JP2829885B2 - 固体撮像素子の信号読み出し処理方式 - Google Patents
固体撮像素子の信号読み出し処理方式Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、温度変化等による暗時固定パターンノイ
ズの変化に追従し、常に暗時固定パターンノイズを安定
に抑圧することの可能な固体撮像素子の信号読み出し処
理方式に関する。
ズの変化に追従し、常に暗時固定パターンノイズを安定
に抑圧することの可能な固体撮像素子の信号読み出し処
理方式に関する。
従来、光電変換機能と蓄積電荷の増幅，読み出し及び
リセット機能をもつ、静電誘導トランジスタ（Static I
nduction Transistor:SITと略称されている）や電荷変
調素子（Charge Modulation Device:CMDと略称されてい
る）などの内部増幅型光電変換素子を単位画素として用
いたイメージセンサにより画像を再生する装置において
は、イメージセンサ固有の固定パターンノイズ（以下FP
Nと略称する）をキャンセルするために、フレームメモ
リ等の記憶手段を設け、該記憶手段に各画素毎にFPNを
蓄積し、イメージセンサの各画素から得られた画像情報
から、その画素に対応するFPNを減算して画像信号を得
るようにしたFPN抑圧手段が必要となる。
リセット機能をもつ、静電誘導トランジスタ（Static I
nduction Transistor:SITと略称されている）や電荷変
調素子（Charge Modulation Device:CMDと略称されてい
る）などの内部増幅型光電変換素子を単位画素として用
いたイメージセンサにより画像を再生する装置において
は、イメージセンサ固有の固定パターンノイズ（以下FP
Nと略称する）をキャンセルするために、フレームメモ
リ等の記憶手段を設け、該記憶手段に各画素毎にFPNを
蓄積し、イメージセンサの各画素から得られた画像情報
から、その画素に対応するFPNを減算して画像信号を得
るようにしたFPN抑圧手段が必要となる。
第５図は、かかる内部増幅型イメージセンサによる画
像再生装置において用いられている従来のFPN抑圧手段
のブロック構成図である。イメージセンサ102から出力
される画像信号は、増幅回路103で増幅され、A/D変換器
104によりデジタルデータに変換される。このデジタル
データは、イメージセンサ102の前面に配置したシャッ
ター101により光を遮断したとき、各画素のもつ暗時FPN
データとなる。この際スイッチ105をａ側に接続して、
このFPNデータをフレームメモリ106に順次記憶する。１
フレーム期間の蓄積終了後、スイッチ105をｂ側に接続
し、シャッター101を開放すれば、開放後にA/D変換器10
4へ送られる光電荷による画像信号はA/D変換されて、減
算器107によりフレームメモリ106内に蓄積されているFP
Nデータと繰り返し減算処理され、FPNがキャンセルされ
たデータとしてD/A変換器108に入力され、D/A変換され
て出力ビデオ信号として出力されるようになっている。
像再生装置において用いられている従来のFPN抑圧手段
のブロック構成図である。イメージセンサ102から出力
される画像信号は、増幅回路103で増幅され、A/D変換器
104によりデジタルデータに変換される。このデジタル
データは、イメージセンサ102の前面に配置したシャッ
ター101により光を遮断したとき、各画素のもつ暗時FPN
データとなる。この際スイッチ105をａ側に接続して、
このFPNデータをフレームメモリ106に順次記憶する。１
フレーム期間の蓄積終了後、スイッチ105をｂ側に接続
し、シャッター101を開放すれば、開放後にA/D変換器10
4へ送られる光電荷による画像信号はA/D変換されて、減
