JP2773462B2 - 電荷結合素子の信号処理回路 - Google Patents

電荷結合素子の信号処理回路

Info

Publication number
JP2773462B2
JP2773462B2 JP3125183A JP12518391A JP2773462B2 JP 2773462 B2 JP2773462 B2 JP 2773462B2 JP 3125183 A JP3125183 A JP 3125183A JP 12518391 A JP12518391 A JP 12518391A JP 2773462 B2 JP2773462 B2 JP 2773462B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
output
charge
gate
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3125183A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04328969A (ja
Inventor
郁男 秋山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP3125183A priority Critical patent/JP2773462B2/ja
Publication of JPH04328969A publication Critical patent/JPH04328969A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2773462B2 publication Critical patent/JP2773462B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、並列に配置された少な
くとも2本のシフトレジスタを有する電荷結合素子(以
下、「CCD」という)の信号処理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近時、CCDを使用した撮像装置は、解
像度向上とチップサイズの縮小化を目的として多画素化
及び高密度化される傾向にあるが、それに伴って種々の
問題が発生している。とりわけ高精細度テレビジョンに
対応したものでは、水平方向電極ピッチの縮小化に伴っ
て半導体製造プロセスのパターンルールが厳しくなり、
且つ水平の電荷転送をより高速で行う必要があるために
駆動が困難になるといった欠点があった。これらの欠点
を解決する一つの手段として提案されたのが、水平シフ
トレジスタを複数本並列に配置する構造とし、水平方向
電極ピッチを緩和すると同時に、水平シフトレジスタ1
本当たりの転送周波数を低減するようにした技術であ
る。
【0003】図4には、一例として、撮像領域51に対
して水平シフトレジスタ52,53を2本並列に配置し
た構造が示されている。同図において、撮像領域51で
光電変換された信号電荷のうち隣り合う垂直シフトレジ
スタ(図示せず)からの信号電荷は、トランスファゲー
ト電極(図示せず)を挟んで並列に配置された上下の水
平シフトレジスタ52,53に振り分けて転送される。
次いで、これらの信号電荷は水平シフトレジスタ52,
53中を水平方向に並列に転送され、夫々電荷検出部
55で電荷から電圧に変換された後に、夫々出力ア
ンプ56,57を介してチップ外に出力される。電荷検
出部5455は、夫々、浮遊拡散領域58,59と、
180°位相が異なるリセットパルスΦR1、ΦR2が印加
されるリセットゲート電極60,61と、直流電圧V
RD1 ,VRD2 が印加されるリセットドレイン62,63
とが直列接続されて構成されている。このような構造と
することによって、各水平シフトレジスタ52,53の
転送周波数が半減されるので、駆動回路への負担が軽減
されると共に、水平シフトレジスタ52,53の一転送
段分の転送電極は水平画素ピッチの2倍毎に構成すれば
良いので、より緩いパターンルールを採用できる。
【0004】出力アンプ56,57からの出力信号は夫
々CCD雑音除去回路64,65でCCD固有のリセッ
ト雑音や1/f雑音が取り除かれた後、信号合成回路6
6で1画素周期毎に交互に合成されて連続信号に変換さ
れ、その後ビデオプロセス回路67によって通常のビデ
オ信号に変換された後、外部に出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
従来のCCD撮像装置は、再生画像に1画素毎の縦じま
妨害又はモアレが発生しやすい欠点を有している。これ
は水平シフトレジスタ52,53、電荷検出部54
、出力アンプ56,57及びCCD雑音除去回路6
4,65での直流オフセットレベルのバラツキに大きく
起因している。とりわけ、電源投下時又は温度変化時に
この現象が顕著となり、再生画像を著しく劣化させてい
る。
【0006】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、再生画像の1画素毎の縦じま妨害及びモア
レを自動的に補正することができるCCDの信号処理回
路を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るCCDの信
号処理回路は、電荷結合素子により構成され並列に配置
された少なくとも2本のシフトレジスタと、各シフトレ
ジスタの一端に接続された浮遊拡散領域とリセットゲー
ト電極とリセットドレインとの直列接続体からなる電荷
検出部と、前記各浮遊拡散領域に接続された出力アンプ
と、各出力アンプに接続された雑音除去回路と、これら
