JP2002344694A - 感光装置 - Google Patents
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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
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
-
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/401—Compensating positionally unequal response of the pick-up or reproducing head
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
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- H04N1/407—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level
- H04N1/4076—Control or modification of tonal gradation or of extreme levels, e.g. background level dependent on references outside the picture
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- H—ELECTRICITY
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- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
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- H04N25/677—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to fixed-pattern noise, e.g. non-uniformity of response for non-uniformity detection or correction for reducing the column or line fixed pattern noise
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Facsimile Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ノイズの固定パターンとビデオパスオフセッ
トの両方を取り除く方法により多数のビデオラインが多
重化される、ビデオ信号の読出しシステムを提供する。 【解決手段】 感光装置であって、第１及び第２の組の
活性センサがそれぞれ接続されている第１及び第２のビ
デオラインを含み、第１及び第２の組の各活性光センサ
は光強度を表す信号をそれぞれのビデオラインに出力す
る。第１及び第２のビデオラインとそれぞれ接続された
第１及び第２の補正コンデンサは、活性光センサが関連
するビデオラインに出力する電圧信号に影響を与えるた
めに補正電荷を保持する。多重化ノードは第１のビデオ
ライン及び第２のビデオラインから電圧信号を受け取
る。最終補正手段は多重化ノードの下流の信号に対しオ
フセット補正作業を行う。
トの両方を取り除く方法により多数のビデオラインが多
重化される、ビデオ信号の読出しシステムを提供する。 【解決手段】 感光装置であって、第１及び第２の組の
活性センサがそれぞれ接続されている第１及び第２のビ
デオラインを含み、第１及び第２の組の各活性光センサ
は光強度を表す信号をそれぞれのビデオラインに出力す
る。第１及び第２のビデオラインとそれぞれ接続された
第１及び第２の補正コンデンサは、活性光センサが関連
するビデオラインに出力する電圧信号に影響を与えるた
めに補正電荷を保持する。多重化ノードは第１のビデオ
ライン及び第２のビデオラインから電圧信号を受け取
る。最終補正手段は多重化ノードの下流の信号に対しオ
フセット補正作業を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ラスタ入力スキャ
ナに使用される画像センサアレイに関する。特に、本発
明は、各光センサが共通ビデオラインに信号を出力し、
共通ビデオライン上でオフセットレベルを設定する暗(d
ark)光センサを備えた、感光チップに関する。
ナに使用される画像センサアレイに関する。特に、本発
明は、各光センサが共通ビデオラインに信号を出力し、
共通ビデオライン上でオフセットレベルを設定する暗(d
ark)光センサを備えた、感光チップに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、画像センサアレイは、画像を有
するドキュメントをラスタ走査し、各光センサが捕捉し
た微視的画像領域を画像信号電荷に変換する、光センサ
の線状アレイで構成される。画像信号電荷は蓄積時間を
経て増幅され、順次起動される多重トランジスタを通っ
てアナログビデオ信号として共通出力ライン又はバスへ
転送される。
するドキュメントをラスタ走査し、各光センサが捕捉し
た微視的画像領域を画像信号電荷に変換する、光センサ
の線状アレイで構成される。画像信号電荷は蓄積時間を
経て増幅され、順次起動される多重トランジスタを通っ
てアナログビデオ信号として共通出力ライン又はバスへ
転送される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば光センサの線状
アレイから画像信号を読み出す速度を高めるため、画像
信号出力のために奇数信号用チャネルと偶数信号用チャ
ネルとを別々に設けることが知られている。この技術の
基本的な例が米国特許第5,638,121号に開示されてい
る。その概要は、線状アレイ上の奇数番目と偶数番目の
光センサが画像信号を別々のビデオラインにそれぞれ出
力し、次いでこれらのビデオラインが下流に向かって多
重化され、奇数信号用及び偶数信号用ビデオラインの両
方を表す１つのビデオストリームが形成されるというも
のである。実際には、このようなデザインでは、奇数信
号用ビデオラインと偶数信号用ビデオラインが別々に設
けられているため、奇数信号用ビデオパスと偶数信号用
ビデオパスがそれぞれ異なる組の増幅器を通り、これに
より増幅レベルに常に僅かな差異が生じることから、
「ビデオパスオフセット」の歪みという結果を示すこと
がわかっている。
アレイから画像信号を読み出す速度を高めるため、画像
信号出力のために奇数信号用チャネルと偶数信号用チャ
ネルとを別々に設けることが知られている。この技術の
基本的な例が米国特許第5,638,121号に開示されてい
る。その概要は、線状アレイ上の奇数番目と偶数番目の
光センサが画像信号を別々のビデオラインにそれぞれ出
力し、次いでこれらのビデオラインが下流に向かって多
重化され、奇数信号用及び偶数信号用ビデオラインの両
方を表す１つのビデオストリームが形成されるというも
のである。実際には、このようなデザインでは、奇数信
号用ビデオラインと偶数信号用ビデオラインが別々に設
けられているため、奇数信号用ビデオパスと偶数信号用
ビデオパスがそれぞれ異なる組の増幅器を通り、これに
より増幅レベルに常に僅かな差異が生じることから、
「ビデオパスオフセット」の歪みという結果を示すこと
がわかっている。
【０００４】本発明は、ノイズの固定パターンとビデオ
パスオフセットの両方を取り除く方法により多数のビデ
オラインが多重化される、ビデオ信号の読出しシステム
に係る。
パスオフセットの両方を取り除く方法により多数のビデ
オラインが多重化される、ビデオ信号の読出しシステム
に係る。
【０００５】米国特許第５、６３８、１２１号は、線状
アレイ上の奇数番目及び偶数番目の光センサが個々のビ
デオチャネルにビデオをそれぞれ出力する、ＣＭＯＳベ
ースの画像センサアレイを開示している。２つのビデオ
チャネルは最終的に多重化され、１つのデータストリー
ムとなる。
アレイ上の奇数番目及び偶数番目の光センサが個々のビ
デオチャネルにビデオをそれぞれ出力する、ＣＭＯＳベ
ースの画像センサアレイを開示している。２つのビデオ
チャネルは最終的に多重化され、１つのデータストリー
ムとなる。
【０００６】米国特許第５、６５４、７５５号は、各一
連の走査により、暗光センサもしくはダミー光センサ、
及び複数の活性光センサから電圧を順次読み出す感光デ
バイスを開示している。暗光センサから電圧を連続的に
読み出し、読出し値に基づいて光センサの下流にある回
路が電圧信号のオフセット値をリセットする。ビデオラ
インに並列のＲＣ回路が、暗光センサを数多く走査する
ことにより得られる読出し値の移動平均を維持する。多
数の暗画素からの読出し値を平均することで、暗光セン
サ上の瞬間的なサーマルノイズを平均することができ、
より正確なオフセット値を得ることができる。
連の走査により、暗光センサもしくはダミー光センサ、
及び複数の活性光センサから電圧を順次読み出す感光デ
バイスを開示している。暗光センサから電圧を連続的に
読み出し、読出し値に基づいて光センサの下流にある回
路が電圧信号のオフセット値をリセットする。ビデオラ
インに並列のＲＣ回路が、暗光センサを数多く走査する
ことにより得られる読出し値の移動平均を維持する。多
数の暗画素からの読出し値を平均することで、暗光セン
サ上の瞬間的なサーマルノイズを平均することができ、
より正確なオフセット値を得ることができる。
【０００７】各ビデオパス上で光センサと接続された画
素増幅器が、多重化ビデオ信号よりも緩慢に動作する
（これにより、比較的小型の、低電力の増幅器の使用を
可能とする）ことができるよう、それぞれのビデオパス
において、２つのビデオパスが多重化される直前に、サ
ンプルホールド回路を使用することが、従来技術で知ら
れている。
素増幅器が、多重化ビデオ信号よりも緩慢に動作する
（これにより、比較的小型の、低電力の増幅器の使用を
可能とする）ことができるよう、それぞれのビデオパス
において、２つのビデオパスが多重化される直前に、サ
ンプルホールド回路を使用することが、従来技術で知ら
れている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の一態様は、第１
の組の活性光センサが接続されている第１のビデオライ
ンを含み、各活性光センサは光強度を表す信号を第１の
ビデオラインに出力する、感光装置である。第１のビデ
オラインと接続された第１の補正コンデンサは、活性光
センサが第１ビデオラインに出力する電圧信号に影響を
与えるために補正電荷を保持する。第２のビデオライン
には第２の組の活性光センサが接続されており、各活性
光センサは光強度を表す信号を第２のビデオラインに出
力する。第２のビデオラインと接続された第２の補正コ
ンデンサは、活性光センサが第２ビデオラインに出力す
る電圧信号に影響を与えるために補正電荷を保持する。
多重化ノードは第１のビデオライン及び第２のビデオラ
インから電圧信号を受け取る。最終補正手段は多重化ノ
ードの下流の信号に対しオフセット補正作業を行う。
の組の活性光センサが接続されている第１のビデオライ
ンを含み、各活性光センサは光強度を表す信号を第１の
ビデオラインに出力する、感光装置である。第１のビデ
オラインと接続された第１の補正コンデンサは、活性光
センサが第１ビデオラインに出力する電圧信号に影響を
与えるために補正電荷を保持する。第２のビデオライン
には第２の組の活性光センサが接続されており、各活性
光センサは光強度を表す信号を第２のビデオラインに出
力する。第２のビデオラインと接続された第２の補正コ
ンデンサは、活性光センサが第２ビデオラインに出力す
る電圧信号に影響を与えるために補正電荷を保持する。
多重化ノードは第１のビデオライン及び第２のビデオラ
インから電圧信号を受け取る。最終補正手段は多重化ノ
ードの下流の信号に対しオフセット補正作業を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は、従来技術で一般に知られ
ている１つの活性光センサチップ１００上の光センサの
構成を簡略的に示す平面図である。このようなチップ
は、例えばデジタルコピー機やスキャナに使用される光
センサの線状アレイを有するラスタ入力スキャナ（ＲＩ
Ｓ）等に見受けられる。図１の平面図では、Ｄ１−Ｄ４
で個別に示された複数の「暗光センサ」である光センサ
１１０と共通ビデオライン１０８を共用する活性（即
ち、感光性の）光センサ１０２の長いアレイが示されて
いる。更に、光センサ１０２及び１１０には、一連のシ
フトレジスタ選択スイッチ１１４を接続したシフトレジ
スタライン１１２が接続されている。シフトレジスタ選
択スイッチ１１４には、一連のトランジスタスイッチ１
１６が接続されている。各トランジスタスイッチ１１６
が起動されると、各々に接続された個々の光センサ１０
２又は１１０からの電荷がスイッチ１１６を通って共通
ビデオライン１０８へ読み出されることが可能となる。
従って、ライン１１２上のシフトレジスタスイッチ１１
４のラインを、「１」が１つ入った０の列のデジタル情
報が通る。数字の列がライン１１２に沿ってシフトレジ
スタスイッチ１１４を通る際、１つの「１」が入力ライ
ン１１２を下流方向へ移動することで光センサを順次起
動し、これにより光センサ１１０と１０２がビデオライ
ン１０８へ信号を順次出力する。
ている１つの活性光センサチップ１００上の光センサの
構成を簡略的に示す平面図である。このようなチップ
は、例えばデジタルコピー機やスキャナに使用される光
センサの線状アレイを有するラスタ入力スキャナ（ＲＩ
Ｓ）等に見受けられる。図１の平面図では、Ｄ１−Ｄ４
で個別に示された複数の「暗光センサ」である光センサ
１１０と共通ビデオライン１０８を共用する活性（即
ち、感光性の）光センサ１０２の長いアレイが示されて
いる。更に、光センサ１０２及び１１０には、一連のシ
フトレジスタ選択スイッチ１１４を接続したシフトレジ
スタライン１１２が接続されている。シフトレジスタ選
択スイッチ１１４には、一連のトランジスタスイッチ１
１６が接続されている。各トランジスタスイッチ１１６
が起動されると、各々に接続された個々の光センサ１０
２又は１１０からの電荷がスイッチ１１６を通って共通
ビデオライン１０８へ読み出されることが可能となる。
従って、ライン１１２上のシフトレジスタスイッチ１１
４のラインを、「１」が１つ入った０の列のデジタル情
報が通る。数字の列がライン１１２に沿ってシフトレジ
スタスイッチ１１４を通る際、１つの「１」が入力ライ
ン１１２を下流方向へ移動することで光センサを順次起
動し、これにより光センサ１１０と１０２がビデオライ
ン１０８へ信号を順次出力する。
【００１０】図１の構造では、各走査において駆動され
る第１の光センサは暗光センサ１１０であり、これに次
いで活性光センサ１０２が駆動される。既述の如く、暗
光センサ１１０は、光を受けない点を除けば、一般的に
は活性光センサ１０２と概ね同一の構造を有する。典型
的には、暗光センサ１１０はアルミニウム層などにより
遮光されている。暗光センサ１１０と活性光センサ１０
２が同一チップ上に形成されているため、これらは物理
的に可能な限りの類似性を有し、このため活性光センサ
１０２におけるあらゆる体系的プロセス及びそれより生
ずる効果は、暗光センサ１１０におけるのと見かけ上同
じである。このようにして、ビデオ信号の各走査毎に、
暗光センサは光センサに入射する光がない場合のビデオ
信号を確立することにより、事実上チップの再較正を行
う。このオフセットが決定されると、活性光センサの出
力の体系的誤差が補償され得る。
る第１の光センサは暗光センサ１１０であり、これに次
いで活性光センサ１０２が駆動される。既述の如く、暗
光センサ１１０は、光を受けない点を除けば、一般的に
は活性光センサ１０２と概ね同一の構造を有する。典型
的には、暗光センサ１１０はアルミニウム層などにより
遮光されている。暗光センサ１１０と活性光センサ１０
２が同一チップ上に形成されているため、これらは物理
的に可能な限りの類似性を有し、このため活性光センサ
１０２におけるあらゆる体系的プロセス及びそれより生
ずる効果は、暗光センサ１１０におけるのと見かけ上同
じである。このようにして、ビデオ信号の各走査毎に、
暗光センサは光センサに入射する光がない場合のビデオ
信号を確立することにより、事実上チップの再較正を行
う。このオフセットが決定されると、活性光センサの出
力の体系的誤差が補償され得る。
【００１１】ビデオライン１０８へ読み出される次の活
性光センサのオフセットを、暗光センサが決定する動作
を行うための簡略した装置を図２に示す。図２の回路は
ビデオライン１０８上の活性光センサの直接下流に置か
れるものとする。ビデオライン１０８上には、単一利得
増幅器１２８を通る経路に続いて、ここでは特に「補正
コンデンサ」１３０と呼ばれるコンデンサ１３０があ
る。補正コンデンサ１３０はその中に電荷を保持し、こ
の電荷が、ビデオライン１０８を通って読み出される活
性光センサからの電圧信号の大きさに影響を及ぼす。各
走査毎の活性光センサの読出しは比較的高速で行われる
ため、補正コンデンサ１３０上の電荷は総ての読出しシ
ーケンスを通じて、適度に一定に保たれる。補正コンデ
ンサ１３０にオリジナル電荷、即ち、所望の方法で電圧
信号の大きさに影響を及ぼす補正コンデンサ１３０上に
電荷を与えるために、暗光センサ１１０がビデオライン
１０８を通って読み出されるとき、補正コンデンサ１３
０上の補正電荷は各走査毎に固定される。
性光センサのオフセットを、暗光センサが決定する動作
を行うための簡略した装置を図２に示す。図２の回路は
ビデオライン１０８上の活性光センサの直接下流に置か
れるものとする。ビデオライン１０８上には、単一利得
増幅器１２８を通る経路に続いて、ここでは特に「補正
コンデンサ」１３０と呼ばれるコンデンサ１３０があ
る。補正コンデンサ１３０はその中に電荷を保持し、こ
の電荷が、ビデオライン１０８を通って読み出される活
性光センサからの電圧信号の大きさに影響を及ぼす。各
走査毎の活性光センサの読出しは比較的高速で行われる
ため、補正コンデンサ１３０上の電荷は総ての読出しシ
ーケンスを通じて、適度に一定に保たれる。補正コンデ
ンサ１３０にオリジナル電荷、即ち、所望の方法で電圧
信号の大きさに影響を及ぼす補正コンデンサ１３０上に
電荷を与えるために、暗光センサ１１０がビデオライン
１０８を通って読み出されるとき、補正コンデンサ１３
０上の補正電荷は各走査毎に固定される。
【００１２】４つの暗光センサ１１０を備えるチップ１
００のような一般的なチップの態様においては、４つの
暗光センサの選択は主として標準的な工学的方法により
決められる。典型的には、活性光センサの次の読出しの
ためのオフセットの決定には、このような暗光センサの
うちの１つ（例えば、暗光センサＤ３）のみが使用され
る。各読出しの開始時には、暗光センサＤ３が暗光セン
サ信号をビデオライン１０８へ出力する番であるとき、
スイッチ１３４によって、ビデオライン１０８と並列の
電源１３２からの基準電圧が与えられる。補正コンデン
サ１３０の反対側に基準電圧ＶREFが印加されると同時
に、暗光センサ１１０のうちの暗光センサＤ３の出力
は、補正コンデンサ１３０上に暗光センサ信号とＶREF
の両方を表す電荷（「補正電荷」）を与える作用を有す
る。ビデオライン１０８に沿って他の回路が存在しても
よい。ここではこの回路は、付加的な単一利得増幅器１
３６の影響として概括される。
００のような一般的なチップの態様においては、４つの
暗光センサの選択は主として標準的な工学的方法により
決められる。典型的には、活性光センサの次の読出しの
ためのオフセットの決定には、このような暗光センサの
うちの１つ（例えば、暗光センサＤ３）のみが使用され
る。各読出しの開始時には、暗光センサＤ３が暗光セン
サ信号をビデオライン１０８へ出力する番であるとき、
スイッチ１３４によって、ビデオライン１０８と並列の
電源１３２からの基準電圧が与えられる。補正コンデン
サ１３０の反対側に基準電圧ＶREFが印加されると同時
に、暗光センサ１１０のうちの暗光センサＤ３の出力
は、補正コンデンサ１３０上に暗光センサ信号とＶREF
の両方を表す電荷（「補正電荷」）を与える作用を有す
る。ビデオライン１０８に沿って他の回路が存在しても
よい。ここではこの回路は、付加的な単一利得増幅器１
３６の影響として概括される。
【００１３】暗光センサ１１０のうちの暗光センサＤ３
が暗光センサ信号をビデオライン１０８へ出力すると、
トランジスタ１３４がＬ(low)となり、ビデオライン１
０８上のＶREFを遮断し、残留補正電荷を補正コンデン
サ１３０上に放置する。この後、暗光センサＤ３の次の
動作までのビデオライン１０８上の全ての後続信号につ
いて、ビデオライン１０８上のＶOUTの出力は ＶOUT=(Ｖn-ＶD3+vna+vnd)+ＶREF+ＶOS である。式中、Ｖnは活性光センサnの出力、vnaは活性
光センサのノイズ、vndは暗光センサのノイズ、ＶD3は
暗光センサＤ３からの電圧信号、ＶOSは単一利得増幅器
１３６に象徴される他の回路に起因するオフセットを表
す。暗光センサＤ３からの信号は、走査全体にわたり、
補正コンデンサ１３０を通じて活性光センサ１０２から
の全ての電圧信号の大きさに影響を与える。図２の実施
形態では、Ｖ D3の特定の影響は、暗光センサＤ３が再び
補正コンデンサ１３０上の電荷を設定する、次の走査が
行われるまでの間のみ継続する。
が暗光センサ信号をビデオライン１０８へ出力すると、
トランジスタ１３４がＬ(low)となり、ビデオライン１
０８上のＶREFを遮断し、残留補正電荷を補正コンデン
サ１３０上に放置する。この後、暗光センサＤ３の次の
動作までのビデオライン１０８上の全ての後続信号につ
いて、ビデオライン１０８上のＶOUTの出力は ＶOUT=(Ｖn-ＶD3+vna+vnd)+ＶREF+ＶOS である。式中、Ｖnは活性光センサnの出力、vnaは活性
光センサのノイズ、vndは暗光センサのノイズ、ＶD3は
暗光センサＤ３からの電圧信号、ＶOSは単一利得増幅器
１３６に象徴される他の回路に起因するオフセットを表
す。暗光センサＤ３からの信号は、走査全体にわたり、
補正コンデンサ１３０を通じて活性光センサ１０２から
の全ての電圧信号の大きさに影響を与える。図２の実施
形態では、Ｖ D3の特定の影響は、暗光センサＤ３が再び
補正コンデンサ１３０上の電荷を設定する、次の走査が
行われるまでの間のみ継続する。
【００１４】図３は、本発明に従った暗光センサオフセ
ット回路の単純化した実施形態の概略図である。図３の
回路は図２の単純化した回路と主要部分において同一で
あることに留意されたい。図３の回路は、ビデオライン
１０８の端部に配置され、暗光センサ１１０と活性光セ
ンサ１０２のいずれからも信号を受信する。又、ビデオ
ライン上には単一利得増幅器１２８と補正コンデンサ１
３０がある。図２の回路と同様に、基準電圧ＶREFがト
ランジスタ１３４を通ってビデオライン１０８に与えら
れる。
ット回路の単純化した実施形態の概略図である。図３の
回路は図２の単純化した回路と主要部分において同一で
あることに留意されたい。図３の回路は、ビデオライン
１０８の端部に配置され、暗光センサ１１０と活性光セ
ンサ１０２のいずれからも信号を受信する。又、ビデオ
ライン上には単一利得増幅器１２８と補正コンデンサ１
３０がある。図２の回路と同様に、基準電圧ＶREFがト
ランジスタ１３４を通ってビデオライン１０８に与えら
れる。
【００１５】図３の実施形態の重要な特徴は、参照数字
１４０で表される、ビデオライン１０８に並列のＲＣ回
路の存在である。このＲＣ回路はスイッチ手段１４４に
より起動されると、平均電圧ライン１４２（図示される
如く、単一利得増幅器を含むことができる）を通って接
続され、平均電圧ＶAVEをビデオライン１０８に選択的
に印加する。又、図示される如く、図３の回路には、補
正コンデンサ１３０に電圧が印加されるとコンデンサ１
３０をビデオライン１０８上にバイパスさせるバイパス
スイッチ１４８が設けられている。
１４０で表される、ビデオライン１０８に並列のＲＣ回
路の存在である。このＲＣ回路はスイッチ手段１４４に
より起動されると、平均電圧ライン１４２（図示される
如く、単一利得増幅器を含むことができる）を通って接
続され、平均電圧ＶAVEをビデオライン１０８に選択的
に印加する。又、図示される如く、図３の回路には、補
正コンデンサ１３０に電圧が印加されるとコンデンサ１
３０をビデオライン１０８上にバイパスさせるバイパス
スイッチ１４８が設けられている。
【００１６】図３の回路では、様々な入力が、スイッチ
手段１４４及びバイパススイッチ１４８と接続されたＲ
Ｃ回路１４０のスイッチ等に数多くの様々な動作サイク
ルにわたり繰り返し与えられる。これについては前出の
米国特許第5,654,755号に詳細な記述があり、この特許
を参照することによって本明細書中に援用される。暗光
センサ１１０のうち暗光センサＤ２及びＤ３がビデオラ
イン１０８へ信号を読み出しているとき、ΦDCR及びΦ
DCR1がＨ(high)となることがわかる。ΦDCRはＲＣ回路
１４０をビデオライン１０８に接続し、ΦDCR1はバイパ
ススイッチ１４８を起動する。これによりビデオライン
１０８上の信号は補正コンデンサ１３０をバイパスする
（ＤＣＲとは「ＤＣ restore」の略である）。従って、
暗光センサＤ２及びＤ３がビデオライン１０８へ読み出
されると、この信号はビデオライン１０８及びバイパス
スイッチ１４８を通り、ＲＣ回路１４０に電荷を与え
る。
手段１４４及びバイパススイッチ１４８と接続されたＲ
Ｃ回路１４０のスイッチ等に数多くの様々な動作サイク
ルにわたり繰り返し与えられる。これについては前出の
米国特許第5,654,755号に詳細な記述があり、この特許
を参照することによって本明細書中に援用される。暗光
センサ１１０のうち暗光センサＤ２及びＤ３がビデオラ
イン１０８へ信号を読み出しているとき、ΦDCR及びΦ
DCR1がＨ(high)となることがわかる。ΦDCRはＲＣ回路
１４０をビデオライン１０８に接続し、ΦDCR1はバイパ
ススイッチ１４８を起動する。これによりビデオライン
１０８上の信号は補正コンデンサ１３０をバイパスする
（ＤＣＲとは「ＤＣ restore」の略である）。従って、
暗光センサＤ２及びＤ３がビデオライン１０８へ読み出
されると、この信号はビデオライン１０８及びバイパス
スイッチ１４８を通り、ＲＣ回路１４０に電荷を与え
る。
【００１７】ＲＣ回路１４０は、ビデオライン１０８上
の各走査毎に暗光センサＤ２と暗光センサＤ３の両方か
らのビデオをサンプリングする、平均回路として機能す
る。ＲＣ回路１４０のＲとＣの値は、比較的多数の走査
について、暗光センサＤ２と暗光センサＤ３からのビデ
オ信号のサンプルが蓄積されるように設定されなくては
ならない。即ちＲとＣは、ＲＣ回路１４０に加えられ
る、暗光センサＤ２及びＤ３の多数回にわたる走査によ
って、多数の走査線について、ＲＣ回路１４０が暗光セ
ンサＤ２及びＤ３の出力の移動平均を維持する、時定数
を提供する。例えば、１００本の走査線の移動平均を維
持することが望ましい場合、ＲＣの値は各走査毎のサン
プルクロックΦDCRの持続時間の１００倍に設定されな
ければならない。一般的には、実用的な実施形態である
図３の回路について、暗光センサ信号の平均値を得るた
めには、ＲＣは少なくとも１０本、好ましくは約１００
本の走査線をサンプリングするよう選択されるべきであ
る。
の各走査毎に暗光センサＤ２と暗光センサＤ３の両方か
らのビデオをサンプリングする、平均回路として機能す
る。ＲＣ回路１４０のＲとＣの値は、比較的多数の走査
について、暗光センサＤ２と暗光センサＤ３からのビデ
オ信号のサンプルが蓄積されるように設定されなくては
ならない。即ちＲとＣは、ＲＣ回路１４０に加えられ
る、暗光センサＤ２及びＤ３の多数回にわたる走査によ
って、多数の走査線について、ＲＣ回路１４０が暗光セ
ンサＤ２及びＤ３の出力の移動平均を維持する、時定数
を提供する。例えば、１００本の走査線の移動平均を維
持することが望ましい場合、ＲＣの値は各走査毎のサン
プルクロックΦDCRの持続時間の１００倍に設定されな
ければならない。一般的には、実用的な実施形態である
図３の回路について、暗光センサ信号の平均値を得るた
めには、ＲＣは少なくとも１０本、好ましくは約１００
本の走査線をサンプリングするよう選択されるべきであ
る。
【００１８】図４は、デバイスに組み込まれた時の図３
のオフセット補正の概念を示す。この図では、別々のビ
デオラインが多重化され、１つのビデオラインとなって
いる。図３及び図４では、同様の参照数字（及びＤＣＲ
等の電圧入力）は同様の構成要素を示すが、数字の後に
「Ｏ」を付した参照数字は奇数信号用ライン１０８Ｏに
関連があることを表し、「Ｅ」を付した参照数字は偶数
信号用ビデオライン１０８Ｅに関連があることを表す。
ただし、図４の回路における特定の構成要素、特にＲＣ
回路１４０、ライン１４２、基準電源３１２は奇数信号
用及び偶数信号用ビデオラインに共通していることに留
意されたい。従って、実施形態によっては、２つの組の
暗光センサが接続されない、他の場合であっても、ＲＣ
回路１４０は奇数信号用ビデオライン１０８Ｏ上の暗光
センサと、偶数信号用ビデオライン１０８Ｅ上の暗光セ
ンサとの組合せの暗光センサ信号の移動平均を維持す
る。更に、各ビデオラインにつき１つのオフセット除去
回路（１５０Ｏ、１５０Ｅ）が示されている。これらの
オフセット除去回路は特定の実用的な実施形態に特有の
ものである。なお、ΦSがビデオラインを通じて読み出
される各ビデオ信号のクロック信号を表している場合に
は、２つの別々のビデオライン１１２Ｏ及び１１２Ｅ上
の信号を１つの信号出力ライン上に多重化するために回
路１５０Ｏ及び１５０Ｅの機能を利用することができる
ことに留意されたい。
のオフセット補正の概念を示す。この図では、別々のビ
デオラインが多重化され、１つのビデオラインとなって
いる。図３及び図４では、同様の参照数字（及びＤＣＲ
等の電圧入力）は同様の構成要素を示すが、数字の後に
「Ｏ」を付した参照数字は奇数信号用ライン１０８Ｏに
関連があることを表し、「Ｅ」を付した参照数字は偶数
信号用ビデオライン１０８Ｅに関連があることを表す。
ただし、図４の回路における特定の構成要素、特にＲＣ
回路１４０、ライン１４２、基準電源３１２は奇数信号
用及び偶数信号用ビデオラインに共通していることに留
意されたい。従って、実施形態によっては、２つの組の
暗光センサが接続されない、他の場合であっても、ＲＣ
回路１４０は奇数信号用ビデオライン１０８Ｏ上の暗光
センサと、偶数信号用ビデオライン１０８Ｅ上の暗光セ
ンサとの組合せの暗光センサ信号の移動平均を維持す
る。更に、各ビデオラインにつき１つのオフセット除去
回路（１５０Ｏ、１５０Ｅ）が示されている。これらの
オフセット除去回路は特定の実用的な実施形態に特有の
ものである。なお、ΦSがビデオラインを通じて読み出
される各ビデオ信号のクロック信号を表している場合に
は、２つの別々のビデオライン１１２Ｏ及び１１２Ｅ上
の信号を１つの信号出力ライン上に多重化するために回
路１５０Ｏ及び１５０Ｅの機能を利用することができる
ことに留意されたい。
【００１９】図４に示すオフセット補正と多重化回路と
の組合せは、上述した「オフセットパスノイズ」と呼ば
れるものの影響を受けやすいことがわかっている。図４
から、別々の奇数信号用及び偶数信号用ビデオライン１
０８Ｏ及び１０８Ｅは、２つのビデオストリームが多重
化ノード１０９において多重化される前に、それぞれの
補正回路（補正コンデンサ１３０Ｏ及び１３０Ｅ、単一
利得増幅器１３６Ｏ及び１３６Ｅ等）により個別に処理
されることがわかる。別々のビデオパターンは別々に処
理され、別々の回路を通るため、増幅器のオフセット
と、利得もしくは他の特性との間に不一致が生じたとし
ても、それは奇数信号用ビデオパス及び偶数信号用ビデ
オパスに同じように現れるのではない。このような不一
致は、２つのビデオパスが多重化ノード１０９において
多重化される際の歪みの原因となる。これらやその他の
問題点を克服するオフセット補正と多重化回路との組合
せを提供することも、本発明の目的である。
の組合せは、上述した「オフセットパスノイズ」と呼ば
れるものの影響を受けやすいことがわかっている。図４
から、別々の奇数信号用及び偶数信号用ビデオライン１
０８Ｏ及び１０８Ｅは、２つのビデオストリームが多重
化ノード１０９において多重化される前に、それぞれの
補正回路（補正コンデンサ１３０Ｏ及び１３０Ｅ、単一
利得増幅器１３６Ｏ及び１３６Ｅ等）により個別に処理
されることがわかる。別々のビデオパターンは別々に処
理され、別々の回路を通るため、増幅器のオフセット
と、利得もしくは他の特性との間に不一致が生じたとし
ても、それは奇数信号用ビデオパス及び偶数信号用ビデ
オパスに同じように現れるのではない。このような不一
致は、２つのビデオパスが多重化ノード１０９において
多重化される際の歪みの原因となる。これらやその他の
問題点を克服するオフセット補正と多重化回路との組合
せを提供することも、本発明の目的である。
【００２０】図５は、本発明に従った多重化とオフセッ
ト補正回路との組合せを示す概略図である。図６は図５
の回路の動作を示す、１組の比較刻時図である。図５で
は、種々の構成要素と関連付けられた参照数字は、図１
乃至図４及び前出の米国特許第5,654,755号で同様に参
照された類似の構成要素を示す。また、図５では一部の
構成要素は１３０のように数字のみで示されているが、
類似する機能を有するものの、回路の特定部分と関連さ
れている構成要素は偶数信号用又は奇数信号用で識別さ
れている（例えば、偶数信号用ビデオライン上のコンデ
ンサ１３０Ｅの機能は、奇数信号用ビデオライン上のコ
ンデンサ１３０Ｏの機能、及び多重化ライン上のコンデ
ンサ１３０（「主補正コンデンサ」と呼んでいる）の機
能と類似している）。
ト補正回路との組合せを示す概略図である。図６は図５
の回路の動作を示す、１組の比較刻時図である。図５で
は、種々の構成要素と関連付けられた参照数字は、図１
乃至図４及び前出の米国特許第5,654,755号で同様に参
照された類似の構成要素を示す。また、図５では一部の
構成要素は１３０のように数字のみで示されているが、
類似する機能を有するものの、回路の特定部分と関連さ
れている構成要素は偶数信号用又は奇数信号用で識別さ
れている（例えば、偶数信号用ビデオライン上のコンデ
ンサ１３０Ｅの機能は、奇数信号用ビデオライン上のコ
ンデンサ１３０Ｏの機能、及び多重化ライン上のコンデ
ンサ１３０（「主補正コンデンサ」と呼んでいる）の機
能と類似している）。
【００２１】図５の左側から説明すると、図１の光セン
サ１０２のような光センサからの画像関連信号は、画素
増幅器２００を幾度も通過する。示された特定の実施形
態では、個々の光センサライン１０２はリセットトラン
ジスタ２０２を含む。リセットトランジスタ２０２の機
能については後述する。図からわかるように、各画素増
幅器２００は増幅器を操作するラインを通じて独立して
起動され得る。図中、このような光センサラインは４本
のみ示されているが、デバイスに応じて光センサの数と
同数の光センサラインが存在することを理解されたい。
また、これらの光センサのうちには、図１に関連して述
べたように、基準となるダークレベルのみを出力するた
めに遮光されている「暗」もしくはダミー光センサも存
在する。更に、示された実施形態では、光センサ１０２
の組が偶数信号用ビデオライン１０８Ｅと奇数信号用ビ
デオライン１０８Ｏとに交互に取り付けられている。こ
の実施形態では、デバイス内に２組の光センサ１０２が
交互に配置されているが、本発明は、別々の組の光セン
サ（異なるカラーフィルタを通る光センサの組に属する
もの等）が、幾つかのポイントにおいて多重化される信
号を提供するあらゆる状況に適用できることを理解され
たい。
サ１０２のような光センサからの画像関連信号は、画素
増幅器２００を幾度も通過する。示された特定の実施形
態では、個々の光センサライン１０２はリセットトラン
ジスタ２０２を含む。リセットトランジスタ２０２の機
能については後述する。図からわかるように、各画素増
幅器２００は増幅器を操作するラインを通じて独立して
起動され得る。図中、このような光センサラインは４本
のみ示されているが、デバイスに応じて光センサの数と
同数の光センサラインが存在することを理解されたい。
また、これらの光センサのうちには、図１に関連して述
べたように、基準となるダークレベルのみを出力するた
めに遮光されている「暗」もしくはダミー光センサも存
在する。更に、示された実施形態では、光センサ１０２
の組が偶数信号用ビデオライン１０８Ｅと奇数信号用ビ
デオライン１０８Ｏとに交互に取り付けられている。こ
の実施形態では、デバイス内に２組の光センサ１０２が
交互に配置されているが、本発明は、別々の組の光セン
サ（異なるカラーフィルタを通る光センサの組に属する
もの等）が、幾つかのポイントにおいて多重化される信
号を提供するあらゆる状況に適用できることを理解され
たい。
【００２２】２つの光センサグループからの信号がビデ
オライン１０８Ｏ及び１０８Ｅにそれぞれ与えられる
と、これらの信号は多重化され、１つのビデオストリー
ムとなる。しかしながら、本発明では、各オリジナル
（本実施形態では、奇数信号用と偶数信号用）ビデオス
トリームはまず独立してオフセット補正される。基準電
荷が各ビデオラインの補正コンデンサに印加され、この
電荷がコンデンサを通る後続のビデオ信号を（オリジナ
ルオフセット電荷を後続のビデオ信号から除去すること
により）補正するのに使用される。図５からわかるよう
に、ビデオライン１０８Ｅは補正コンデンサ１３０Ｅを
含み、奇数信号用ビデオライン１０８Ｏは補正コンデン
サ１３０Ｏを含む。最終的には、各ラインは後述する多
重化処理を経て共通多重化ノード１０９へ送られる。ノ
ード１０９は、平均ＲＣ回路１４０の影響下にある１つ
の共通補正コンデンサ１３０（ここでは、「主補正コン
デンサ」）を含む平均及び補正のための配置へと更に接
続されている。図示された回路のノード１０９から下流
の部分が、米国特許第5,654,755号に示された方法で動
作する。即ち、デバイス上の暗画素の光センサから多数
回にわたり繰り返し読出しを行い、ＲＣ回路１４０がこ
の移動平均を維持し、この移動平均を、主補正コンデン
サ１３０を通る多重化されたビデオストリームからオフ
セットを除去するための補正電荷を決定するために利用
する。この作業は「最終」オフセット補正作業とみなす
ことができる。
オライン１０８Ｏ及び１０８Ｅにそれぞれ与えられる
と、これらの信号は多重化され、１つのビデオストリー
ムとなる。しかしながら、本発明では、各オリジナル
（本実施形態では、奇数信号用と偶数信号用）ビデオス
トリームはまず独立してオフセット補正される。基準電
荷が各ビデオラインの補正コンデンサに印加され、この
電荷がコンデンサを通る後続のビデオ信号を（オリジナ
ルオフセット電荷を後続のビデオ信号から除去すること
により）補正するのに使用される。図５からわかるよう
に、ビデオライン１０８Ｅは補正コンデンサ１３０Ｅを
含み、奇数信号用ビデオライン１０８Ｏは補正コンデン
サ１３０Ｏを含む。最終的には、各ラインは後述する多
重化処理を経て共通多重化ノード１０９へ送られる。ノ
ード１０９は、平均ＲＣ回路１４０の影響下にある１つ
の共通補正コンデンサ１３０（ここでは、「主補正コン
デンサ」）を含む平均及び補正のための配置へと更に接
続されている。図示された回路のノード１０９から下流
の部分が、米国特許第5,654,755号に示された方法で動
作する。即ち、デバイス上の暗画素の光センサから多数
回にわたり繰り返し読出しを行い、ＲＣ回路１４０がこ
の移動平均を維持し、この移動平均を、主補正コンデン
サ１３０を通る多重化されたビデオストリームからオフ
セットを除去するための補正電荷を決定するために利用
する。この作業は「最終」オフセット補正作業とみなす
ことができる。
【００２３】更に、図５の回路は、多重化とオフセット
補正の二つの機能を実行する回路を含む。ノード２１０
は、後述するオフセット補正処理のために利用される基
準電圧Ｖref2を外部ソースから受け取る。ノード２１０
は、相補的なクロック信号Φ sとΦs*に応答して基準信
号を補正コンデンサ１３０Ｏ及び１３０Ｅのいずれかに
接続させる２つのトランジスタ２１２Ｏ及び２１２Ｅと
接続されている。更に、クロック信号Φs及びΦs*はノ
アゲート２１４Ｏ及び２１４Ｅを通じて、多重化トラン
ジスタ１６０Ｏ及び１６０Ｅを操作する。これらの多重
化トランジスタは、起動されると、補正コンデンサ１３
０Ｏ又は１３０Ｅのいずれかから電荷を多重化ノード１
０９へ転送する。多重化ノード１０９には有限キャパシ
タンスＣ MUXが接続されている。
補正の二つの機能を実行する回路を含む。ノード２１０
は、後述するオフセット補正処理のために利用される基
準電圧Ｖref2を外部ソースから受け取る。ノード２１０
は、相補的なクロック信号Φ sとΦs*に応答して基準信
号を補正コンデンサ１３０Ｏ及び１３０Ｅのいずれかに
接続させる２つのトランジスタ２１２Ｏ及び２１２Ｅと
接続されている。更に、クロック信号Φs及びΦs*はノ
アゲート２１４Ｏ及び２１４Ｅを通じて、多重化トラン
ジスタ１６０Ｏ及び１６０Ｅを操作する。これらの多重
化トランジスタは、起動されると、補正コンデンサ１３
０Ｏ又は１３０Ｅのいずれかから電荷を多重化ノード１
０９へ転送する。多重化ノード１０９には有限キャパシ
タンスＣ MUXが接続されている。
【００２４】図６の概略刻時図を参照すると、ステップ
Ａ−Ｃは本発明のオフセット補正多重化方式に関連する
種々のデバイスの動作を示している。ここでは奇数番目
の光センサを例にとっている。期間Ａにおいて、信号Ｖ
sig+Ｖdark（即ち、蓄積されるべき実際の信号と、暗画
素レベルと関連付けられるが故に信号から除去すること
が望ましい不都合なオフセットとの両方を表す電圧）が
第１の奇数信号用画素増幅器２００から読み出され、Ｃ
OCO（オフセット補正、奇数）のキャパシタンス（容
量）を有する奇数信号用オフセット補正コンデンサ１３
０Ｏの左側へ与えられる。同じ期間に、φs起動スイッ
チが基準電圧Ｖref2をコンデンサ１３０Ｏの右側に印加
する。またこの期間に、奇数信号用多重化トランジスタ
１６０Ｏはオフとなり、多重化ノード１０９上の電圧は
ライン１０８Ｅ上の偶数信号用ビデオパスにより決定さ
れる。
Ａ−Ｃは本発明のオフセット補正多重化方式に関連する
種々のデバイスの動作を示している。ここでは奇数番目
の光センサを例にとっている。期間Ａにおいて、信号Ｖ
sig+Ｖdark（即ち、蓄積されるべき実際の信号と、暗画
素レベルと関連付けられるが故に信号から除去すること
が望ましい不都合なオフセットとの両方を表す電圧）が
第１の奇数信号用画素増幅器２００から読み出され、Ｃ
OCO（オフセット補正、奇数）のキャパシタンス（容
量）を有する奇数信号用オフセット補正コンデンサ１３
０Ｏの左側へ与えられる。同じ期間に、φs起動スイッ
チが基準電圧Ｖref2をコンデンサ１３０Ｏの右側に印加
する。またこの期間に、奇数信号用多重化トランジスタ
１６０Ｏはオフとなり、多重化ノード１０９上の電圧は
ライン１０８Ｅ上の偶数信号用ビデオパスにより決定さ
れる。
【００２５】期間Ｂにおいて、特定の光センサについて
リセットパルスφRP1がリセットトランジスタ２０２上
で起動され、これにより、この光センサと接続されたノ
ードがそのダークレベルをリセットする。このダークレ
ベルＶdarkは読み出され、コンデンサ１３０Ｏの左側に
蓄積される。φsスイッチがオフであり、奇数信号用多
重化トランジスタがオンであるため、コンデンサの反対
側は(Ｖref2+Ｖsig+Ｖ dark)-Ｖdark、もしくは単純にＶ
ref2+Ｖsigとほぼ同値にされる。換言すれば、これによ
り信号の「暗」部分、即ちオフセットが除去される。
リセットパルスφRP1がリセットトランジスタ２０２上
で起動され、これにより、この光センサと接続されたノ
ードがそのダークレベルをリセットする。このダークレ
ベルＶdarkは読み出され、コンデンサ１３０Ｏの左側に
蓄積される。φsスイッチがオフであり、奇数信号用多
重化トランジスタがオンであるため、コンデンサの反対
側は(Ｖref2+Ｖsig+Ｖ dark)-Ｖdark、もしくは単純にＶ
ref2+Ｖsigとほぼ同値にされる。換言すれば、これによ
り信号の「暗」部分、即ちオフセットが除去される。
【００２６】実際には、多重化ノード１０９に有限量の
寄生キャパシタンスが存在するため、前の信号と新しい
信号との間にある程度のキャパシタンスの不一致が発生
することになる。多重化ノードの信号はＣOCO/(ＣOCO+
ＣMUX)×Ｖsig+ＣMUX/(ＣOCO+ＣMUX)×Ｖsigprevとな
り、式中Ｖsigprevは１つ前の信号を意味する。これ
は、ある画素から次の画素までの遅れがＣMUX/(ＣOCO+
ＣMUX)であることを意味しており、この遅れは非常に小
さく、３−７％台に抑えることができる。期間Ｂにおい
て信号Ｖsig+Ｖdarkは、期間Ａに奇数番目の画素を読み
出した方法と同じ方法で第１の偶数信号用画素増幅器２
００から読み出される。
寄生キャパシタンスが存在するため、前の信号と新しい
信号との間にある程度のキャパシタンスの不一致が発生
することになる。多重化ノードの信号はＣOCO/(ＣOCO+
ＣMUX)×Ｖsig+ＣMUX/(ＣOCO+ＣMUX)×Ｖsigprevとな
り、式中Ｖsigprevは１つ前の信号を意味する。これ
は、ある画素から次の画素までの遅れがＣMUX/(ＣOCO+
ＣMUX)であることを意味しており、この遅れは非常に小
さく、３−７％台に抑えることができる。期間Ｂにおい
て信号Ｖsig+Ｖdarkは、期間Ａに奇数番目の画素を読み
出した方法と同じ方法で第１の偶数信号用画素増幅器２
００から読み出される。
【００２７】同様に、図６の期間Ｃにおいて、第１の偶
数番目の画素が多重化ノード１０９に達するが、このと
き第１の奇数番目の画素からの残留遅れは小さい。ま
た、期間Ｂ及びＣにおいて、例えばサンプルホールド回
路によって導入され得るような遅れが発生しないことか
ら、多重化ノード上の信号はセンサ出力にも現れること
がわかる。
数番目の画素が多重化ノード１０９に達するが、このと
き第１の奇数番目の画素からの残留遅れは小さい。ま
た、期間Ｂ及びＣにおいて、例えばサンプルホールド回
路によって導入され得るような遅れが発生しないことか
ら、多重化ノード上の信号はセンサ出力にも現れること
がわかる。
【００２８】この方式を最適な方法で実行するには、細
部に注意を払う必要がある。全てのバッファ又は増幅器
はＴs期間の半分、即ちφsもしくはφs*クロックのハイ
タイム又はロータイムで設定することが必要である。奇
数番目又は偶数番目の光センサ１０２のための画素リセ
ットパルスφRPは、φsもしくはφs*のクロックが送出
された後に適切な信号が補正コンデンサ１３０Ｏ、１３
０Ｅに蓄積されたことを保証するものとされねばならな
い。この回路の実施において、１本の走査線上での１つ
前に読み出された画素からの残留信号により発生するよ
うな、高速走査時のビデオ遅延を減少させるためには、
ＣMUXを最小化することが最も望ましい。
部に注意を払う必要がある。全てのバッファ又は増幅器
はＴs期間の半分、即ちφsもしくはφs*クロックのハイ
タイム又はロータイムで設定することが必要である。奇
数番目又は偶数番目の光センサ１０２のための画素リセ
ットパルスφRPは、φsもしくはφs*のクロックが送出
された後に適切な信号が補正コンデンサ１３０Ｏ、１３
０Ｅに蓄積されたことを保証するものとされねばならな
い。この回路の実施において、１本の走査線上での１つ
前に読み出された画素からの残留信号により発生するよ
うな、高速走査時のビデオ遅延を減少させるためには、
ＣMUXを最小化することが最も望ましい。
【００２９】ここに示された本発明の実施形態に従った
回路は次のような実用上の利点を有する。１本のビデオ
パス内における画素間の画素増幅器オフセットの変化に
起因する固定パターンノイズ、又は、暗部の非一様性
は、奇数信号用又は偶数信号用補正コンデンサにおける
オフセット補正により除去される。Ｎ本のビデオパスが
多重化されて１本となるため、得られるチップビデオ速
度もしくはデータ速度は多重化を行わない回路と比べて
Ｎ倍早くなる。このため、低速の画素増幅器において電
力及び領域を小さくし、又は信号範囲を広げることが可
能となり、或いは同速度の画素増幅器ではビデオ速度を
速めることが可能となる。オフセット補正後に多重化を
行うため、例えば図４の回路と比較して増幅器の数を減
らすことができるので、ビデオパスにおける電力及び領
域が節約でき（好適な実施形態の回路では補正コンデン
サ１３０Ｏと１３０Ｅ、及び多重化ノード１０９間で増
幅器を必要としないことに留意されたい）、また個々の
パスの固定パターンノイズも除去される。なお、本発明
の回路では幾らかの遅れが生ずるが、これは最小限に抑
えることが可能であり、画像品質を極度に低下せしめる
ものではない。
回路は次のような実用上の利点を有する。１本のビデオ
パス内における画素間の画素増幅器オフセットの変化に
起因する固定パターンノイズ、又は、暗部の非一様性
は、奇数信号用又は偶数信号用補正コンデンサにおける
オフセット補正により除去される。Ｎ本のビデオパスが
多重化されて１本となるため、得られるチップビデオ速
度もしくはデータ速度は多重化を行わない回路と比べて
Ｎ倍早くなる。このため、低速の画素増幅器において電
力及び領域を小さくし、又は信号範囲を広げることが可
能となり、或いは同速度の画素増幅器ではビデオ速度を
速めることが可能となる。オフセット補正後に多重化を
行うため、例えば図４の回路と比較して増幅器の数を減
らすことができるので、ビデオパスにおける電力及び領
域が節約でき（好適な実施形態の回路では補正コンデン
サ１３０Ｏと１３０Ｅ、及び多重化ノード１０９間で増
幅器を必要としないことに留意されたい）、また個々の
パスの固定パターンノイズも除去される。なお、本発明
の回路では幾らかの遅れが生ずるが、これは最小限に抑
えることが可能であり、画像品質を極度に低下せしめる
ものではない。
【図１】共通ビデオラインへ読出しを行う暗光センサと
活性光センサとを有する従来技術の活性感光デバイスの
関連部分の平面図である。
活性光センサとを有する従来技術の活性感光デバイスの
関連部分の平面図である。
【図２】暗光センサ信号が、それに続く活性光センサビ
デオ信号のオフセットを決定するための回路を単純化し
た概略図である。
デオ信号のオフセットを決定するための回路を単純化し
た概略図である。
【図３】暗光センサ信号からビデオラインに対するオフ
セットを決定するための回路の概略図である。
セットを決定するための回路の概略図である。
【図４】異なる組の活性光センサからのビデオ信号が多
重化されるチップに使用される、図３の回路と概ね同様
の回路の概略図である。
重化されるチップに使用される、図３の回路と概ね同様
の回路の概略図である。
【図５】本発明の多重化及びオフセット補正回路の概略
図である。
図である。
【図６】図５の回路の動作を示す比較刻時図である。
１０２、１１０ 光センサ １０８ 共通ビデオライン １３０ 補正コンデンサ １０２ 活性光センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA10 AB10 DD09 DD11 FA08 FA33 GB09 GB11 5C024 AX01 CX04 EX01 GX02 GZ01 HX13 HX24 HX35 HX40 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB07 DB18 DC02 DC03 DC07 DE02 5C072 AA01 BA17 EA04 FB15 UA05 5F049 MA01 NA04 NB05 SZ10 UA12 UA13
Claims (6)
- 【請求項１】 感光装置であって、 第１の組の活性光センサが接続された第１のビデオライ
ンであって、各活性光センサが光強度を表す信号を前記
第１のビデオラインに出力する第１のビデオラインと、 前記第１のビデオラインと接続された第１の補正コンデ
ンサであって、前記第１のビデオライン上の前記活性光
センサからの信号に影響を与えるために補正電荷を保持
する第１の補正コンデンサと、 第２の組の活性光センサが接続された第２のビデオライ
ンであって、各活性光センサが光強度を表す信号を前記
第２のビデオラインに出力する第２のビデオラインと、 前記第２のビデオラインと接続された第２の補正コンデ
ンサであって、前記第２のビデオライン上の前記活性光
センサからの信号に影響を与えるために補正電荷を保持
する第２の補正コンデンサと、 前記第１のビデオライン及び前記第２のビデオラインか
らの信号を受け取る多重化ノードと、 前記多重化ノードの下流の信号にオフセット補正を実施
するための最終補正手段と、を含むことを特徴とする、
感光装置。 - 【請求項２】 前記第１補正コンデンサと前記多重化ノ
ードとの間、及び前記第２補正コンデンサと前記多重化
ノードとの間に増幅器が存在しないことを特徴とする、
請求項１に記載の装置。 - 【請求項３】 前記第１のビデオラインと前記第２のビ
デオラインの各々について、前記補正コンデンサと前記
多重化ノードとの間に多重化トランジスタを更に含むこ
とを特徴とする、請求項１に記載の装置。 - 【請求項４】 前記第１のビデオラインと前記第２のビ
デオラインの各々について、基準電圧を前記補正コンデ
ンサに印加する手段を更に含むことを特徴とする、請求
項１に記載の装置。 - 【請求項５】 前記最終補正手段が、 前記多重化ノードと接続され、前記第１のビデオライン
及び前記第２のビデオラインからの活性光センサからの
電圧信号に影響を与えるために補正電荷を保持する主補
正コンデンサを含むことを特徴とする、請求項１に記載
の装置。 - 【請求項６】 主補正コンデンサ上の補正電荷を決定す
る手段を更に含み、前記決定手段は、長時間にわたり少
なくとも１つの暗光センサから複数の電圧信号をサンプ
リングする手段と、前記少なくとも１つの暗光センサか
らサンプリングされた複数の電圧信号に基づいて補正電
荷を導き出す手段と、を含むことを特徴とする、請求項
５に記載の装置。
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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| US8081837B2 (en) * | 2006-02-07 | 2011-12-20 | Intel Corporation | Image sensor array leakage and dark current compensation |
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| US5081536A (en) * | 1990-12-24 | 1992-01-14 | Xerox Corporation | Image sensor array using two stage transfer having improved uniformity |
| JP3881056B2 (ja) * | 1995-05-19 | 2007-02-14 | ゼロックス コーポレイション | ビデオイメージデータ出力装置 |
| US5654755A (en) * | 1996-01-05 | 1997-08-05 | Xerox Corporation | System for determining a video offset from dark photosensors in an image sensor array |
| JP3817294B2 (ja) * | 1996-04-01 | 2006-09-06 | 浜松ホトニクス株式会社 | 固体撮像装置 |
| KR970072990A (ko) * | 1996-04-10 | 1997-11-07 | 이데이 노부유끼 | 고체 화상 장치 |
| JP3673620B2 (ja) * | 1997-07-18 | 2005-07-20 | キヤノン株式会社 | 光電変換装置 |
| ATE202882T1 (de) * | 1997-12-18 | 2001-07-15 | Simage Oy | Vorrichtung zur strahlungsbildaufnahme |
| US6697108B1 (en) * | 1997-12-31 | 2004-02-24 | Texas Instruments Incorporated | Fast frame readout architecture for array sensors with integrated correlated double sampling system |
| US6025935A (en) * | 1997-12-31 | 2000-02-15 | Peripheral Imaging Corporation | Charge storage image scanner having equalizing pre-charge and reset improvements |
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2001
- 2001-01-30 US US09/774,208 patent/US6853402B2/en not_active Expired - Fee Related
-
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