算器107によりフレームメモリ106内に蓄積されているFP
Nデータと繰り返し減算処理され、FPNがキャンセルされ
たデータとしてD/A変換器108に入力され、D/A変換され
て出力ビデオ信号として出力されるようになっている。
また第６図は、従来のFPN抑圧手段の他の構成例を示
すブロック構成図である。この構成例は、固体撮像素子
111内に容量列からなる明信号用ラインメモリ112と暗信
号用ラインメモリ113とを設け、受光部114の一水平画素
列の光電荷による画像信号を水平ブランキング期間に各
画素毎に対応する明信号用ラインメモリ112の容量列に
同時に転送して保持させる。明信号用ラインメモリ112
に光電荷による信号を転送させたのち、同じ水平ブラン
キング期間内に、同一水平画素列を同時にリセットし、
暗時の信号（FPN）を各画素毎に対応する暗信号用ライ
ンメモリ113の容量列に同時に転送して保持させる。次
いで水平走査期間に明信号用ラインメモリ112と暗信号
用ラインメモリ1113から信号を両方同時に順次読み出
し、外部の減算器115で光電荷による信号から暗信号を
減算して、暗時FPNを抑圧したビデオ信号を出力させる
ようになっている。
すブロック構成図である。この構成例は、固体撮像素子
111内に容量列からなる明信号用ラインメモリ112と暗信
号用ラインメモリ113とを設け、受光部114の一水平画素
列の光電荷による画像信号を水平ブランキング期間に各
画素毎に対応する明信号用ラインメモリ112の容量列に
同時に転送して保持させる。明信号用ラインメモリ112
に光電荷による信号を転送させたのち、同じ水平ブラン
キング期間内に、同一水平画素列を同時にリセットし、
暗時の信号（FPN）を各画素毎に対応する暗信号用ライ
ンメモリ113の容量列に同時に転送して保持させる。次
いで水平走査期間に明信号用ラインメモリ112と暗信号
用ラインメモリ1113から信号を両方同時に順次読み出
し、外部の減算器115で光電荷による信号から暗信号を
減算して、暗時FPNを抑圧したビデオ信号を出力させる
ようになっている。
ところで、第５図に示した従来のFPN抑圧手段は、暗
時のFPNデータを予めフレームメモリ106に蓄積させてお
いて、光電荷に応じた画像信号から前記暗時FPNを減算
してビデオ信号を出力させるものであるため、温度変化
等により暗時FPNが変化した場合、この変化に追従でき
ず、常に安定してFPNを抑圧することができないという
問題点がある。
時のFPNデータを予めフレームメモリ106に蓄積させてお
いて、光電荷に応じた画像信号から前記暗時FPNを減算
してビデオ信号を出力させるものであるため、温度変化
等により暗時FPNが変化した場合、この変化に追従でき
ず、常に安定してFPNを抑圧することができないという
問題点がある。
また第６図に示した従来のFPN抑圧手段においては、
固体撮像素子内に２つのラインメモリを配置しなければ
ならないので、固体撮像素子構造が複雑となりチップ面
積が増大すると共に、固体撮像素子からの出力信号ライ
ンが２本になってしまうという問題点がある。これはチ
ップ面積及び実装スペースに制約のある用途、例えば内
視鏡先端に実装して用いる場合においては致命的な問題
となる。更にはまたラインメモリを構成する各画素に対
応する容量列のばらつきが、新たな信号レベルのばらつ
き、すなわち新たなFPNを発生するため、全体としてFPN
抑圧効果が大きくならないという問題点がある。
固体撮像素子内に２つのラインメモリを配置しなければ
ならないので、固体撮像素子構造が複雑となりチップ面
積が増大すると共に、固体撮像素子からの出力信号ライ
ンが２本になってしまうという問題点がある。これはチ
ップ面積及び実装スペースに制約のある用途、例えば内