の雑音除去回路からの信号を加算合成する信号合成回路
と、この信号合成回路の出力部に接続されたチャネル間
直流レベル差検出回路とを有し、このチャネル間直流レ
ベル差検出回路は、前記信号合成回路の出力及びオプテ
ィカルブラックパルスが入力され前記信号合成回路の出
力から前記オプティカルブラック期間の信号のみを抜き
出す第1ゲート回路と、抜き出された信号を容量結合す
るカップリングコンデンサと、このカップリングコンデ
ンサの出力及びゲートパルスが入力されこのゲートパル
スにより決まる期間の前記信号とその平均値との差に関
する信号を出力する第2ゲート回路と、この第2ゲート
回路の出力を積算してチャネル間直流レベルの前記誤差
電圧を出力する積分加算器から構成され、前記チャネル
間直流レベル差検出回路から出力される前記誤差電圧に
よって所定の前記リセットドレインに印加される直流バ
イアス電圧を制御することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明においては、雑音除去回路から出力され
た信号は信号合成回路により加算合成され、合成信号は
チャネル間直流レベル差検出回路に入力される。そし
て、このチャネル間直流レベル差検出回路により、この
レベル差に基づく誤差電圧が求められ、この誤差電圧に
より所定のリセットドレインに印加される直流バイアス
電圧が制御される。
【0009】このようにしてCCDシフトレジスタ、電
荷検出部、出力アンプ又はCCD雑音除去回路で発生し
た直流オフセットレベルのバラツキが自動的に補正され
るので、再生画像に発生し易い1画素毎の縦じま妨害及
びモアレを未然に防止できる。従って、本発明に係るC
CDの信号処理回路によれば、電源投入時又は周囲温度
が変化するとき等においても、良好な再生画像を得るこ
とができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例について添付の図面を
参照して説明する。図1は本発明の実施例に係るCCD
の信号処理回路を適用してCCD撮像装置を示すブロッ
ク図である。撮像領域1で光電変換された信号電荷のう
ち、隣り合う垂直シフトレジスタ(図示せず)からの信
号電荷は、トランスファゲート電極(図示せず)を挟ん
で並列に配置された上下の水平シフトレジスタ2,3に
振り分けて転送される。次いで、これらの信号電荷は水
平シフトレジスタ2,3中を水平方向に並列に転送さ
れ、電荷検出部で電荷から電圧に変換された後
に、夫々出力アンプ6,7を介してチップ外に出力され
るようになっている。
【0011】電荷検出部は、夫々、浮遊拡散領域
8,9と、夫々180°位相が異なるリセットパルスΦ
R1、ΦR2が印加されるリセットゲート電極10,11
と、後述するチャネル間直流レベル差検出回路18から
の誤差電圧が印加されるリセットドレイン12及び一定
の直流電圧VRD2 が印加されるリセットドレイン13と
が直列接続されて構成されている。
【0012】CCD雑音除去回路14,15は夫々出力
アンプ6,7からの出力信号からCCD固有のリセット
雑音及び1/f雑音を除去する。信号合成回路16はこ
の雑音が取り除かれた信号を、1画素周期毎に交互に合
成して連続信号に変換する。ビデオプロセス回路17は
この連続信号を通常のビデオ信号に変換して外部に出力
する。
【0013】信号合成回路16からの出力信号はチャネ
ル間直流レベル差検出回路18にも印加され、ここで、
水平シフトレジスタ2と電荷検出部4と出力アンプ6と
CCD雑音除去回路14とを含む第1のチャネルと、水
平シフトレジスタ3と電荷検出部5と出力アンプ7とC
CD雑音除去回路15とを含む第2のチャネルとの間の
直流レベル差が検出され、この直流レベル差が誤差電圧
としてリセットドレイン12にフィードバックされる。
【0014】このフィードバック動作は第1のチャネル
と第2のチャネルの直流レベル差が無くなって安定状態
に達するまで繰り返される。また、このフィードバック
動作は間断なく行われているので、電源投入時や周囲温
度の急激な変化に対しても十分追従可能である。
【0015】次に、チャネル間直流レベル差検出回路1
8の構成について説明する。この回路は本願出願人の先
願に記載された積分型チャネル間直流レベル差検出回路
(特願平1-93416 号であり、その構成を図2に示す。図
2に示す如く、オプティカルブラックパルスΦOBが印加
されるゲート回路19と、CCDのクロック周波数付近
の成分を通過させるバンドパスフィルタ20と、反転増
幅器21と、カップリングコンデンサ22と、ナイキス
ト周波数(=クロック周波数÷2)に等しいゲートパル
スΦG が印加されるゲート回路23と、積分加算器24
と、レベルシフト回路25とが直列接続されて構成され
ている。
【0016】次に、上述のごとく構成されたCCDの信
号処理回路の動作について図1、2の外に、図3も参照
して説明する。この図3は図2の信号A,B,Cの波形
を示すものである。先ず、従来回路と同様にして、信号
合成回路16から合成信号が得られ、この合成信号はビ
デオプロセス回路17に入力されると共に、チャネル間
直流レベル差検出回路18にも入力される。チャネル間
直流レベル差検出回路18においては、図3のタイミン
グ図に示す如く、信号合成回路16からの出力信号Aが
ゲート回路19に入力され、ここでオプティカルブラッ
クパルスΦOBによってオプティカルブラック(0B)期
間の信号のみが抜き出される。
【0017】次いで、バンドパスフィルタ20によって
連続信号に変換された後、反転増幅器21で所定のレベ
ルまで増幅され、カップリングコンデンサ22を介して
ゲート回路23に印加される。ここでゲート回路23に
印加される信号は容量結合されているために、信号Bに
