり、垂直走査シフトレジスタは
省略しである。受光部１１においては、多数の受光セル
１１−１−１．１１−１−２−−−−１１−１−ｍ、
１１−２−１． １１−２−２−−−−１ １−２−
ｍ−−−−１１−ｎ−１，１１−ｎ−２−−−−１１−
ｎ−ｍを０行ｍ列のマトリックス状に配列する。これら
受光セルの構成は同しであるから１個の受光セルの構成
について説明すると、各受光セルは光電変換素子を構成
するホトダイオードＤと３個のＦＥＴ Ｔ、、Ｔ、およ
びＴｒとを具えている。ＦＥＴ Ｔ、はりセット用スイ
ッチであり、−ラインのＦＥＴＴ、を導通することによ
リーラインのホトダイオードＤを同時にリセットするよ
うにする。また一ライン上のＦＥＴＴ、は垂直走査信号
によって同時にオン、オフ制御されるものである。各ラ
イン上のＦＥＴ Ｔ。
な構成を示す回路図であり、垂直走査シフトレジスタは
省略しである。受光部１１においては、多数の受光セル
１１−１−１．１１−１−２−−−−１１−１−ｍ、
１１−２−１． １１−２−２−−−−１ １−２−
ｍ−−−−１１−ｎ−１，１１−ｎ−２−−−−１１−
ｎ−ｍを０行ｍ列のマトリックス状に配列する。これら
受光セルの構成は同しであるから１個の受光セルの構成
について説明すると、各受光セルは光電変換素子を構成
するホトダイオードＤと３個のＦＥＴ Ｔ、、Ｔ、およ
びＴｒとを具えている。ＦＥＴ Ｔ、はりセット用スイ
ッチであり、−ラインのＦＥＴＴ、を導通することによ
リーラインのホトダイオードＤを同時にリセットするよ
うにする。また一ライン上のＦＥＴＴ、は垂直走査信号
によって同時にオン、オフ制御されるものである。各ラ
イン上のＦＥＴ Ｔ。
およびＴ、は垂直信号線Ｌ１．Ｌ２−−−−−Ｌ・の各
々に接続されており、各垂直信号線には負荷抵抗ＲＬｌ
、 ＲＬ２−−−−−ＲＬ、が接続されている。これ
ら垂直信号線り、、Ｌ、−−−−−Ｌ、の各々は明信号
用メモリを構成するＦ Ｅ Ｔ Ｓ Ｗｚ、 Ｓ
Ｗ２１−−−−Ｓ Ｗ、、１．の一方の主電極に接続す
るとともに暗信号用メモリを構成するＦＥＴ ＳＷ、
□、ＳＷ２□−−−ＳＷ、、の一方の主電極に接続する
。これらＦＥＴ５ＷＩＩ、５Ｗ２１−−−３Ｗ−１の他
方の主電極をＦＥＴＸ＋ｚ、 Ｘ２！−−−−Ｘｆｉ
！のゲートに接続するとともにＦ ＥＴ ５ＷＩ２．５
Ｗｚｔ −−−−−３Ｗｌ、１ｇの他方の主電極をＦＥ
Ｔ Ｘ、４．Ｘｚａ−−−−Ｘ、、４のゲートに接続す
る。またＦＥＴ ＸＢ、Ｘ２□−−−−−Ｘｍｔの一方
の主電極をＦ ＥＴ Ｘ＋ａ、 Ｘ２４−−−Ｘ−４の
一方の主電極とともに接地する。またＦＥＴ ＸＩｚ、
Ｘｚｇ−−−−−−Ｘ １１２の他方の主電極はそれぞ
れＦＥＴＸ、、。
々に接続されており、各垂直信号線には負荷抵抗ＲＬｌ
、 ＲＬ２−−−−−ＲＬ、が接続されている。これ
ら垂直信号線り、、Ｌ、−−−−−Ｌ、の各々は明信号
用メモリを構成するＦ Ｅ Ｔ Ｓ Ｗｚ、 Ｓ
Ｗ２１−−−−Ｓ Ｗ、、１．の一方の主電極に接続す
るとともに暗信号用メモリを構成するＦＥＴ ＳＷ、
□、ＳＷ２□−−−ＳＷ、、の一方の主電極に接続する
。これらＦＥＴ５ＷＩＩ、５Ｗ２１−−−３Ｗ−１の他
方の主電極をＦＥＴＸ＋ｚ、 Ｘ２！−−−−Ｘｆｉ
！のゲートに接続するとともにＦ ＥＴ ５ＷＩ２．５
Ｗｚｔ −−−−−３Ｗｌ、１ｇの他方の主電極をＦＥ
Ｔ Ｘ、４．Ｘｚａ−−−−Ｘ、、４のゲートに接続す
る。またＦＥＴ ＸＢ、Ｘ２□−−−−−Ｘｍｔの一方
の主電極をＦ ＥＴ Ｘ＋ａ、 Ｘ２４−−−Ｘ−４の
一方の主電極とともに接地する。またＦＥＴ ＸＩｚ、
Ｘｚｇ−−−−−−Ｘ １１２の他方の主電極はそれぞ
れＦＥＴＸ、、。
Ｌｌ”−−−Ｘｌｌｌを経て明信号読み出し部ラインＬ
ｌ（。
ｌ（。
に接続し、ＦＥＴ Ｘ、、、Ｘ２．−−−−Ｘ、、の
他方の主電極はそれぞれＦ ＥＴ Ｘ＋３． Ｘｚａ
−−−Ｘ−＋を経て暗信号読み出しラインＬＨ，に接続
する。これらＦ Ｅ Ｔ Ｘ ｌｌ、 Ｘ ｚ＋−−−
−Ｘ□およびＸＩＬ＋ Ｘ２３−−−−Ｘｆｆｉ３のゲ
ートは水平走査シフトレジスタ１３の各出力ラインに共
通に接続する。読み出しラインＬＨ，およびＬＨ，は差
動増幅器１７の正負の入力端子に接続する。またＦ Ｅ
Ｔ Ｓ Ｗｌ＋、 Ｓ Ｗｚｔ−−−−Ｓ ＷＬｌ
、およびＦ ＥＴ ＸＩｚ、 Ｘｚｚ−−−−ＸＩ
Ｉｚのゲートはそれぞれ明信号用メモリ制御ラインＬＭ
。
他方の主電極はそれぞれＦ ＥＴ Ｘ＋３． Ｘｚａ
−−−Ｘ−＋を経て暗信号読み出しラインＬＨ，に接続
する。これらＦ Ｅ Ｔ Ｘ ｌｌ、 Ｘ ｚ＋−−−
−Ｘ□およびＸＩＬ＋ Ｘ２３−−−−Ｘｆｆｉ３のゲ
ートは水平走査シフトレジスタ１３の各出力ラインに共
通に接続する。読み出しラインＬＨ，およびＬＨ，は差
動増幅器１７の正負の入力端子に接続する。またＦ Ｅ
Ｔ Ｓ Ｗｌ＋、 Ｓ Ｗｚｔ−−−−Ｓ ＷＬｌ
、およびＦ ＥＴ ＸＩｚ、 Ｘｚｚ−−−−ＸＩ
Ｉｚのゲートはそれぞれ明信号用メモリ制御ラインＬＭ
。
および暗信号用メモリ制御ラインＬＭ、に接続する。
次に第２図に示す回路の動作を第３図に示す信号波形を
も参照して説明する。第３図Ａの波形は水平ドライブ信
号ＨＤのブランキング期間を示すものである。水平ブラ
ンキング期間に入ると同時に、第３図Ｂに示すように時
刻Ｌ１において各受光セルの垂直選択スイッチを構成す
るＦＥＴＴ。
も参照して説明する。第３図Ａの波形は水平ドライブ信
号ＨＤのブランキング期間を示すものである。水平ブラ
ンキング期間に入ると同時に、第３図Ｂに示すように時
刻Ｌ１において各受光セルの垂直選択スイッチを構成す
るＦＥＴＴ。
をオンとすると、負荷抵抗ＲＬ、にはＦＥＴＴ、。
Ｔ、のオン抵抗および負荷抵抗ＲＬ、、ＲＬ、−ＲＬ、
の抵抗値によって定まる電流が流れ、この電流に比例し
た電圧が負荷抵抗ＲＬ 、 、 ＲＬ、−’−，。
の抵抗値によって定まる電流が流れ、この電流に比例し
た電圧が負荷抵抗ＲＬ 、 、 ＲＬ、−’−，。
ＲＬｌｌに発生する。
次に第３図Ｃに示すように時刻し２〜も３の間でＦ Ｅ
Ｔ Ｓ Ｖ／＋ １． Ｓ Ｗｚｔ−−−−Ｓ
ｗ、、をオンとし、負荷抵抗ＲＬ、、ＲＬ２−−−ＲＬ
ＩＩの電圧をこれらＦＥＴのゲートに蓄積する。次に、
時刻ｔ４においてＦＥＴ Ｔ、をオフとした後、第３図
りに示すように時刻り、〜ｔ６の間にリセット用ＦＥＴ
Ｔ、をオンとし、当該ラインの受光セルを同時にリセッ
トする。次に、第３図Ｂに示すように時刻ｔ、において
ＦＥＴＴ、を再びオンとし、リセットされたダイオード
Ｄの電圧に応じた電流によって定まる電圧を負荷抵抗Ｒ
Ｌ、、ＲＬ、−−−ＲＬ、。
Ｔ Ｓ Ｖ／＋ １． Ｓ Ｗｚｔ−−−−Ｓ
ｗ、、をオンとし、負荷抵抗ＲＬ、、ＲＬ２−−−ＲＬ
ＩＩの電圧をこれらＦＥＴのゲートに蓄積する。次に、
時刻ｔ４においてＦＥＴ Ｔ、をオフとした後、第３図
りに示すように時刻り、〜ｔ６の間にリセット用ＦＥＴ
Ｔ、をオンとし、当該ラインの受光セルを同時にリセッ
トする。次に、第３図Ｂに示すように時刻ｔ、において
ＦＥＴＴ、を再びオンとし、リセットされたダイオード
Ｄの電圧に応じた電流によって定まる電圧を負荷抵抗Ｒ
Ｌ、、ＲＬ、−−−ＲＬ、。
で発生させる。そこで第３図Ｅに示すように時刻ｔ８〜
ｔ、の間で暗信号用メモリ制御ラインＬＭ。
ｔ、の間で暗信号用メモリ制御ラインＬＭ。
に信号を送りＦＥＴ ＳＭ／Ｉｚ、 ５Ｗｚｚ−−
−−３Ｗ、ｚを一斉にオンとし、負荷抵抗ＲＬ、 、
ＲＬｔ−−−−−ＲＬ、の電圧をＦ Ｅ Ｔ Ｘ Ｉ
ａ、 Ｘ ２４−−−− Ｘ−ａのゲートに蓄積し、
最後に時刻む、。において、ＦＥＴＴｙを再びオフとす
る。このようにしてＦＥＴＸ１□、Ｘｚ□−−−−ＸＩ
Ｉ！のゲートにはｌフィールドまたは１フレームの期間
に亘って光を蓄積した後の電圧が蓄積され、Ｆ Ｅ Ｔ
Ｘ ＋ａ、 Ｘ ｚａ−−−−Ｘつ、のゲートにはリ
セット直後の暗時の電圧が蓄積されることになる。そこ
で水平掃引期間に、水平走査シフトレジスタ１３によっ
てＦＥＴ Ｘｚ、Ｘ＋ｔ；Ｘ２１＋ Ｘｔ３；−−
−−−−ＸＩＩＩ＋ Ｘ＊３をそれぞれ同時に読み出
すことにより読み出しラインＬＨ，およびＬＨ，に明信
号および暗信号を読み出すことができる。これら明信号
および暗信号の差を差動増幅器１７で求めることにより
オフセットの差によるＦＰＮを除去することができる。
−−３Ｗ、ｚを一斉にオンとし、負荷抵抗ＲＬ、 、
ＲＬｔ−−−−−ＲＬ、の電圧をＦ Ｅ Ｔ Ｘ Ｉ
ａ、 Ｘ ２４−−−− Ｘ−ａのゲートに蓄積し、
最後に時刻む、。において、ＦＥＴＴｙを再びオフとす
る。このようにしてＦＥＴＸ１□、Ｘｚ□−−−−ＸＩ
Ｉ！のゲートにはｌフィールドまたは１フレームの期間
に亘って光を蓄積した後の電圧が蓄積され、Ｆ Ｅ Ｔ
Ｘ ＋ａ、 Ｘ ｚａ−−−−Ｘつ、のゲートにはリ
セット直後の暗時の電圧が蓄積されることになる。そこ
で水平掃引期間に、水平走査シフトレジスタ１３によっ
てＦＥＴ Ｘｚ、Ｘ＋ｔ；Ｘ２１＋ Ｘｔ３；−−
−−−−ＸＩＩＩ＋ Ｘ＊３をそれぞれ同時に読み出
すことにより読み出しラインＬＨ，およびＬＨ，に明信
号および暗信号を読み出すことができる。これら明信号
および暗信号の差を差動増幅器１７で求めることにより
オフセットの差によるＦＰＮを除去することができる。
さらに、読み出しラインＬＨ，に読み出される暗信号を
増幅器１９で増幅してＦＥＴ２０のゲートに与えること
により、ゲインコントローラ１８の増幅率を暗信号のレ
ベルに応じて制御して各受光セルの増幅率の差によるＦ
ＰＮを除去することができる。
増幅器１９で増幅してＦＥＴ２０のゲートに与えること
により、ゲインコントローラ１８の増幅率を暗信号のレ
ベルに応じて制御して各受光セルの増幅率の差によるＦ
ＰＮを除去することができる。
以上の走査を順次のラインについて行なうことによりＦ
ＰＮが除去された光信号に対応した出力画像信号を得る
ことができる。
ＰＮが除去された光信号に対応した出力画像信号を得る
ことができる。
なお上述した説明ではＦＥＴ Ｔ、はリセットを行なう
間はオフとしたが第３図Ｂにおいて破線で示すようにオ
ンのままとしておいてもよい。また、上述した例ではオ
フセットのばらつきによるＦＰＮを除去した後に増幅率
のばらつきによるＦＰＮを除去するようにしたが、この
順序は逆としてもよい。また、ＦＰＮの除去を行なうた
めの明信号および暗信号の処理は上述した例だけに限ら
れるものではなく、他の方法も可能である。
間はオフとしたが第３図Ｂにおいて破線で示すようにオ
ンのままとしておいてもよい。また、上述した例ではオ
フセットのばらつきによるＦＰＮを除去した後に増幅率
のばらつきによるＦＰＮを除去するようにしたが、この
順序は逆としてもよい。また、ＦＰＮの除去を行なうた
めの明信号および暗信号の処理は上述した例だけに限ら
れるものではなく、他の方法も可能である。
第４図は本発明の固体↑層像装置の他の例を示すもので
、上述した例と同じ部分には同じ符号を付けて示す。本
例では第１および第２の水平読み出し回路３１Ａおよび
３１Ｂを設け、一方の回路で読み出しを行なっている間
に他方の回路で明信号および暗信号の蓄積を行なうもの
である。すなわち、一方の読み出し回路３１Ａにおいて
は、水平走査期間ＴＨ２ｋにおいて走査線２にの各水平
画素信号を順次外部へ読み出しを行なうと同時に他方の
読み出し回路３１Ｂに走査線（２に＋１）の各画素信号
および暗信号を読み込むようにする。このように構成す
ると、読み出し回路３１．Ａ、１３Ｂへの読み込み時間
が水平ブランキング期間から１水平走査期間へと長くな
るため、動作周波数を大幅に低くすることができる利点
がある。
、上述した例と同じ部分には同じ符号を付けて示す。本
例では第１および第２の水平読み出し回路３１Ａおよび
３１Ｂを設け、一方の回路で読み出しを行なっている間
に他方の回路で明信号および暗信号の蓄積を行なうもの
である。すなわち、一方の読み出し回路３１Ａにおいて
は、水平走査期間ＴＨ２ｋにおいて走査線２にの各水平
画素信号を順次外部へ読み出しを行なうと同時に他方の
読み出し回路３１Ｂに走査線（２に＋１）の各画素信号
および暗信号を読み込むようにする。このように構成す
ると、読み出し回路３１．Ａ、１３Ｂへの読み込み時間
が水平ブランキング期間から１水平走査期間へと長くな
るため、動作周波数を大幅に低くすることができる利点
がある。
本例では上述したように第１および第２の読み出し回路
３１Ａおよび３１Ｂの機能を交互に切換えるので、スイ
ッチ３２および３３を設け、これを水平走査周期で切換
えることにより差動増幅器１７の正入力端子には常に明
信号が供給され、負入力端子には暗信号が供給されるよ
うになる。
３１Ａおよび３１Ｂの機能を交互に切換えるので、スイ
ッチ３２および３３を設け、これを水平走査周期で切換
えることにより差動増幅器１７の正入力端子には常に明
信号が供給され、負入力端子には暗信号が供給されるよ
うになる。
（発明の効果）
上述したように、本発明の固体描像装置においては、被
写体からの光入力に影響されない暗信号と明信号とを同
時に読み出し、これらのアナログ信号を加減乗除するこ
とによってＦＰＮを取り除くようにしているため、従来
は取り除くことが困難であった小さなレベルのＦＰＮま
で精度良く低減することができ、画質を格段と向上する
ことができる。さらに外付けのＡ／Ｄ変換器やメモリな
どを必要としないため、非常に小型軽量とすることがで
きる。また、これによってカメラ全体の電力消費量を少
なくすることができ、特に電池で駆動する小型カメラな
どにおいて効果を発揮することになる。
写体からの光入力に影響されない暗信号と明信号とを同
時に読み出し、これらのアナログ信号を加減乗除するこ
とによってＦＰＮを取り除くようにしているため、従来
は取り除くことが困難であった小さなレベルのＦＰＮま
で精度良く低減することができ、画質を格段と向上する
ことができる。さらに外付けのＡ／Ｄ変換器やメモリな
どを必要としないため、非常に小型軽量とすることがで
きる。また、これによってカメラ全体の電力消費量を少
なくすることができ、特に電池で駆動する小型カメラな
どにおいて効果を発揮することになる。
第１図は本発明による固体撮像装置の一実施例の構成を
示す図、 第２図は同じくその一部分の詳細な構成を示す回路図、 第３図は同じくその動作を説明するためのタイミング図
、 第４図は本発明の固体撮像装置の他の実施例の構成を示
す図、 第５図は従来の固体撮像装置の構成を示す図である。 １１・・・受光部 １２・・・読み出し部１３
・・・水平走査シフトレジスタ １４・・・明信号用メモリ １５・・・暗信号用メモリ １６・・・垂直走査シフトレジスタ １７・・・差動増幅器 １８・・・ゲインコントローラ １９・・・反転器 ２０・・・ＦＥＴ ３１Ａ、３１Ｂ・・・第１．第２読み出し回路３２．３
３・・・切換スイッチ ！ｉ− 噛ＪＶｔｉ ミτ 第１頁の絖き ０発 明 者 山 １） 秀 俊 東京都渋谷区
幡株式会社内 ０発 明 者 中 村 −彦 東京都渋谷区幡
株式会社内
示す図、 第２図は同じくその一部分の詳細な構成を示す回路図、 第３図は同じくその動作を説明するためのタイミング図