視鏡先端に実装して用いる場合においては致命的な問題
となる。更にはまたラインメモリを構成する各画素に対
応する容量列のばらつきが、新たな信号レベルのばらつ
き、すなわち新たなFPNを発生するため、全体としてFPN
抑圧効果が大きくならないという問題点がある。
本発明は、従来の内部増幅型固体素子のFPN抑圧手段
の上記問題点を解消するためになされたもので、ライン
メモリによるチップ面積の増大等を阻止し、温度変化に
よる暗時FPNの変化に追従し、常に暗時FPNを安定に抑圧
できるようにした内部増幅型固体撮像素子の信号読み出
し処理方式を提供することを目的とする。
の上記問題点を解消するためになされたもので、ライン
メモリによるチップ面積の増大等を阻止し、温度変化に
よる暗時FPNの変化に追従し、常に暗時FPNを安定に抑圧
できるようにした内部増幅型固体撮像素子の信号読み出
し処理方式を提供することを目的とする。
上記問題点を解決するため、本発明は、内部増幅型光
電変換素子を単位画素とし該単位画素をマトリックス状
に配列してなる固体撮像素子の信号読み出し処理方式に
おいて、一水平走査期間の前半に光電荷に応じた一水平
画素列の信号を読み出したのち、該一水平画素列の蓄積
電荷をリセットした直後又はリセットしながら、一水平
走査期間の後半に再度該一水平画素列の光電荷のない状
態での信号を読み出し、外部回路で両読み出し信号のタ
イミングを合わせたのち、光電荷に応じた信号から光電
荷のない状態での信号を減算処理するものである。
電変換素子を単位画素とし該単位画素をマトリックス状
に配列してなる固体撮像素子の信号読み出し処理方式に
おいて、一水平走査期間の前半に光電荷に応じた一水平
画素列の信号を読み出したのち、該一水平画素列の蓄積
電荷をリセットした直後又はリセットしながら、一水平
走査期間の後半に再度該一水平画素列の光電荷のない状
態での信号を読み出し、外部回路で両読み出し信号のタ
イミングを合わせたのち、光電荷に応じた信号から光電
荷のない状態での信号を減算処理するものである。
このように構成した信号読み出し処理方式において
は、一水平画素列の光電荷に応じた信号を読み出す毎
に、その直後の光電荷のない状態での同一水平画素列の
信号が読み出されて減算され、FPNが除去された信号が
出力される。したがってリアルタイムに暗時FPNが抑圧
され、温度変化等により暗時FPNが変化した場合でも、
直ちにその変化に追従し、常に安定に暗時FPNを抑圧し
た信号が得られる。
は、一水平画素列の光電荷に応じた信号を読み出す毎
に、その直後の光電荷のない状態での同一水平画素列の
信号が読み出されて減算され、FPNが除去された信号が
出力される。したがってリアルタイムに暗時FPNが抑圧
され、温度変化等により暗時FPNが変化した場合でも、
直ちにその変化に追従し、常に安定に暗時FPNを抑圧し
た信号が得られる。
またこの信号読み出し処理方式によれば、固体撮像素
子内にラインメモリを設ける必要がないので、ラインメ
モリ追加による素子のチップ面積の増大やラインメモリ
の容量ばらつきによる新たなFPNの発生も阻止される。
子内にラインメモリを設ける必要がないので、ラインメ
モリ追加による素子のチップ面積の増大やラインメモリ
の容量ばらつきによる新たなFPNの発生も阻止される。
次に実施例について説明する。第１図は、本発明に係
る信号読み出し処理方式の第１の実施例を説明するため
の信号読み出し処理装置のブロック構成図である。図に
おいて、１は固体撮像素子で、SITやCMDなどからなる内
部増幅型画素をマトリックス状に配列して構成した受光
部２と、該受光部２の水平方向の画素列を選択するため
の垂直走査シフトレジスタ３と、水平走査スイッチ４を
介して受光部２の垂直信号線を選択する水平走査シフト