示す如く、平均値レベルVAVを中心に上下対称の信号と
なっている。ゲート回路23では、ゲートパルスΦG
よって、上記第1のチャネルに対応した信号期間と平均
値レベルVAVの電位差のみが抜き出され、積分加算器2
4によって逐次加算され、これがチャネル間直流レベル
の誤差電圧Cとなる。
【0018】積分加算器24から出力される誤差電圧C
はレベルシフト回路25によってCCDのリセットドレ
イン電圧として適切な値、通常は10〜15Vの電圧D
にレベル変換された後に、リセットドレイン12に印加
される。
【0019】このようにして、例えば第1のチャネルの
直流オフセットレベルが第2のチャネルのオフセットレ
ベルに比して低い場合には、誤差電圧Cはプラス方向に
変化し、これに伴いリセットドレイン12に印加される
電圧Dも高くなるので、両チャネル間の直流レベル差は
徐々に小さくなり、最終的には誤差電圧Cが一定の電圧
STになった時点で直流レベル差がなくなり、フィード
バックループは安定状態となる。
【0020】これにより、電荷検出部、出力アンプ、C
CD雑音除去回路等で発生した直流オフセットレベルの
ばらつきが自動的に補正されるので、電源投入時及び周
囲温度変化時等においても、再生画像に1画素毎の縦じ
ま妨害又はモアレが発生することを防止でき、良好な再
生画像を得ることができる。なお、上述の実施例は、C
CD撮像装置について説明したが、本発明はこれに限定
されず、例えば、CCDアナログ遅延線、CCDフィー
ルドメモリ等にも適用可能である。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係るCCD
の信号処理回路によれば、チャネル間の直流レベルのバ
ラツキに起因した1画素毎の縦すじ妨害及びモワレの発
生を防止することができ、CCD撮像装置に本発明を適
用した場合には電源投入時又は温度変化時に拘らず、常
に良好な再生画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るCCDの信号処理回路を
適用したCCD撮像装置を示すブロック図である。
【図2】図1に示すチャネル間直流レベル差検出路の詳
細をブロック図である。
【図3】このチャネル間直流レベル差検出回路の動作を
説明するためのタイミング図である。
【図4】従来のCCD撮像装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
1,51;撮像領域、2,3,52,53;水平シフト
レジスタ、5455;電荷検出部、6,7,
56,57;出力アンプ、8,9,58,59;浮遊拡
散領域、10,11,60,61;リセットゲート電
極、12,13,62,63;リセットドレイン、1
4,15,64,65;CCD雑音除去回路、16,6
6;信号合成回路、17,67;ビデオプロセス回路、
18;チャネル間直流レベル差検出回路、19,23;
ゲート回路、20;バンドパスフィルタ、21;反転増
幅器、22;カップリングコンデンサ、24;積分加算
器、25;レベルシフト回路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電荷結合素子により構成され並列に配置
    された少なくとも2本のシフトレジスタと、各シフトレ
    ジスタの一端に接続された浮遊拡散領域とリセットゲー
    ト電極とリセットドレインとの直列接続体からなる電荷
    検出部と、前記各浮遊拡散領域に接続された出力アンプ
    と、各出力アンプに接続された雑音除去回路と、これら
    の雑音除去回路からの信号を加算合成する信号合成回路
    と、この信号合成回路の出力部に接続されたチャネル間
    直流レベル差検出回路とを有し、このチャネル間直流レ
    ベル差検出回路は、前記信号合成回路の出力及びオプテ
    ィカルブラックパルスが入力され前記信号合成回路の出
    力から前記オプティカルブラック期間の信号のみを抜き
    出す第1ゲート回路と、抜き出された信号を容量結合す
    るカップリングコンデンサと、このカップリングコンデ
    ンサの出力及びゲートパルスが入力されこのゲートパル
    スにより決まる期間の前記信号とその平均値との差に関
    する信号を出力する第2ゲート回路と、この第2ゲート
    回路の出力を積算してチャネル間直流レベルの前記誤差
    電圧を出力する積分加算器から構成され、前記チャネル
    間直流レベル差検出回路から出力される前記誤差電圧に
    よって所定の前記リセットドレインに印加される直流バ
    イアス電圧を制御することを特徴とする電荷結合素子の
    信号処理回路。
JP3125183A 1991-04-26 1991-04-26 電荷結合素子の信号処理回路 Expired - Fee Related JP2773462B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3125183A JP2773462B2 (ja) 1991-04-26 1991-04-26 電荷結合素子の信号処理回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3125183A JP2773462B2 (ja) 1991-04-26 1991-04-26 電荷結合素子の信号処理回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04328969A JPH04328969A (ja) 1992-11-17
JP2773462B2 true JP2773462B2 (ja) 1998-07-09