、 第４図は本発明の固体撮像装置の他の実施例の構成を示
す図、 第５図は従来の固体撮像装置の構成を示す図である。 １１・・・受光部 １２・・・読み出し部１３
・・・水平走査シフトレジスタ １４・・・明信号用メモリ １５・・・暗信号用メモリ １６・・・垂直走査シフトレジスタ １７・・・差動増幅器 １８・・・ゲインコントローラ １９・・・反転器 ２０・・・ＦＥＴ ３１Ａ、３１Ｂ・・・第１．第２読み出し回路３２．３
３・・・切換スイッチ ！ｉ− 噛ＪＶｔｉ ミτ 第１頁の絖き ０発 明 者 山 １） 秀 俊 東京都渋谷区
幡株式会社内 ０発 明 者 中 村 −彦 東京都渋谷区幡
株式会社内
Claims (1)
- １、光入力を電気信号に変換する多数の受光セルを２次
元的に配列した受光部と、この受光部の受光セルで発生
された電気信号を外部へ読み出す読み出し部とを有する
固体撮像装置において、前記読み出し部にそれぞれ１水
平走査期間に相当するメモリを複数組設け、一方のメモ
リには光入力に応じた信号成分を蓄積し、他方のメモリ
には暗時における信号成分を蓄積するようにし、これら
メモリから同時に読み出した信号により固定パタンノイ
ズを除去するよう構成したことを特徴とする固体撮像装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129875A JPS63296478A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 固体撮像装置 |
| US07/186,225 US4839729A (en) | 1987-05-28 | 1988-04-26 | Solid state image sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62129875A JPS63296478A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63296478A true JPS63296478A (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=15020470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62129875A Pending JPS63296478A (ja) | 1987-05-28 | 1987-05-28 | 固体撮像装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4839729A (ja) |
| JP (1) | JPS63296478A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2007013292A (ja) * | 2005-06-28 | 2007-01-18 | Olympus Corp | 撮像装置 |
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1987
- 1987-05-28 JP JP62129875A patent/JPS63296478A/ja active Pending
-
1988
- 1988-04-26 US US07/186,225 patent/US4839729A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4839729A (en) | 1989-06-13 |
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