レジスタ５とで構成されている。そして高速水平走査に
より一水平画素列分を光電荷に応じた信号を一水平走査
期間の前半に読み出し、一水平走査期間の後半におい
て、上記一水平画素列の蓄積電荷を同時にリセットした
直後又はリセットしながら、再度高速走査して同一水平
画素列分の信号を読み出すように構成されている。
る信号読み出し処理方式の第１の実施例を説明するため
の信号読み出し処理装置のブロック構成図である。図に
おいて、１は固体撮像素子で、SITやCMDなどからなる内
部増幅型画素をマトリックス状に配列して構成した受光
部２と、該受光部２の水平方向の画素列を選択するため
の垂直走査シフトレジスタ３と、水平走査スイッチ４を
介して受光部２の垂直信号線を選択する水平走査シフト
レジスタ５とで構成されている。そして高速水平走査に
より一水平画素列分を光電荷に応じた信号を一水平走査
期間の前半に読み出し、一水平走査期間の後半におい
て、上記一水平画素列の蓄積電荷を同時にリセットした
直後又はリセットしながら、再度高速走査して同一水平
画素列分の信号を読み出すように構成されている。
６は増幅器で、前記固体撮像素子１の水平走査スイッ
チ４を介して読み出された信号を増幅するもので、該増
幅器６で増幅された信号はA/D変換器７でA/D変換されて
メモリ８に取り込まれる。9,10はメモリ８に取り込まれ
た光電荷に応じた信号及び光電荷のない状態での信号
を、それぞれD/A変換するためのD/A変換器で、該D/A変
換器9,10でD/A変換された各信号は減算器11に入力さ
れ、減算されて出力ビデオ信号として出力するようにな
っている。なお12はメモリ８の動作を制御するメモリ制
御部である。
チ４を介して読み出された信号を増幅するもので、該増
幅器６で増幅された信号はA/D変換器７でA/D変換されて
メモリ８に取り込まれる。9,10はメモリ８に取り込まれ
た光電荷に応じた信号及び光電荷のない状態での信号
を、それぞれD/A変換するためのD/A変換器で、該D/A変
換器9,10でD/A変換された各信号は減算器11に入力さ
れ、減算されて出力ビデオ信号として出力するようにな
っている。なお12はメモリ８の動作を制御するメモリ制
御部である。
次に、このように構成されている信号読み出し処理装
置の動作について説明する。第２図は、この動作を説明
するための各部の信号波形を示すタイミングチャートで
ある。まず固体撮像素子１を高速水平走査して一水平画
素列分の光電荷に応じた信号を、一水平走査期間の前半
に読み出す。一水平画素列分の光電荷に応じた信号を読
み出した後、一水平走査期間の後半において、上記一水
平画素列の蓄積電荷を同時にリセットした直後又はリセ
ットしながら、再度高速水平走査して同一水平画素列分
の信号を読み出す。これは暗時信号を読み出しているこ
とに相当する。
置の動作について説明する。第２図は、この動作を説明
するための各部の信号波形を示すタイミングチャートで
ある。まず固体撮像素子１を高速水平走査して一水平画
素列分の光電荷に応じた信号を、一水平走査期間の前半
に読み出す。一水平画素列分の光電荷に応じた信号を読
み出した後、一水平走査期間の後半において、上記一水
平画素列の蓄積電荷を同時にリセットした直後又はリセ
ットしながら、再度高速水平走査して同一水平画素列分
の信号を読み出す。これは暗時信号を読み出しているこ
とに相当する。
内部増幅型撮像素子は、蓄積電荷を増幅するトランジ
スタの特性のばらつきによるFPNを発生するが、上記暗
時信号の読み出しは暗電流をゼロとした場合の暗時FPN
（以下この意味で用いる）を読み出していることにもな
る。暗電流は最近非常に小さく抑えられており、通常の
固体撮像素子の使用条件下では無視できるようになって
いるため、暗時FPNはほぼトランジスタの特性のバラツ