Family

ID=14903961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3125183A Expired - Fee Related JP2773462B2 (ja) 1991-04-26 1991-04-26 電荷結合素子の信号処理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2773462B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2635325B2 (ja) * 1987-04-17 1997-07-30 キヤノン株式会社 固体撮像装置
JP2650275B2 (ja) * 1987-10-27 1997-09-03 ソニー株式会社 固体撮像装置の出力回路

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04328969A (ja) 1992-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7277128B2 (en) Image-sensing device having a plurality of output channels
JP2003134400A (ja) 固体撮像装置及び固体撮像システム
JP2773462B2 (ja) 電荷結合素子の信号処理回路
JP2973650B2 (ja) 電荷転送装置の出力回路
EP0497558B1 (en) Compensation of the driving pulse noise for solid-state image sensors
JP3208791B2 (ja) Ccd撮像素子及びその駆動方法
JPS639288A (ja) 固体撮像素子の駆動方法
JP3155877B2 (ja) 固体撮像装置及びその電荷転送方法
JP2510542B2 (ja) 固体撮像装置
JP3345145B2 (ja) 画像信号読出装置
JP2663889B2 (ja) 二重チャネルの信号処理回路
JP2005064760A (ja) 検出装置及びその制御方法
JPH09205520A (ja) 3ラインリニアセンサ
JP3298141B2 (ja) 固体撮像素子における水平読出しゲートの転送効率測定方法
JP2807325B2 (ja) 固体撮像装置
JPH11164087A (ja) 固体撮像装置およびその駆動方法
JP2995996B2 (ja) 固体撮像素子の線状欠陥検出装置およびその欠陥検出方法
JPH05167932A (ja) 固体撮像装置
JP3193557B2 (ja) 映像信号記録再生装置
JP2994430B2 (ja) 画像読取装置
JP2583648B2 (ja) 固体撮像装置
JPH07162874A (ja) 単板式高感度カラーカメラ装置
JPS60125078A (ja) 固体撮像素子の駆動方法
JPS63177667A (ja) 撮像装置
JPH05161008A (ja) 画像読み取り装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080424

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090424

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100424

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees