JP2002158934A - サンプリング回路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置 - Google Patents
サンプリング回路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 増幅手段の入出力間容量のばらつきの影響を
受けないサンプリング回路および固定パターンノイズの
発生が極めて少ない高性能な増幅型固体撮像装置を提供
する。 【解決手段】 入力信号が一端に入力されたサンプルホ
ールドスイッチ１４８と、サンプルホールドスイッチ１
４８の他端に一端が接続されたサンプルホールドコンデ
ンサ１４９とを有する第１サンプルホールド手段と、サ
ンプルホールドスイッチ１４８の他端に入力端子が接続
されたアンプ回路１５５と、アンプ回路１５５の出力端
子に一端が接続され、他端が水平信号線１６４に接続さ
れた水平選択スイッチ１５６とを備える。上記アンプ回
路１５５の出力端子を導通制御スイッチ１５７の一端に
接続し、その導通制御スイッチ１５７の他端に第１定電
流負荷１５８を接続する。上記導通制御スイッチ１５７
は、少なくともサンプルホールドスイッチ１４８がオン
でかつ水平選択スイッチ１５６がオフの期間はオンす
る。
受けないサンプリング回路および固定パターンノイズの
発生が極めて少ない高性能な増幅型固体撮像装置を提供
する。 【解決手段】 入力信号が一端に入力されたサンプルホ
ールドスイッチ１４８と、サンプルホールドスイッチ１
４８の他端に一端が接続されたサンプルホールドコンデ
ンサ１４９とを有する第１サンプルホールド手段と、サ
ンプルホールドスイッチ１４８の他端に入力端子が接続
されたアンプ回路１５５と、アンプ回路１５５の出力端
子に一端が接続され、他端が水平信号線１６４に接続さ
れた水平選択スイッチ１５６とを備える。上記アンプ回
路１５５の出力端子を導通制御スイッチ１５７の一端に
接続し、その導通制御スイッチ１５７の他端に第１定電
流負荷１５８を接続する。上記導通制御スイッチ１５７
は、少なくともサンプルホールドスイッチ１４８がオン
でかつ水平選択スイッチ１５６がオフの期間はオンす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、サンプリング回
路および増幅型固体撮像装置に関する。
路および増幅型固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、サンプリング回路を用いた増幅型
固体撮像装置としては、画素素子毎に増幅機能を持たせ
て走査回路により受光信号を読み出すものが知られてい
る。特に画素素子の構成を、周辺の駆動回路や信号処理
回路との一体化に有利なＣＭＯＳ型としたＡＰＳ(Activ
e Pixel Sensor)型イメージセンサの開発が盛んであ
る。このＡＰＳ型イメージセンサでは、１画素素子内
に、光電変換部,増幅部,画素選択部およびリセット部を
形成する必要があり、通常、フォトダイオード(ＰＤ)か
らなる光電変換部の他に３個〜４個のＭＯＳトランジス
タ(Ｔ)が用いられている。
固体撮像装置としては、画素素子毎に増幅機能を持たせ
て走査回路により受光信号を読み出すものが知られてい
る。特に画素素子の構成を、周辺の駆動回路や信号処理
回路との一体化に有利なＣＭＯＳ型としたＡＰＳ(Activ
e Pixel Sensor)型イメージセンサの開発が盛んであ
る。このＡＰＳ型イメージセンサでは、１画素素子内
に、光電変換部,増幅部,画素選択部およびリセット部を
形成する必要があり、通常、フォトダイオード(ＰＤ)か
らなる光電変換部の他に３個〜４個のＭＯＳトランジス
タ(Ｔ)が用いられている。
【０００３】図５はＰＤ＋３Ｔ方式の場合の画素素子の
構成を示している。図５において、光電変換部１０１で
発生した信号電荷は電圧に変換され、トランジスタ１０
２のゲートに印加される。このトランジスタ１０２で
は、インピーダンス変換(電流増幅)され、ゲートに電圧
φXが印加された画素選択スイッチ１０３を介して信号
Ｖsigが読み出される。この信号Ｖsigの読み出し期間の
途中で、光電変換部１０１の電位は、ゲートに電圧φR
が印加されたリセットトランジスタ１０４により電源電
圧ＶDにリセットされる。したがって、信号Ｖsigには信
号電荷に対応した電位(受光信号)とリセット電位(リフ
ァレンス信号)とが対となって読み出される。
構成を示している。図５において、光電変換部１０１で
発生した信号電荷は電圧に変換され、トランジスタ１０
２のゲートに印加される。このトランジスタ１０２で
は、インピーダンス変換(電流増幅)され、ゲートに電圧
φXが印加された画素選択スイッチ１０３を介して信号
Ｖsigが読み出される。この信号Ｖsigの読み出し期間の
途中で、光電変換部１０１の電位は、ゲートに電圧φR
が印加されたリセットトランジスタ１０４により電源電
圧ＶDにリセットされる。したがって、信号Ｖsigには信
号電荷に対応した電位(受光信号)とリセット電位(リフ
ァレンス信号)とが対となって読み出される。
【０００４】図５に示す画素素子を用いた増幅型固体撮
像装置の画素部は、図６に示すような模式図で表すこと
ができる。図６において、１３１は光電変換,増幅,読み
出しおよびリセットを行う画素部である。上記画素部１
３１の読み出しは信号線１０６の電圧φXにより制御
し、画素部１３１のリセットは信号線１０７の電圧φR
により制御する。こうして画素部１３１からは、増幅さ
れた信号Ｖsigを垂直信号線１０８を介して出力する。
像装置の画素部は、図６に示すような模式図で表すこと
ができる。図６において、１３１は光電変換,増幅,読み
出しおよびリセットを行う画素部である。上記画素部１
３１の読み出しは信号線１０６の電圧φXにより制御
し、画素部１３１のリセットは信号線１０７の電圧φR
により制御する。こうして画素部１３１からは、増幅さ
れた信号Ｖsigを垂直信号線１０８を介して出力する。
【０００５】図７は上記画素部１３１を用いて構成され
た増幅型固体撮像装置(２次元イメージセンサ)の構成図
である。図７において、画素部１３１,第１垂直走査回
路１４１および第２垂直走査回路１４２で２次元画素領
域１４０を形成している。上記画素部１３１の読み出し
動作は、第１垂直走査回路１４１からの信号１４３によ
り制御し、リセット動作は第２垂直走査回路１４２から
の信号１４４により制御する。上記画素部１３１からの
出力信号は、垂直信号線１４５に読み出された後、各垂
直信号線１４５毎に設けられた相関２重サンプリング回
路に導かれ、読み出し時に得られる受光信号とリセット
後のリファレンス信号との差分を表す差分信号を相関２
重サンプリング回路から出力する。上記差分信号では、
各画素部１３１毎の閾値ばらつきはキャンセルされ、画
素部１３１毎の固定パターンノイズ(以下ＦＰＮと言う)
が抑圧される。なお、上記相関２重サンプリング回路
は、クランプ回路(クランプコンデンサ１４６,クランプ
スイッチ１４７)およびサンプルホールド回路(サンプル
ホールドスイッチ１４８,サンプルホールドコンデンサ
１４９)より構成されている。
た増幅型固体撮像装置(２次元イメージセンサ)の構成図
である。図７において、画素部１３１,第１垂直走査回
路１４１および第２垂直走査回路１４２で２次元画素領
域１４０を形成している。上記画素部１３１の読み出し
動作は、第１垂直走査回路１４１からの信号１４３によ
り制御し、リセット動作は第２垂直走査回路１４２から
の信号１４４により制御する。上記画素部１３１からの
出力信号は、垂直信号線１４５に読み出された後、各垂
直信号線１４５毎に設けられた相関２重サンプリング回
路に導かれ、読み出し時に得られる受光信号とリセット
後のリファレンス信号との差分を表す差分信号を相関２
重サンプリング回路から出力する。上記差分信号では、
各画素部１３１毎の閾値ばらつきはキャンセルされ、画
素部１３１毎の固定パターンノイズ(以下ＦＰＮと言う)
が抑圧される。なお、上記相関２重サンプリング回路
は、クランプ回路(クランプコンデンサ１４６,クランプ
スイッチ１４７)およびサンプルホールド回路(サンプル
ホールドスイッチ１４８,サンプルホールドコンデンサ
１４９)より構成されている。
【０００６】また、上記相関２重サンプリング回路にお
いて、垂直信号線１４５は、クランプコンデンサ１４６
を介してサンプルホールドスイッチ１４８に接続される
と共に、クランプスイッチ１４７を介してクランプ電位
ＶCPに接続されている。
いて、垂直信号線１４５は、クランプコンデンサ１４６
を介してサンプルホールドスイッチ１４８に接続される
と共に、クランプスイッチ１４７を介してクランプ電位
ＶCPに接続されている。
【０００７】図８に上記相関２重サンプリング回路の動
作タイミングを示している。上記クランプ回路(クラン
プコンデンサ１４６,クランプスイッチ１４７)では、ク
ランプ電位ＶCPへのクランプ動作は、画素部１３１から
の受光信号(Ｓ1)の読み出し時にパルスφC1をハイレベ
ルにすることにより行われ、クランプコンデサ１４６か
らは、画素部１３１からの受光信号(Ｓ1)とリファレン
ス信号(Ｓ2)との差分信号Ｖsjを出力する。上記サンプ
ルホールドスイッチ１４８は、上記受光信号とリファレ
ンス信号との差分信号Ｖsjをサンプリングする。そし
て、サンプルホールドスイッチ１４８からの信号Ｖ
sjは、サンプルホールドコンデンサ１４９に保持され、
アンプ回路１５５で増幅される。上記アンプ回路１５５
で増幅された信号は、水平走査回路１６０からの出力線
１６１により制御される水平選択スイッチ１５６を介し
て水平信号線１４６に信号Ｖsrを出力し、各サンプルホ
ールド回路からの差分信号Ｖsj,Ｖsj+1,…が順次読み出
される。なお、１６５はアンプ回路１５５の第２定電流
負荷である。最後に信号Ｖsrは、バッファアンプ１６９
により信号ＯＳとなる。
作タイミングを示している。上記クランプ回路(クラン
プコンデンサ１４６,クランプスイッチ１４７)では、ク
ランプ電位ＶCPへのクランプ動作は、画素部１３１から
の受光信号(Ｓ1)の読み出し時にパルスφC1をハイレベ
ルにすることにより行われ、クランプコンデサ１４６か
らは、画素部１３１からの受光信号(Ｓ1)とリファレン
ス信号(Ｓ2)との差分信号Ｖsjを出力する。上記サンプ
ルホールドスイッチ１４８は、上記受光信号とリファレ
ンス信号との差分信号Ｖsjをサンプリングする。そし
て、サンプルホールドスイッチ１４８からの信号Ｖ
sjは、サンプルホールドコンデンサ１４９に保持され、
アンプ回路１５５で増幅される。上記アンプ回路１５５
で増幅された信号は、水平走査回路１６０からの出力線
１６１により制御される水平選択スイッチ１５６を介し
て水平信号線１４６に信号Ｖsrを出力し、各サンプルホ
ールド回路からの差分信号Ｖsj,Ｖsj+1,…が順次読み出
される。なお、１６５はアンプ回路１５５の第２定電流
負荷である。最後に信号Ｖsrは、バッファアンプ１６９
により信号ＯＳとなる。
【０００８】このように、図７に示す増幅型固体撮像装
置では、垂直信号線１４５毎に設けられた相関２重サン
プリング回路により、画素部１３１毎の閾値ばらつきに
よるＦＰＮを抑圧する。しかしながら、上記増幅型固体
撮像装置では、各垂直信号線１４５毎のアンプ回路１５
５には、オフセットレベルやゲイン等のばらつきを伴
う。このばらつきは、画像の水平方向にはランダムで、
垂直方向には共通であるから、映像としては縦縞模様状
の顕著なＦＰＮとなるため、画質を著しく損なう。
置では、垂直信号線１４５毎に設けられた相関２重サン
プリング回路により、画素部１３１毎の閾値ばらつきに
よるＦＰＮを抑圧する。しかしながら、上記増幅型固体
撮像装置では、各垂直信号線１４５毎のアンプ回路１５
５には、オフセットレベルやゲイン等のばらつきを伴
う。このばらつきは、画像の水平方向にはランダムで、
垂直方向には共通であるから、映像としては縦縞模様状
の顕著なＦＰＮとなるため、画質を著しく損なう。
【０００９】そこで、このような縦縞模様状のＦＰＮを
解決する手法として、本出願人は図９に示す増幅型固体
撮像装置を提案している(特願２０００−４９５０５
号)。なお、この増幅型固体撮像装置は、この発明を理
解しやすくするために説明するものであって、公知技術
ではなく、従来技術でもない。
解決する手法として、本出願人は図９に示す増幅型固体
撮像装置を提案している(特願２０００−４９５０５
号)。なお、この増幅型固体撮像装置は、この発明を理
解しやすくするために説明するものであって、公知技術
ではなく、従来技術でもない。
【００１０】この増幅型固体撮像装置では、２次元画素
領域は図７に示す２次元画素領域１４０と同じ構成をし
ており、２次元画素領域の図と説明を省略する。さら
に、要点のみを説明するため、具体的回路の詳細は省
き、クランプ回路の出力側から説明を始める。
領域は図７に示す２次元画素領域１４０と同じ構成をし
ており、２次元画素領域の図と説明を省略する。さら
に、要点のみを説明するため、具体的回路の詳細は省
き、クランプ回路の出力側から説明を始める。
【００１１】図７の場合、クランプ回路からの出力は、
クランプ電位ＶCPを基準とした場合に受光信号とリファ
レンス信号との差分信号Ｖsjのみであり、これをサンプ
ルホールド回路(サンプルホールドスイッチ１４８,サン
プルホールドコンデンサ１４９)で１回サンプリング動
作し、アンプ回路１５５に導いている。一方、図９の場
合のクランプ回路の出力側に、受光信号とリファレンス
信号との差分信号Ｖsj(a)を読み出した後、さらに基準
信号Ｖsj(b)を読み出す。この基準信号には通常クラン
プ電位が選ばれ、上記差分信号Ｖsj(a)の基準であると
共に、各コラム毎に共通である。
クランプ電位ＶCPを基準とした場合に受光信号とリファ
レンス信号との差分信号Ｖsjのみであり、これをサンプ
ルホールド回路(サンプルホールドスイッチ１４８,サン
プルホールドコンデンサ１４９)で１回サンプリング動
作し、アンプ回路１５５に導いている。一方、図９の場
合のクランプ回路の出力側に、受光信号とリファレンス
信号との差分信号Ｖsj(a)を読み出した後、さらに基準
信号Ｖsj(b)を読み出す。この基準信号には通常クラン
プ電位が選ばれ、上記差分信号Ｖsj(a)の基準であると
共に、各コラム毎に共通である。
【００１２】図１０は上記増幅型固体撮像装置の各信号
のタイミングを示すタイミングチャートであり、図１０
に示すように、上記増幅型固体撮像装置は、サンプルホ
ールド回路は２回サンプリング動作を行う。まず１回目
は、パルスφsj,φsj+1,…(図１０(b),(c))によって、
受光信号とリファレンス信号との差分信号Ｖsj(a)をサ
ンプリングする。これは各コラム共通のタイミングであ
る。この差分信号はアンプ回路１５５のゲートに印加さ
れた状態となる。水平選択スイッチ１５６は、水平走査
回路１６０からの出力線１６１のパルスφHj,φHj+1,…
(図１０(d),(e))によって順次オンされる。この各オン
期間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で示すように、サ
ンプルホールド回路は２回目のサンプリング動作を行
う。これにより各オン期間の前半で信号Ｖsj(a),Ｖsj+1
(a),…が読み出されると共に、後半では基準信号Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出される。なお、図１０で
は、Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓa”と表記し、Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…は“Ｓb”と表記している。上記Ｖ
sj(a)とＶsj(b)、Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等は、それぞれ
同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン等の
ばらつきを含んでいる。したがって、その後の信号処理
で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５のオフセット
レベルやゲイン等のばらつきを取り除くことができる。
のタイミングを示すタイミングチャートであり、図１０
に示すように、上記増幅型固体撮像装置は、サンプルホ
ールド回路は２回サンプリング動作を行う。まず１回目
は、パルスφsj,φsj+1,…(図１０(b),(c))によって、
受光信号とリファレンス信号との差分信号Ｖsj(a)をサ
ンプリングする。これは各コラム共通のタイミングであ
る。この差分信号はアンプ回路１５５のゲートに印加さ
れた状態となる。水平選択スイッチ１５６は、水平走査
回路１６０からの出力線１６１のパルスφHj,φHj+1,…
(図１０(d),(e))によって順次オンされる。この各オン
期間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で示すように、サ
ンプルホールド回路は２回目のサンプリング動作を行
う。これにより各オン期間の前半で信号Ｖsj(a),Ｖsj+1
(a),…が読み出されると共に、後半では基準信号Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出される。なお、図１０で
は、Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓa”と表記し、Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…は“Ｓb”と表記している。上記Ｖ
sj(a)とＶsj(b)、Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等は、それぞれ
同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン等の
ばらつきを含んでいる。したがって、その後の信号処理
で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５のオフセット
レベルやゲイン等のばらつきを取り除くことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図９に示す
増幅型固体撮像装置では、１回目のサンプリング動作時
には、水平選択スイッチ１５６はオフであるので、アン
プ回路１５５には読み出し電流は流れず、アンプ回路１
５５と水平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNはフロ
ーティング状態となって高い電位となる。この電位ＶN
とアンプ回路１５５のゲート側電位ＶMとの間には、ア
ンプ回路１５５のトランジスタのゲート−ソース間容量
ＣGSにより結合している。したがって、１回目のサンプ
リング動作時には、高い電位にシフトした状態でサンプ
ルホールドコンデンサ１４９に書き込み動作を行う。
増幅型固体撮像装置では、１回目のサンプリング動作時
には、水平選択スイッチ１５６はオフであるので、アン
プ回路１５５には読み出し電流は流れず、アンプ回路１
５５と水平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNはフロ
ーティング状態となって高い電位となる。この電位ＶN
とアンプ回路１５５のゲート側電位ＶMとの間には、ア
ンプ回路１５５のトランジスタのゲート−ソース間容量
ＣGSにより結合している。したがって、１回目のサンプ
リング動作時には、高い電位にシフトした状態でサンプ
ルホールドコンデンサ１４９に書き込み動作を行う。
【００１４】次に、２回目のサンプリング動作時には、
水平選択スイッチ１５６はオンである。したがって、ア
ンプ回路１５５に読み出し電流は流れ、アンプ回路１５
５と水平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNは低い電
位となる。上記電位ＶNとアンプ回路１５５のゲート側
電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響により、２回目のサン
プリング動作時には、低い電位にシフトした状態でサン
プルホールドコンデンサ１４９に書き込み動作を行う。
水平選択スイッチ１５６はオンである。したがって、ア
ンプ回路１５５に読み出し電流は流れ、アンプ回路１５
５と水平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNは低い電
位となる。上記電位ＶNとアンプ回路１５５のゲート側
電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響により、２回目のサン
プリング動作時には、低い電位にシフトした状態でサン
プルホールドコンデンサ１４９に書き込み動作を行う。
【００１５】以上の理由から、１回目のサンプリング動
作による電位Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…と、２回目のサンプ
リング動作による電位Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…との間に
は、トランジスタ１５５のゲート−ソース間容量ＣGSに
依存する電位のシフトが発生する。一般にトランジスタ
１５５のゲート−ソース間容量ＣGSにはばらつきが伴う
ので、Ｖsj(a)とＶsj(b)、Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等の間
で差を取っても、このばらつき成分が残ってしまい、新
たな固定パターンノイズが発生するという問題がある。
作による電位Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…と、２回目のサンプ
リング動作による電位Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…との間に
は、トランジスタ１５５のゲート−ソース間容量ＣGSに
依存する電位のシフトが発生する。一般にトランジスタ
１５５のゲート−ソース間容量ＣGSにはばらつきが伴う
ので、Ｖsj(a)とＶsj(b)、Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等の間
で差を取っても、このばらつき成分が残ってしまい、新
たな固定パターンノイズが発生するという問題がある。
【００１６】そこで、この発明の目的は、増幅手段の入
出力間容量のばらつきの影響を受けないサンプリング回
路および固定パターンノイズの発生が極めて少ない高性
能な増幅型固体撮像装置を提供することにある。
出力間容量のばらつきの影響を受けないサンプリング回
路および固定パターンノイズの発生が極めて少ない高性
能な増幅型固体撮像装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のサンプリング回路は、入力信号が一端に
入力されたサンプルホールドスイッチと、上記サンプル
ホールドスイッチの他端に一端が接続されたサンプルホ
ールドコンデンサとを有する第１サンプルホールド手段
と、上記サンプルホールドスイッチの他端に接続された
増幅手段と、上記増幅手段の出力が一端に接続され、他
端に出力信号線が接続された出力選択スイッチとを備え
たサンプリング回路において、上記増幅手段の出力が一
端に接続された導通制御スイッチと、上記導通制御スイ
ッチの他端に接続された第１定電流負荷とを備えたこと
を特徴としている。
め、この発明のサンプリング回路は、入力信号が一端に
入力されたサンプルホールドスイッチと、上記サンプル
ホールドスイッチの他端に一端が接続されたサンプルホ
ールドコンデンサとを有する第１サンプルホールド手段
と、上記サンプルホールドスイッチの他端に接続された
増幅手段と、上記増幅手段の出力が一端に接続され、他
端に出力信号線が接続された出力選択スイッチとを備え
たサンプリング回路において、上記増幅手段の出力が一
端に接続された導通制御スイッチと、上記導通制御スイ
ッチの他端に接続された第１定電流負荷とを備えたこと
を特徴としている。
【００１８】上記構成のサンプリング回路によれば、上
記出力選択スイッチがオフの期間にサンプルホールドス
イッチがオンとなっても、上記導通制御スイッチはオン
であるよう構成されるから、相関２重サンプリング回路
に適用した場合の１回目のサンプリング動作時に出力選
択スイッチがオフであっても、上記増幅手段から導通制
御スイッチを介して第１定電流負荷に電流が流れる。他
方、２回目のサンプリング動作時には、出力選択スイッ
チはオンであり、上記導通制御スイッチはオフであるよ
う構成されるから、上記増幅手段から出力選択スイッチ
を介して出力信号線に読み出し電流が流れる。したがっ
て、相関２重サンプリング回路の場合の１回目および２
回目のサンプリング動作時共に、上記増幅手段と出力選
択スイッチとの間の電位は低くなる。上記増幅手段と出
力選択スイッチとの間の電位と上記増幅手段のゲート側
電位との間の容量の影響により、サンプリング動作時の
書き込み電位が影響を受けても、１回目および２回目の
サンプリング動作時共に増幅手段と出力選択スイッチと
の間の電位は同じであり、両者間(１回目でサンプリン
グされた信号と２回目でサンプリングされた信号との
間)の差分を取れば、その影響は打ち消し合うことにな
る。したがって、上記容量が複数のサンプルホールド回
路間でばらついても、上記容量の影響は出ないので、こ
のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置におい
て新たな固定パターンノイズの発生が抑圧される。
記出力選択スイッチがオフの期間にサンプルホールドス
イッチがオンとなっても、上記導通制御スイッチはオン
であるよう構成されるから、相関２重サンプリング回路
に適用した場合の１回目のサンプリング動作時に出力選
択スイッチがオフであっても、上記増幅手段から導通制
御スイッチを介して第１定電流負荷に電流が流れる。他
方、２回目のサンプリング動作時には、出力選択スイッ
チはオンであり、上記導通制御スイッチはオフであるよ
う構成されるから、上記増幅手段から出力選択スイッチ
を介して出力信号線に読み出し電流が流れる。したがっ
て、相関２重サンプリング回路の場合の１回目および２
回目のサンプリング動作時共に、上記増幅手段と出力選
択スイッチとの間の電位は低くなる。上記増幅手段と出
力選択スイッチとの間の電位と上記増幅手段のゲート側
電位との間の容量の影響により、サンプリング動作時の
書き込み電位が影響を受けても、１回目および２回目の
サンプリング動作時共に増幅手段と出力選択スイッチと
の間の電位は同じであり、両者間(１回目でサンプリン
グされた信号と２回目でサンプリングされた信号との
間)の差分を取れば、その影響は打ち消し合うことにな
る。したがって、上記容量が複数のサンプルホールド回
路間でばらついても、上記容量の影響は出ないので、こ
のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置におい
て新たな固定パターンノイズの発生が抑圧される。
【００１９】また、一実施形態のサンプリング回路は、
少なくとも上記サンプルホールドスイッチがオンでかつ
上記出力選択スイッチがオフの期間は、上記導通制御ス
イッチがオンすることを特徴としている。
少なくとも上記サンプルホールドスイッチがオンでかつ
上記出力選択スイッチがオフの期間は、上記導通制御ス
イッチがオンすることを特徴としている。
【００２０】上記実施形態のサンプリング回路によれ
ば、少なくとも上記サンプルホールドスイッチがオンで
上記出力選択スイッチがオフの期間は、上記導通制御ス
イッチをオンすることによって、上記増幅手段からの導
通制御スイッチを介して上記第１定電流負荷に電流が流
れる一方、出力選択スイッチがオンの期間は、増幅手段
から出力選択スイッチを介して出力信号線に読み出し電
流が流れる。したがって、少なくともサンプルホールド
スイッチがオンでかつ出力選択スイッチがオフの期間で
は、出力選択スイッチがオンの期間と同様に、増幅手段
と出力選択スイッチとの間の電位を低くできる。
ば、少なくとも上記サンプルホールドスイッチがオンで
上記出力選択スイッチがオフの期間は、上記導通制御ス
イッチをオンすることによって、上記増幅手段からの導
通制御スイッチを介して上記第１定電流負荷に電流が流
れる一方、出力選択スイッチがオンの期間は、増幅手段
から出力選択スイッチを介して出力信号線に読み出し電
流が流れる。したがって、少なくともサンプルホールド
スイッチがオンでかつ出力選択スイッチがオフの期間で
は、出力選択スイッチがオンの期間と同様に、増幅手段
と出力選択スイッチとの間の電位を低くできる。
【００２１】また、一実施形態のサンプリング回路は、
上記出力信号線に接続された第２定電流負荷を備えたこ
とを特徴としている。
上記出力信号線に接続された第２定電流負荷を備えたこ
とを特徴としている。
【００２２】上記実施形態のサンプリング回路によれ
ば、上記出力信号線に第２定電流負荷を接続することに
よって、出力選択スイッチはオンであり、上記導通制御
スイッチはオフであるとき、上記増幅手段から出力選択
スイッチ,出力信号線を介して上記第２定電流負荷に読
み出し電流が流れる。したがって、少なくとも上記サン
プルホールドスイッチがオンでかつ上記出力選択スイッ
チがオフの期間および出力選択スイッチがオンの期間
で、上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位を低
くして同じ状態にできる。
ば、上記出力信号線に第２定電流負荷を接続することに
よって、出力選択スイッチはオンであり、上記導通制御
スイッチはオフであるとき、上記増幅手段から出力選択
スイッチ,出力信号線を介して上記第２定電流負荷に読
み出し電流が流れる。したがって、少なくとも上記サン
プルホールドスイッチがオンでかつ上記出力選択スイッ
チがオフの期間および出力選択スイッチがオンの期間
で、上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位を低
くして同じ状態にできる。
【００２３】また、一実施形態のサンプリング回路は、
入力信号線が一端に接続され、他端に上記サンプルホー
ルドスイッチの一端が接続されたクランプコンデンサ
と、上記クランプコンデンサの他端に一端が接続され、
他端がクランプ電位に接続されたクランプスイッチとを
有する第１クランプ手段を備えたことを特徴としてい
る。
入力信号線が一端に接続され、他端に上記サンプルホー
ルドスイッチの一端が接続されたクランプコンデンサ
と、上記クランプコンデンサの他端に一端が接続され、
他端がクランプ電位に接続されたクランプスイッチとを
有する第１クランプ手段を備えたことを特徴としてい
る。
【００２４】上記実施形態のサンプリング回路によれ
ば、上記クランプコンデンサとクランプスイッチとを有
する第１クランプ手段および上記第１サンプリングホー
ルド手段による相関２重サンプリング動作によって、上
記入力信号線の異なる２つの信号の差分信号を得ること
ができる。
ば、上記クランプコンデンサとクランプスイッチとを有
する第１クランプ手段および上記第１サンプリングホー
ルド手段による相関２重サンプリング動作によって、上
記入力信号線の異なる２つの信号の差分信号を得ること
ができる。
【００２５】また、一実施形態のサンプリング回路は、
上記サンプルホールドスイッチ,出力選択スイッチ,導通
制御スイッチおよびクランプスイッチを制御する制御手
段を備え、上記制御手段は、第１の期間において、その
第１の期間の前半で上記入力信号線に印加される一対の
入力信号と基準信号のいずれか一方を上記第１クランプ
手段によりクランプした後、第１の期間の後半で上記ク
ランプコンデンサの出力側に現れる上記入力信号と基準
信号との差分を表す差分信号を上記第１サンプルホール
ド手段によりサンプルホールドすると共に、上記第１の
期間内の少なくとも第１サンプルホールド手段がオンす
る期間に上記導通制御スイッチをオンし、上記第１の期
間に続く第２の期間において、その第２の期間の初期に
上記クランプコンデンサの出力側の信号を一定電位にホ
ールドした後、上記第２の期間内の第３の期間に上記出
力選択スイッチをオンし、その第３の期間の前半で上記
差分信号を上記出力信号線に読み出すと共に、上記第３
の期間の中程で上記サンプルホールドスイッチをオンし
て上記クランプコンデンサにホールドされた一定電位信
号をサンプルホールドし、上記第３の期間の後半で上記
一定電位信号を出力出力信号線に読み出すと共に、上記
第３の期間に上記導通制御スイッチをオフすることを特
徴としている。
上記サンプルホールドスイッチ,出力選択スイッチ,導通
制御スイッチおよびクランプスイッチを制御する制御手
段を備え、上記制御手段は、第１の期間において、その
第１の期間の前半で上記入力信号線に印加される一対の
入力信号と基準信号のいずれか一方を上記第１クランプ
手段によりクランプした後、第１の期間の後半で上記ク
ランプコンデンサの出力側に現れる上記入力信号と基準
信号との差分を表す差分信号を上記第１サンプルホール
ド手段によりサンプルホールドすると共に、上記第１の
期間内の少なくとも第１サンプルホールド手段がオンす
る期間に上記導通制御スイッチをオンし、上記第１の期
間に続く第２の期間において、その第２の期間の初期に
上記クランプコンデンサの出力側の信号を一定電位にホ
ールドした後、上記第２の期間内の第３の期間に上記出
力選択スイッチをオンし、その第３の期間の前半で上記
差分信号を上記出力信号線に読み出すと共に、上記第３
の期間の中程で上記サンプルホールドスイッチをオンし
て上記クランプコンデンサにホールドされた一定電位信
号をサンプルホールドし、上記第３の期間の後半で上記
一定電位信号を出力出力信号線に読み出すと共に、上記
第３の期間に上記導通制御スイッチをオフすることを特
徴としている。
【００２６】上記実施形態のサンプリング回路によれ
ば、上記入力信号線には入力信号と基準信号とが対とな
って存在し、上記制御手段は、上記サンプルホールドス
イッチ,出力選択スイッチ,導通制御スイッチおよびクラ
ンプスイッチを制御して、第１の期間の前半で上記入力
信号線の入力信号と基準信号のいずれか一方を上記第１
クランプ手段によりクランプした後、第１の期間の後半
で上記クランプコンデンサの出力側に現れる上記入力信
号と基準信号の差分信号を上記第１サンプルホールド手
段によりサンプルホールドすると共に、上記第１の期間
内の少なくとも第１サンプルホールド手段がオンする期
間に上記導通制御スイッチをオンとし、上記第１の期間
に続く第２の期間の初期に上記クランプコンデンサの出
力側の信号を一定電位にホールドし、その後、第２の期
間内の上記出力選択スイッチがオンする第３の期間の前
半で、上記差分信号を出力信号線に読み出すと共に、第
３の期間の中程で上記サンプルホールドスイッチをオン
して一定電位信号をサンプルホールドし、第３の期間の
後半で上記一定電位信号を出力信号線に読み出すと共
に、上記第３の期間では上記導通制御スイッチをオフと
する。
ば、上記入力信号線には入力信号と基準信号とが対とな
って存在し、上記制御手段は、上記サンプルホールドス
イッチ,出力選択スイッチ,導通制御スイッチおよびクラ
ンプスイッチを制御して、第１の期間の前半で上記入力
信号線の入力信号と基準信号のいずれか一方を上記第１
クランプ手段によりクランプした後、第１の期間の後半
で上記クランプコンデンサの出力側に現れる上記入力信
号と基準信号の差分信号を上記第１サンプルホールド手
段によりサンプルホールドすると共に、上記第１の期間
内の少なくとも第１サンプルホールド手段がオンする期
間に上記導通制御スイッチをオンとし、上記第１の期間
に続く第２の期間の初期に上記クランプコンデンサの出
力側の信号を一定電位にホールドし、その後、第２の期
間内の上記出力選択スイッチがオンする第３の期間の前
半で、上記差分信号を出力信号線に読み出すと共に、第
３の期間の中程で上記サンプルホールドスイッチをオン
して一定電位信号をサンプルホールドし、第３の期間の
後半で上記一定電位信号を出力信号線に読み出すと共
に、上記第３の期間では上記導通制御スイッチをオフと
する。
【００２７】したがって、１回目のサンプリング動作時
に出力選択スイッチがオフであっても、上記増幅手段か
ら導通制御スイッチを介して第１定電流負荷に電流が流
れる一方、２回目のサンプリング動作時には、出力選択
スイッチがオンであり、上記導通制御スイッチはオフで
あるから、上記増幅手段から出力選択スイッチを介して
出力信号線に読み出し電流が流れる。このため、１回目
および２回目のサンプリング動作時のいずれの場合も、
上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位は低くな
る。上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位と増
幅手段のゲート側電位との間の容量の影響により、サン
プリング動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回
目および２回目のサンプリング動作時共に同じ状態であ
り、両者間(１回目でサンプリングされた信号と２回目
でサンプリングされた信号との間)で差分を取れば、そ
の影響を打ち消すことができる。
に出力選択スイッチがオフであっても、上記増幅手段か
ら導通制御スイッチを介して第１定電流負荷に電流が流
れる一方、２回目のサンプリング動作時には、出力選択
スイッチがオンであり、上記導通制御スイッチはオフで
あるから、上記増幅手段から出力選択スイッチを介して
出力信号線に読み出し電流が流れる。このため、１回目
および２回目のサンプリング動作時のいずれの場合も、
上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位は低くな
る。上記増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位と増
幅手段のゲート側電位との間の容量の影響により、サン
プリング動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回
目および２回目のサンプリング動作時共に同じ状態であ
り、両者間(１回目でサンプリングされた信号と２回目
でサンプリングされた信号との間)で差分を取れば、そ
の影響を打ち消すことができる。
【００２８】また、一実施形態のサンプリング回路は、
上記第３の期間において、上記出力信号線に読み出され
る上記差分信号と上記一定電位信号に基づいて、上記差
分信号をクランプして上記差分信号と上記一定電位信号
との差信号を出力する第２クランプ手段と、上記第２ク
ランプ手段からの上記差信号をサンプルホールドして、
サンプルホールドされた上記差信号を出力する第２サン
プルホールド手段とを備えたことを特徴としている。
上記第３の期間において、上記出力信号線に読み出され
る上記差分信号と上記一定電位信号に基づいて、上記差
分信号をクランプして上記差分信号と上記一定電位信号
との差信号を出力する第２クランプ手段と、上記第２ク
ランプ手段からの上記差信号をサンプルホールドして、
サンプルホールドされた上記差信号を出力する第２サン
プルホールド手段とを備えたことを特徴としている。
【００２９】上記実施形態のサンプリング回路によれ
ば、上記第２クランプ回路と第２サンプルホールド回路
との構成により、上記水平信号線に読み出される一対の
信号の差分信号と上記一定電位信号との差信号が得ら
れ、このサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置
において全てのばらつき成分が除去されたＦＰＮのない
画像を表す信号を得ることができる。
ば、上記第２クランプ回路と第２サンプルホールド回路
との構成により、上記水平信号線に読み出される一対の
信号の差分信号と上記一定電位信号との差信号が得ら
れ、このサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置
において全てのばらつき成分が除去されたＦＰＮのない
画像を表す信号を得ることができる。
【００３０】また、この発明の増幅型固体撮像装置は、
光電変換手段によって形成された受光信号およびその受
光信号の基準となるリファレンス信号を増幅して出力す
る増幅型の画素素子を備えた増幅型固体撮像装置におい
て、上記画素素子の出力を上記入力信号線に接続し、上
記画素素子から出力される上記受光信号を入力信号と
し、上記画素素子から出力される上記リファレンス信号
を基準信号として、請求項５または６に記載のサンプリ
ング回路を用いたことを特徴としている。
光電変換手段によって形成された受光信号およびその受
光信号の基準となるリファレンス信号を増幅して出力す
る増幅型の画素素子を備えた増幅型固体撮像装置におい
て、上記画素素子の出力を上記入力信号線に接続し、上
記画素素子から出力される上記受光信号を入力信号と
し、上記画素素子から出力される上記リファレンス信号
を基準信号として、請求項５または６に記載のサンプリ
ング回路を用いたことを特徴としている。
【００３１】上記構成の増幅型固体撮像装置によれば、
上記画素素子の受光信号を入力信号としリファレンス信
号を基準信号として、第１の期間で入力信号と基準信号
の差分信号を第１サンプルホールド手段により１回目の
サンプルホールドをすると共に、上記第１の期間内の少
なくとも第１サンプルホールド手段がオンする期間に導
通制御スイッチをオンとすることにより、１回目のサン
プリング動作時に出力選択スイッチがオフであっても、
上記増幅手段から導通制御スイッチを介して第１定電流
負荷に電流が流れる。上記第１の期間に続く第２の期間
の初期に、上記クランプコンデンサの出力側の信号を一
定電位にホールドし、その後第２の期間内の上記出力選
択スイッチがオンする第３の期間の前半で、上記差分信
号を出力信号線に読み出すと共に、第３の期間の中程で
上記サンプルホールドスイッチをオンして一定電位信号
をサンプルホールドし、第３の期間の後半で上記一定電
位信号を出力信号線に読み出す。この２回目のサンプリ
ング動作時には、出力選択スイッチはオンであり、上記
導通制御スイッチはオフであるから、上記増幅手段から
出力選択スイッチを介して出力信号線に読み出し電流が
流れる。したがって、１回目および２回目のサンプリン
グ動作時共に、上記増幅手段と出力選択スイッチとの間
の電位は低くなる。上記増幅手段と出力選択スイッチと
の間の電位と増幅手段のゲート側電位との間の容量の影
響により、サンプリング動作時の書き込み電位が影響を
受けても、１回目および２回目のサンプリング動作時共
に増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位同じ状態で
あり、両者間(１回目でサンプリングされた信号と２回
目でサンプリングされた信号との間)で差分を取れば、
その影響は打ち消し合うことになる。したがって、上記
容量が複数のサンプルホールド回路間でばらついても、
その影響は出ないので、新たな固定パターンノイズの発
生が抑圧される。
上記画素素子の受光信号を入力信号としリファレンス信
号を基準信号として、第１の期間で入力信号と基準信号
の差分信号を第１サンプルホールド手段により１回目の
サンプルホールドをすると共に、上記第１の期間内の少
なくとも第１サンプルホールド手段がオンする期間に導
通制御スイッチをオンとすることにより、１回目のサン
プリング動作時に出力選択スイッチがオフであっても、
上記増幅手段から導通制御スイッチを介して第１定電流
負荷に電流が流れる。上記第１の期間に続く第２の期間
の初期に、上記クランプコンデンサの出力側の信号を一
定電位にホールドし、その後第２の期間内の上記出力選
択スイッチがオンする第３の期間の前半で、上記差分信
号を出力信号線に読み出すと共に、第３の期間の中程で
上記サンプルホールドスイッチをオンして一定電位信号
をサンプルホールドし、第３の期間の後半で上記一定電
位信号を出力信号線に読み出す。この２回目のサンプリ
ング動作時には、出力選択スイッチはオンであり、上記
導通制御スイッチはオフであるから、上記増幅手段から
出力選択スイッチを介して出力信号線に読み出し電流が
流れる。したがって、１回目および２回目のサンプリン
グ動作時共に、上記増幅手段と出力選択スイッチとの間
の電位は低くなる。上記増幅手段と出力選択スイッチと
の間の電位と増幅手段のゲート側電位との間の容量の影
響により、サンプリング動作時の書き込み電位が影響を
受けても、１回目および２回目のサンプリング動作時共
に増幅手段と出力選択スイッチとの間の電位同じ状態で
あり、両者間(１回目でサンプリングされた信号と２回
目でサンプリングされた信号との間)で差分を取れば、
その影響は打ち消し合うことになる。したがって、上記
容量が複数のサンプルホールド回路間でばらついても、
その影響は出ないので、新たな固定パターンノイズの発
生が抑圧される。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、この発明のサンプリング回
路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置を図示の実施
の形態により詳細に説明する。
路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置を図示の実施
の形態により詳細に説明する。
【００３３】（第１実施形態）図１はこの発明の第１実
施形態のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置
の要部の回路図であり、図２は上記サンプリング回路の
各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
なお、図１では複数のコラムのうちの２つのコラムのみ
を示している。
施形態のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装置
の要部の回路図であり、図２は上記サンプリング回路の
各信号のタイミングを示すタイミングチャートである。
なお、図１では複数のコラムのうちの２つのコラムのみ
を示している。
【００３４】図１に示すように、上記増幅型固体撮像装
置は、入力信号Ｖsj,Ｖsj+1,…が一端に入力されたサン
プルホールドスイッチ１４８の他端を、増幅手段として
のアンプ回路１５５の入力端子に接続している。上記サ
ンプルホールドスイッチ１４８の制御入力端子にパルス
φsj,φsj+1,…を入力している。上記アンプ回路１５５
の出力端子を出力選択スイッチとしての水平選択スイッ
チ１５６を介して出力信号線としての水平信号線１６４
に接続し、水平選択スイッチ１５６の制御入力端子に水
平走査回路１６０からの出力線１６１を接続している。
さらに、上記アンプ回路１５５の出力端子に導通制御ス
イッチ１５７を介して第１定電流負荷１５８を接続し、
導通制御スイッチ１５７の制御入力端子に制御信号φHB
を入力している。また、上記水平信号線１６４とグラン
ドＧＮＤとの間に第２定電流負荷１６５を接続してい
る。上記第１,第２定電流負荷１５８,１６５の制御入力
端子に電圧ＶLを入力している。また、上記水平信号線
１６４の終端にバッファアンプ１６９の入力端子を接続
して、バッファアンプ１６９から信号ＯＳを出力する。
上記サンプルホールドスイッチ１４８,サンプルホール
ドコンデンサ１４９で第１サンプルホールド手段として
のサンプルホールド回路を構成している。
置は、入力信号Ｖsj,Ｖsj+1,…が一端に入力されたサン
プルホールドスイッチ１４８の他端を、増幅手段として
のアンプ回路１５５の入力端子に接続している。上記サ
ンプルホールドスイッチ１４８の制御入力端子にパルス
φsj,φsj+1,…を入力している。上記アンプ回路１５５
の出力端子を出力選択スイッチとしての水平選択スイッ
チ１５６を介して出力信号線としての水平信号線１６４
に接続し、水平選択スイッチ１５６の制御入力端子に水
平走査回路１６０からの出力線１６１を接続している。
さらに、上記アンプ回路１５５の出力端子に導通制御ス
イッチ１５７を介して第１定電流負荷１５８を接続し、
導通制御スイッチ１５７の制御入力端子に制御信号φHB
を入力している。また、上記水平信号線１６４とグラン
ドＧＮＤとの間に第２定電流負荷１６５を接続してい
る。上記第１,第２定電流負荷１５８,１６５の制御入力
端子に電圧ＶLを入力している。また、上記水平信号線
１６４の終端にバッファアンプ１６９の入力端子を接続
して、バッファアンプ１６９から信号ＯＳを出力する。
上記サンプルホールドスイッチ１４８,サンプルホール
ドコンデンサ１４９で第１サンプルホールド手段として
のサンプルホールド回路を構成している。
【００３５】上記構成のサンプリング回路を用いた増幅
型固体撮像装置では、図９,図１０の増幅型固体撮像装
置の場合と同様、図２に示すように、上記サンプルホー
ルド回路(サンプルホールドスイッチ１４８,サンプルホ
ールドコンデンサ１４９)は２回サンプリング動作を行
う。まず１回目は、,…期間Ａでパルスφsj,φsj+1,…
(図２(b),(c))によって第１の信号Ｖsj(a)をサンプリン
グする。これは各コラム共通のタイミングである。この
第１の信号はアンプ回路１５５のゲートに印加された状
態となる。上記水平選択スイッチ１５６は、水平走査回
路１６０からの出力線１６１のパルスφHj,φHj+1,…
(図２(e),(f))によって順次オンされる。この各オン期
間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で示すように、期間
Ｂj,Ｂj+1,…このサンプルホールド回路は２回目のサン
プリング動作を行う。これにより各オン期間Ｂj,Ｂj+1,
…の前半で信号Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…が読み出されると
共に、各オン期間Ｂj,Ｂj+1,…の後半では第２の信号Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出される。なお、図２では、
Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓa”と表記し、Ｖsj(b),Ｖ
sj+1(b),…は“Ｓb”と表記している。
型固体撮像装置では、図９,図１０の増幅型固体撮像装
置の場合と同様、図２に示すように、上記サンプルホー
ルド回路(サンプルホールドスイッチ１４８,サンプルホ
ールドコンデンサ１４９)は２回サンプリング動作を行
う。まず１回目は、,…期間Ａでパルスφsj,φsj+1,…
(図２(b),(c))によって第１の信号Ｖsj(a)をサンプリン
グする。これは各コラム共通のタイミングである。この
第１の信号はアンプ回路１５５のゲートに印加された状
態となる。上記水平選択スイッチ１５６は、水平走査回
路１６０からの出力線１６１のパルスφHj,φHj+1,…
(図２(e),(f))によって順次オンされる。この各オン期
間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で示すように、期間
Ｂj,Ｂj+1,…このサンプルホールド回路は２回目のサン
プリング動作を行う。これにより各オン期間Ｂj,Ｂj+1,
…の前半で信号Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…が読み出されると
共に、各オン期間Ｂj,Ｂj+1,…の後半では第２の信号Ｖ
sj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出される。なお、図２では、
Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓa”と表記し、Ｖsj(b),Ｖ
sj+1(b),…は“Ｓb”と表記している。
【００３６】上記サンプリング回路では、信号Ｖsj(a)
とＶsj(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等は、それぞれ
同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン等の
ばらつきを含んでいる。したがって、その後の信号処理
で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５のオフセット
レベルやゲイン等のばらつきを取り除くことができる。
とＶsj(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等は、それぞれ
同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン等の
ばらつきを含んでいる。したがって、その後の信号処理
で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５のオフセット
レベルやゲイン等のばらつきを取り除くことができる。
【００３７】図１に示すサンプルホールド回路(サンプ
ルホールドスイッチ１４８,サンプルホールドコンデン
サ１４９)が図９に示すサンプルホールド回路と異なる
のは次の点である。すなわち、アンプ回路１５５の出力
側を分岐し、一方を水平選択スイッチ１５６に導くと共
に、他方を導通制御スイッチ１５７を介して第１定電流
負荷１５８に接続するよう構成される。上記導通制御ス
イッチ１５７に制御信号φHBを印加する。
ルホールドスイッチ１４８,サンプルホールドコンデン
サ１４９)が図９に示すサンプルホールド回路と異なる
のは次の点である。すなわち、アンプ回路１５５の出力
側を分岐し、一方を水平選択スイッチ１５６に導くと共
に、他方を導通制御スイッチ１５７を介して第１定電流
負荷１５８に接続するよう構成される。上記導通制御ス
イッチ１５７に制御信号φHBを印加する。
【００３８】図２に示すように、１回目のサンプリング
動作時に、パルスφHj,φHj+1,…で駆動される水平選択
スイッチ１５６がオフであっても、制御信号φHBで駆動
される導通制御スイッチ１５７はオンであるから、アン
プ回路１５５から導通制御スイッチ１５７を介して第１
定電流負荷１５８に電流が流れる。次に、２回目のサン
プリング動作時には、水平選択スイッチ１５６はオンで
あり、導通制御スイッチ１５７はオフであるから、アン
プ回路１５５から水平選択スイッチ１５６を介して第２
定電流負荷１６５に読み出し電流が流れる。したがっ
て、１回目および２回目のサンプリング動作時共に、ア
ンプ回路１５５と水平選択スイッチ１５６との間の電位
ＶNは低くなる。
動作時に、パルスφHj,φHj+1,…で駆動される水平選択
スイッチ１５６がオフであっても、制御信号φHBで駆動
される導通制御スイッチ１５７はオンであるから、アン
プ回路１５５から導通制御スイッチ１５７を介して第１
定電流負荷１５８に電流が流れる。次に、２回目のサン
プリング動作時には、水平選択スイッチ１５６はオンで
あり、導通制御スイッチ１５７はオフであるから、アン
プ回路１５５から水平選択スイッチ１５６を介して第２
定電流負荷１６５に読み出し電流が流れる。したがっ
て、１回目および２回目のサンプリング動作時共に、ア
ンプ回路１５５と水平選択スイッチ１５６との間の電位
ＶNは低くなる。
【００３９】上記電位ＶNとアンプ回路１５５のゲート
側電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響によってサンプリン
グ動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回目およ
び２回目のサンプリング動作時共に電位ＶNは同じ状態
であり、両者(信号Ｖsj(a)とＶs j(b)、信号Ｖsj+1(a)と
Ｖsj+1(b)等)間で差分を取れば、その影響は打ち消し合
うことになる。したがって、容量ＣGSが複数のサンプル
ホールド回路間でばらついても、その影響は出ないの
で、このサンプリング回路を増幅型固体撮像装置に用い
た場合、新たな固定パターンノイズの発生を抑圧するこ
とができる。
側電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響によってサンプリン
グ動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回目およ
び２回目のサンプリング動作時共に電位ＶNは同じ状態
であり、両者(信号Ｖsj(a)とＶs j(b)、信号Ｖsj+1(a)と
Ｖsj+1(b)等)間で差分を取れば、その影響は打ち消し合
うことになる。したがって、容量ＣGSが複数のサンプル
ホールド回路間でばらついても、その影響は出ないの
で、このサンプリング回路を増幅型固体撮像装置に用い
た場合、新たな固定パターンノイズの発生を抑圧するこ
とができる。
【００４０】（第２実施形態）図３は、この発明の第２
実施形態のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装
置の回路図であり、図４は上記増幅型固体撮像装置の各
信号のタイミングを示すタイミングチャートである。こ
こで、２次元画素領域は図７に示す２次元画素領域１４
０と同じ構成をしており、２次元画素領域の図と説明を
省略し、入力信号線としての垂直信号線１４５以降につ
いて説明する。
実施形態のサンプリング回路を用いた増幅型固体撮像装
置の回路図であり、図４は上記増幅型固体撮像装置の各
信号のタイミングを示すタイミングチャートである。こ
こで、２次元画素領域は図７に示す２次元画素領域１４
０と同じ構成をしており、２次元画素領域の図と説明を
省略し、入力信号線としての垂直信号線１４５以降につ
いて説明する。
【００４１】図３に示すように、図１に示すサンプリン
グ回路の入力側に、第１クランプ手段を挿入し、相関２
重サンプリング回路を構成している。すなわち、一方の
入力端子に垂直信号線１４５が接続され、他方の入力端
子に固定電位であるグランドＧＮＤが接続された入力切
替スイッチ２００と、上記入力切替スイッチ２００の出
力端子に一端が接続されたクランプコンデンサ１４６
と、上記クランプコンデンサ１４６の他端に一端が接続
され、他端が一定電位としてのクランプ電位ＶCPに接続
されたクランプスイッチ１４７とを備え、上記クランプ
コンデンサ１４６の他端に、図１に示すサンプリング回
路の入力側を接続している。上記クランプコンデンサ１
４６とクランプスイッチ１４７で第１クランプ手段を構
成している。また、上記増幅型固体撮像装置は、各駆動
パルス(φSW,φC1,φSj,φSj+1,φH B等)を発生する制御
手段としてのタイミング発生回路２１４を備えている。
さらに、水平信号線１６４の終端に、第２のＣＤＳ(相
関２重サンプリング)回路１６８を設けている。
グ回路の入力側に、第１クランプ手段を挿入し、相関２
重サンプリング回路を構成している。すなわち、一方の
入力端子に垂直信号線１４５が接続され、他方の入力端
子に固定電位であるグランドＧＮＤが接続された入力切
替スイッチ２００と、上記入力切替スイッチ２００の出
力端子に一端が接続されたクランプコンデンサ１４６
と、上記クランプコンデンサ１４６の他端に一端が接続
され、他端が一定電位としてのクランプ電位ＶCPに接続
されたクランプスイッチ１４７とを備え、上記クランプ
コンデンサ１４６の他端に、図１に示すサンプリング回
路の入力側を接続している。上記クランプコンデンサ１
４６とクランプスイッチ１４７で第１クランプ手段を構
成している。また、上記増幅型固体撮像装置は、各駆動
パルス(φSW,φC1,φSj,φSj+1,φH B等)を発生する制御
手段としてのタイミング発生回路２１４を備えている。
さらに、水平信号線１６４の終端に、第２のＣＤＳ(相
関２重サンプリング)回路１６８を設けている。
【００４２】図１１は図３におけるＣＤＳ回路１６８の
構成例を示しており、ＣＤＳ回路１６８は、信号ＶSRが
入力された第２クランプ手段としてのクランプ回路２１
と第２サンプルホールド手段としてのサンプルホールド
回路２２と、バッファアンプ２３とを備えている。上記
クランプ回路２１をクランプパルスφC2により制御し、
サンプルホールド回路２２をサンプルホールドパルスφ
S2により制御して、クランプパルスφC2およびサンプル
ホールドパルスφS2により、第１の信号Ｓaと第２の信
号Ｓbとの差分が得られ、バッファアンプ２３を介して
信号ＯＳを出力する。
構成例を示しており、ＣＤＳ回路１６８は、信号ＶSRが
入力された第２クランプ手段としてのクランプ回路２１
と第２サンプルホールド手段としてのサンプルホールド
回路２２と、バッファアンプ２３とを備えている。上記
クランプ回路２１をクランプパルスφC2により制御し、
サンプルホールド回路２２をサンプルホールドパルスφ
S2により制御して、クランプパルスφC2およびサンプル
ホールドパルスφS2により、第１の信号Ｓaと第２の信
号Ｓbとの差分が得られ、バッファアンプ２３を介して
信号ＯＳを出力する。
【００４３】上記構成の増幅型固体撮像装置において、
まず、図４に示すように、第１の期間にパルスφSW(図
４(b))をハイレベルとすることにより、入力切替スイッ
チ２００を垂直信号線１４５側に接続する。上記垂直信
号線１４５では、第１の期間の前半に受光信号が信号Ｓ
1として得られ、後半にリファレンス信号が基準信号Ｓ2
として得られる。パルスφC1(図４(c))で示すように、
クランプ回路(クランプスイッチ１４７,クランプコンデ
ンサ１４６)では、信号Ｓ1をクランプすることにより、
第１の期間の後半に受光信号Ｓ1とリファレンス信号Ｓ2
との差分信号が得られる(差分信号＋クランプ電位
ＶCP)。これが図１の場合の第１の信号Ｖsj(a)に相当す
る。
まず、図４に示すように、第１の期間にパルスφSW(図
４(b))をハイレベルとすることにより、入力切替スイッ
チ２００を垂直信号線１４５側に接続する。上記垂直信
号線１４５では、第１の期間の前半に受光信号が信号Ｓ
1として得られ、後半にリファレンス信号が基準信号Ｓ2
として得られる。パルスφC1(図４(c))で示すように、
クランプ回路(クランプスイッチ１４７,クランプコンデ
ンサ１４６)では、信号Ｓ1をクランプすることにより、
第１の期間の後半に受光信号Ｓ1とリファレンス信号Ｓ2
との差分信号が得られる(差分信号＋クランプ電位
ＶCP)。これが図１の場合の第１の信号Ｖsj(a)に相当す
る。
【００４４】次に、第２の期間では、パルスφSWをロー
レベルとすることにより、入力切替スイッチ２００を固
定電位であるグランドＧＮＤ側に接続する。第２の期間
の始めにクランプスイッチ１４７をオンすることによ
り、クランプコンデンサ１４６の出力側にはＶCP電位が
保持される。この信号が図１の場合の第２の信号Ｖ
sj(b)に相当する。
レベルとすることにより、入力切替スイッチ２００を固
定電位であるグランドＧＮＤ側に接続する。第２の期間
の始めにクランプスイッチ１４７をオンすることによ
り、クランプコンデンサ１４６の出力側にはＶCP電位が
保持される。この信号が図１の場合の第２の信号Ｖ
sj(b)に相当する。
【００４５】図３,図４において、図１および図２の場
合と同様、サンプルホールド回路(サンプルホールドス
イッチ１４８,サンプルホールドコンデンサ１４９)は２
回サンプリング動作を行う。まず１回目は、パルス
φsj,φsj+1,…(図４(e),(f))によって、第１の信号Ｖ
sj(a)をサンプリングする。これは各コラム共通のタイ
ミングである。この第１の信号はアンプ回路１５５のゲ
ートに印加された状態となる。上記水平選択スイッチ１
５６は、水平走査回路１６０からの出力線１６１のパル
スφHj,φHj+1,…(図４(h),(i))によって順次オンされ
る。この各オン期間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で
示すように、サンプルホールド回路は２回目のサンプリ
ング動作を行う。これにより各オン期間の前半で信号Ｖ
sj(a),Ｖsj+1(a),…が読み出されると共に、各オン期間
の後半では第２の信号Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出さ
れる。なお、図４では、Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓ
a”と表記し、Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…は“Ｓb”と表記し
ている。
合と同様、サンプルホールド回路(サンプルホールドス
イッチ１４８,サンプルホールドコンデンサ１４９)は２
回サンプリング動作を行う。まず１回目は、パルス
φsj,φsj+1,…(図４(e),(f))によって、第１の信号Ｖ
sj(a)をサンプリングする。これは各コラム共通のタイ
ミングである。この第１の信号はアンプ回路１５５のゲ
ートに印加された状態となる。上記水平選択スイッチ１
５６は、水平走査回路１６０からの出力線１６１のパル
スφHj,φHj+1,…(図４(h),(i))によって順次オンされ
る。この各オン期間の途中で、パルスφsj,φsj+1,…で
示すように、サンプルホールド回路は２回目のサンプリ
ング動作を行う。これにより各オン期間の前半で信号Ｖ
sj(a),Ｖsj+1(a),…が読み出されると共に、各オン期間
の後半では第２の信号Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…が読み出さ
れる。なお、図４では、Ｖsj(a),Ｖsj+1(a),…は“Ｓ
a”と表記し、Ｖsj(b),Ｖsj+1(b),…は“Ｓb”と表記し
ている。
【００４６】上記増幅型固体撮像装置では、信号Ｖ
sj(a)とＶsj(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+ 1(b)等は、それ
ぞれ同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン
等のばらつきを含む。したがって、その後の第２のＣＤ
Ｓ回路１６８で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５
のオフセットレベルやゲイン等のばらつきを取り除くこ
とができる。すなわち、上記ＣＤＳ回路１６８では、第
２クランプ手段としての第２のクランプ回路２１(図１
１に示す)のクランプパルスφC2(図４(k))により、第１
の信号Ｓaをクランプし、第２サンプルホールド手段と
しての第２のサンプルホールド回路２２(図１１に示す)
のサンプルホールドパルスφS2(図４(l))で第２の信号
Ｓbをサンプルホールドすることにより、第１の信号Ｓa
と第２の信号Ｓbとの差分を得ることができる。
sj(a)とＶsj(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+ 1(b)等は、それ
ぞれ同じアンプ回路１５５のオフセットレベルやゲイン
等のばらつきを含む。したがって、その後の第２のＣＤ
Ｓ回路１６８で両信号の差を取れば、アンプ回路１５５
のオフセットレベルやゲイン等のばらつきを取り除くこ
とができる。すなわち、上記ＣＤＳ回路１６８では、第
２クランプ手段としての第２のクランプ回路２１(図１
１に示す)のクランプパルスφC2(図４(k))により、第１
の信号Ｓaをクランプし、第２サンプルホールド手段と
しての第２のサンプルホールド回路２２(図１１に示す)
のサンプルホールドパルスφS2(図４(l))で第２の信号
Ｓbをサンプルホールドすることにより、第１の信号Ｓa
と第２の信号Ｓbとの差分を得ることができる。
【００４７】図３においても図１と同様、アンプ回路１
５５の出力側を分岐し、一方を水平選択スイッチ１５６
に導くと共に、他方を導通制御スイッチ１５７を介して
第１定電流負荷１５８に接続している。上記導通制御ス
イッチ１５７に制御信号φHBを印加する。したがって、
１回目のサンプリング動作時に、パルスφHj,φHj+1,…
で駆動される水平選択スイッチ１５６がオフであって
も、制御信号φHB(図４(g))で駆動される導通制御スイ
ッチ１５７はオンであるから、アンプ回路１５５から導
通制御スイッチ１５７を介して第１定電流負荷１５８に
電流が流れる。次の２回目のサンプリング動作時には、
水平選択スイッチ１５６はオンであるとき、導通制御ス
イッチ１５７はオフであるから、アンプ回路１５５から
水平選択スイッチ１５６を介して第２定電流負荷１６５
に読み出し電流が流れる。したがって、１回目および２
回目のサンプリング動作時共に、アンプ回路１５５と水
平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNは低くなる。
５５の出力側を分岐し、一方を水平選択スイッチ１５６
に導くと共に、他方を導通制御スイッチ１５７を介して
第１定電流負荷１５８に接続している。上記導通制御ス
イッチ１５７に制御信号φHBを印加する。したがって、
１回目のサンプリング動作時に、パルスφHj,φHj+1,…
で駆動される水平選択スイッチ１５６がオフであって
も、制御信号φHB(図４(g))で駆動される導通制御スイ
ッチ１５７はオンであるから、アンプ回路１５５から導
通制御スイッチ１５７を介して第１定電流負荷１５８に
電流が流れる。次の２回目のサンプリング動作時には、
水平選択スイッチ１５６はオンであるとき、導通制御ス
イッチ１５７はオフであるから、アンプ回路１５５から
水平選択スイッチ１５６を介して第２定電流負荷１６５
に読み出し電流が流れる。したがって、１回目および２
回目のサンプリング動作時共に、アンプ回路１５５と水
平選択スイッチ１５６との間の電位ＶNは低くなる。
【００４８】上記電位ＶNとアンプ回路１５５のゲート
側電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響により、サンプリン
グ動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回目およ
び２回目のサンプリング動作時共に同じ状態(すなわち
ＶN電位が共に低い)であり、両者間(信号Ｖsj(a)とＶsj
(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等)で差分を取れば、そ
の影響は打ち消し合うことになる。したがって、容量Ｃ
GSが複数のサンプルホールド回路間でばらついても、そ
の影響は出ないので、新たな固定パターンノイズの発生
が抑圧される。
側電位ＶMとの間の容量ＣGSの影響により、サンプリン
グ動作時の書き込み電位が影響を受けても、１回目およ
び２回目のサンプリング動作時共に同じ状態(すなわち
ＶN電位が共に低い)であり、両者間(信号Ｖsj(a)とＶsj
(b)、信号Ｖsj+1(a)とＶsj+1(b)等)で差分を取れば、そ
の影響は打ち消し合うことになる。したがって、容量Ｃ
GSが複数のサンプルホールド回路間でばらついても、そ
の影響は出ないので、新たな固定パターンノイズの発生
が抑圧される。
【００４９】上記第１,第２実施形態では、サンプリン
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置について説明した
が、増幅型固体撮像装置に限らず、他の装置にこの発明
のサンプリング回路を適用してもよいのは勿論である。
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置について説明した
が、増幅型固体撮像装置に限らず、他の装置にこの発明
のサンプリング回路を適用してもよいのは勿論である。
【００５０】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明のサ
ンプリング回路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置
によれば、２回のサンプルホールド動作により入力信号
と基準信号を読み出して、両者の間で差分を取ることに
より、読み出し増幅手段のばらつきを取り除く構成にお
いて、２回のサンプルホールド動作共に増幅手段の出力
から負荷電流を流すことが可能となり、２回のサンプル
ホールド動作を等価とすることができる。これによっ
て、上記増幅手段の入出力間容量が複数のサンプルホー
ルド回路間でばらついても、その影響は２回のサンプル
ホールド動作で等しく、打ち消され、このサンプリング
回路を用いた増幅型固体撮像装置では、新たな固定パタ
ーンノイズの発生が抑圧される。
ンプリング回路およびそれを用いた増幅型固体撮像装置
によれば、２回のサンプルホールド動作により入力信号
と基準信号を読み出して、両者の間で差分を取ることに
より、読み出し増幅手段のばらつきを取り除く構成にお
いて、２回のサンプルホールド動作共に増幅手段の出力
から負荷電流を流すことが可能となり、２回のサンプル
ホールド動作を等価とすることができる。これによっ
て、上記増幅手段の入出力間容量が複数のサンプルホー
ルド回路間でばらついても、その影響は２回のサンプル
ホールド動作で等しく、打ち消され、このサンプリング
回路を用いた増幅型固体撮像装置では、新たな固定パタ
ーンノイズの発生が抑圧される。
【００５１】また、この発明においては、第１定電流負
荷をコラム毎に新たに付け加えることになるが、この第
１定電流負荷の電流は導通制御スイッチにより制御さ
れ、電流が流れる期間は一定の割合、例えば増幅型固体
撮像装置において水平ブランキング期間程度に制限され
るから、消費電力の増大は僅かである。
荷をコラム毎に新たに付け加えることになるが、この第
１定電流負荷の電流は導通制御スイッチにより制御さ
れ、電流が流れる期間は一定の割合、例えば増幅型固体
撮像装置において水平ブランキング期間程度に制限され
るから、消費電力の増大は僅かである。
【００５２】以上により、この発明の実用上の効果は絶
大である。
大である。
【図１】 図１はこの発明の第１実施形態のサンプリン
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置の要部の回路図であ
る。
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置の要部の回路図であ
る。
【図２】 図２は上記サンプリング回路の各信号のタイ
ミングを示すタイミングチャートである。
ミングを示すタイミングチャートである。
【図３】 図３はこの発明の第２実施形態のサンプリン
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置の要部の回路図であ
る。
グ回路を用いた増幅型固体撮像装置の要部の回路図であ
る。
【図４】 図４は上記増幅型固体撮像装置の各信号のタ
イミングを示すタイミングチャートである。
イミングを示すタイミングチャートである。
【図５】 図５は増幅型の画素素子の回路図である。
【図６】 図６は上記画素素子を模式的に示すブロック
図である。
図である。
【図７】 図７は従来の増幅型固体撮像装置の回路図で
ある。
ある。
【図８】 図８は上記増幅型固体撮像装置の各信号のタ
イミングを示すタイミングチャートである。
イミングを示すタイミングチャートである。
【図９】 図９は縦縞模様状のＦＰＮが解決された増幅
型固体撮像装置の回路図である。
型固体撮像装置の回路図である。
【図１０】 図１０は上記増幅型固体撮像装置の各信号
のタイミングを示すタイミングチャートである。
のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】 図１１はクランプ回路とサンプルホールド
回路を組み合わせたＣＤＳ回路のブロック図である。
回路を組み合わせたＣＤＳ回路のブロック図である。
１０１…光電変換部、 １３１…画素部、 １４５…垂直信号線、 １４６…クランプコンデンサ、 １４７…クランプスイッチ、 １４８…サンプルホールドスイッチ、 １４９…サンプルホールドコンデンサ、 １５５…アンプ回路、 １５６…水平選択スイッチ、 １５７…導通制御スイッチ、 １５８…第１定電流負荷、 １６０…水平走査回路、 １６１…出力線、 １６４…水平信号線、 １６５…第２定電流負荷、 １６８…ＣＤＳ回路、 １６９…バッファアンプ、 ２００…入力切替スイッチ、 ２１４…タイミング発生回路。
Claims (7)
- 【請求項１】 入力信号が一端に入力されたサンプルホ
ールドスイッチと、上記サンプルホールドスイッチの他
端に一端が接続されたサンプルホールドコンデンサとを
有する第１サンプルホールド手段と、 上記サンプルホールドスイッチの他端に接続された増幅
手段と、 上記増幅手段の出力が一端に接続され、他端に出力信号
線が接続された出力選択スイッチとを備えたサンプリン
グ回路において、 上記増幅手段の出力が一端に接続された導通制御スイッ
チと、 上記導通制御スイッチの他端に接続された第１定電流負
荷とを備えたことを特徴とするサンプリング回路。 - 【請求項２】 請求項１に記載のサンプリング回路にお
いて、 少なくとも上記サンプルホールドスイッチがオンでかつ
上記出力選択スイッチがオフの期間は、上記導通制御ス
イッチがオンすることを特徴とするサンプリング回路。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載のサンプリング
回路において、 上記出力信号線に接続された第２定電流負荷を備えたこ
とを特徴とするサンプリング回路。 - 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
サンプリング回路において、 入力信号線が一端に接続され、他端に上記サンプルホー
ルドスイッチの一端が接続されたクランプコンデンサ
と、上記クランプコンデンサの他端に一端が接続され、
他端がクランプ電位に接続されたクランプスイッチとを
有する第１クランプ手段を備えたことを特徴とするサン
プリング回路。 - 【請求項５】 請求項４に記載のサンプリング回路にお
いて、 上記サンプルホールドスイッチ,出力選択スイッチ,導通
制御スイッチおよびクランプスイッチを制御する制御手
段を備え、 上記制御手段は、 第１の期間において、その第１の期間の前半で上記入力
信号線に印加される一対の入力信号と基準信号のいずれ
か一方を上記第１クランプ手段によりクランプした後、
第１の期間の後半で上記クランプコンデンサの出力側に
現れる上記入力信号と基準信号との差分を表す差分信号
を上記第１サンプルホールド手段によりサンプルホール
ドすると共に、上記第１の期間内の少なくとも第１サン
プルホールド手段がオンする期間に上記導通制御スイッ
チをオンし、 上記第１の期間に続く第２の期間において、その第２の
期間の初期に上記クランプコンデンサの出力側の信号を
一定電位にホールドした後、上記第２の期間内の第３の
期間に上記出力選択スイッチをオンし、その第３の期間
の前半で上記差分信号を上記出力信号線に読み出すと共
に、上記第３の期間の中程で上記サンプルホールドスイ
ッチをオンして上記クランプコンデンサにホールドされ
た一定電位信号をサンプルホールドし、上記第３の期間
の後半で上記一定電位信号を出力出力信号線に読み出す
と共に、上記第３の期間に上記導通制御スイッチをオフ
することを特徴とするサンプリング回路。 - 【請求項６】 請求項５に記載のサンプリング回路にお
いて、 上記第３の期間において、上記出力信号線に読み出され
る上記差分信号と上記一定電位信号に基づいて、上記差
分信号をクランプして上記差分信号と上記一定電位信号
との差信号を出力する第２クランプ手段と、 上記第２クランプ手段からの上記差信号をサンプルホー
ルドして、サンプルホールドされた上記差信号を出力す
る第２サンプルホールド手段とを備えたことを特徴とす
るサンプリング回路。 - 【請求項７】 光電変換手段によって形成された受光信
号およびその受光信号の基準となるリファレンス信号を
増幅して出力する増幅型の画素素子を備えた増幅型固体
撮像装置において、 上記画素素子の出力を上記入力信号線に接続し、上記画
素素子から出力される上記受光信号を入力信号とし、上
記画素素子から出力される上記リファレンス信号を基準
信号として、請求項５または６に記載のサンプリング回
路を用いたことを特徴とする増幅型固体撮像装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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