キにより発生しているものを意味する。暗時FPNは光量
に無関係に一定レベル存在し、最初に読み出した光電荷
に応じた信号にオフセット的に重畳されている。
スタの特性のばらつきによるFPNを発生するが、上記暗
時信号の読み出しは暗電流をゼロとした場合の暗時FPN
（以下この意味で用いる）を読み出していることにもな
る。暗電流は最近非常に小さく抑えられており、通常の
固体撮像素子の使用条件下では無視できるようになって
いるため、暗時FPNはほぼトランジスタの特性のバラツ
キにより発生しているものを意味する。暗時FPNは光量
に無関係に一定レベル存在し、最初に読み出した光電荷
に応じた信号にオフセット的に重畳されている。
上記高速水平走査により読み出される光電荷による信
号と暗時信号は、第２図においてＡの信号波形で示すよ
うに、時間軸圧縮されて一水平走査期間の前半，後半の
H/2毎の線順次信号Ａとして読み出される。なお第２図
においては、ｍ−１行,m行,m＋１行の水平画素列信号を
示している。このようにして読み出された線順次信号Ａ
は増幅器６で増幅され、A/D変換器７でデジタル信号化
されてメモリ８に取り込まれる。
号と暗時信号は、第２図においてＡの信号波形で示すよ
うに、時間軸圧縮されて一水平走査期間の前半，後半の
H/2毎の線順次信号Ａとして読み出される。なお第２図
においては、ｍ−１行,m行,m＋１行の水平画素列信号を
示している。このようにして読み出された線順次信号Ａ
は増幅器６で増幅され、A/D変換器７でデジタル信号化
されてメモリ８に取り込まれる。
次にメモリ制御部12によりメモリ読み出しパルスの位
相を制御することにより時間軸変換を行い、時間軸圧縮
された光電荷による信号及び暗時信号を通常の時間軸に
戻す時間軸伸長操作を行うと同時に、両者の時間的位相
を合わせてメモリ８より読み出して、それぞれD/A変換
器9,10でD/A変換して通常時間軸に戻した光電荷による
信号Ｂ及び暗時信号Ｃを得る。なお通常時間軸に戻した
光電荷による信号Ｂ及び暗時信号Ｃにおける（ｍ−１）
行及びｍ行の信号は、それぞれ（ｍ−１）′ｍ′として
示している。次いで光電荷による信号Ｂと暗時信号Ｃを
減算器11に入力して、光電荷による信号Ｂより暗時信号
Ｃを減算することにより、暗時FPNに抑圧したビデオ信
号Ｄが得られる。
相を制御することにより時間軸変換を行い、時間軸圧縮
された光電荷による信号及び暗時信号を通常の時間軸に
戻す時間軸伸長操作を行うと同時に、両者の時間的位相
を合わせてメモリ８より読み出して、それぞれD/A変換
器9,10でD/A変換して通常時間軸に戻した光電荷による
信号Ｂ及び暗時信号Ｃを得る。なお通常時間軸に戻した
光電荷による信号Ｂ及び暗時信号Ｃにおける（ｍ−１）
行及びｍ行の信号は、それぞれ（ｍ−１）′ｍ′として
示している。次いで光電荷による信号Ｂと暗時信号Ｃを
減算器11に入力して、光電荷による信号Ｂより暗時信号
Ｃを減算することにより、暗時FPNに抑圧したビデオ信
号Ｄが得られる。
なおこの実施例ではメモリから読み出した信号をD/A
変換したのち演算処理するようにしたものを示したが、
演算処理したのちD/A変換しても同様な作用効果が得ら
れることは明らかである。
変換したのち演算処理するようにしたものを示したが、
演算処理したのちD/A変換しても同様な作用効果が得ら
れることは明らかである。
第３図は、本発明の第２の実施例を説明するための信
号読み出し処理装置を示すブロック構成図であり、第１
図に示したものと同一又は同等の部材には同一符号を付
して示している。第４図は、この第２実施例の動作を説
明するための各部の信号波形を示すタイミングチャート
である。
号読み出し処理装置を示すブロック構成図であり、第１
図に示したものと同一又は同等の部材には同一符号を付
して示している。第４図は、この第２実施例の動作を説
明するための各部の信号波形を示すタイミングチャート
である。
この実施例は、第１実施例と同様に、高速水平走査に
より時間軸圧縮して、H/2毎の線順次信号Ａとして読み
出された光電荷による信号及び暗時信号とを、時間軸変
換前にH/2遅延回路13と減算器11とを用いて減算処理す
るようにしたものである。すなわち、第１実施例と同様
に読み出された線順次信号Ａを、H/2遅延回路13に通し
て遅延させ、H/2遅延線順次信号Ｂを形成する。そして
このH/2遅延線順次信号Ｂと線順次信号Ａを減算器11に
入力し、H/2遅延線順次信号Ｂから線順次信号Ａを減算
することにより、水平走査期間の後半に暗時FPNが減算
された光電荷による信号を含むFPN抑圧信号Ｃ（＝Ｂ−
Ａ）が得られる。
より時間軸圧縮して、H/2毎の線順次信号Ａとして読み
出された光電荷による信号及び暗時信号とを、時間軸変
換前にH/2遅延回路13と減算器11とを用いて減算処理す
るようにしたものである。すなわち、第１実施例と同様
に読み出された線順次信号Ａを、H/2遅延回路13に通し
て遅延させ、H/2遅延線順次信号Ｂを形成する。そして
このH/2遅延線順次信号Ｂと線順次信号Ａを減算器11に
入力し、H/2遅延線順次信号Ｂから線順次信号Ａを減算
することにより、水平走査期間の後半に暗時FPNが減算
された光電荷による信号を含むFPN抑圧信号Ｃ（＝Ｂ−
Ａ）が得られる。
このFPN抑圧信号ＣをA/D変換器７でA/D変換してメモ
リ８に取り込む。次いでメモリ制御部12によりメモリ読
み出しパルスの位相を制御することにより、FPN抑圧信
号Ｃの一水平走査期間の後半の光電荷による信号のみ
を、時間軸圧縮を通常に戻して、メモリ８より読み出
す。そしてこれをD/A変換器14でD/A変換することによ
り、暗時FPNの抑圧された出力ビデオ信号Ｄが得られ
る。
リ８に取り込む。次いでメモリ制御部12によりメモリ読
み出しパルスの位相を制御することにより、FPN抑圧信
号Ｃの一水平走査期間の後半の光電荷による信号のみ
を、時間軸圧縮を通常に戻して、メモリ８より読み出
す。そしてこれをD/A変換器14でD/A変換することによ
り、暗時FPNの抑圧された出力ビデオ信号Ｄが得られ
る。
この実施例の場合、A/D変換器７への入力信号には暗
時FPNが含まれていないので、A/D変換器７のダイナミッ
クレンジを有効に使えるという利点がある。
時FPNが含まれていないので、A/D変換器７のダイナミッ
クレンジを有効に使えるという利点がある。
上記第１及び第２実施例においては、高速水平走査に
よって時間軸圧縮を行い線順次信号Ａを得るようにして
いるが、もともと水平画素数が少なくて、高速水平走査
を行わなくても水平信号期間がH/2より小さい固体撮像
素子については、通常の走査速度で同一水平画素列を２
度読み出すことにより、第２図及び第４図で示した線順
次信号Ａに対応する線順次信号を得ることができる。こ
の場合は、上記各実施例におけるメモリ読み出し時の時
間軸伸長操作が不要となるだけで、上記第１及び第２実
施例のFPN抑圧処理方法を適用することができる。
よって時間軸圧縮を行い線順次信号Ａを得るようにして
いるが、もともと水平画素数が少なくて、高速水平走査
を行わなくても水平信号期間がH/2より小さい固体撮像
素子については、通常の走査速度で同一水平画素列を２
度読み出すことにより、第２図及び第４図で示した線順
次信号Ａに対応する線順次信号を得ることができる。こ
の場合は、上記各実施例におけるメモリ読み出し時の時
間軸伸長操作が不要となるだけで、上記第１及び第２実
施例のFPN抑圧処理方法を適用することができる。
また上記第１及び第２実施例においては、固体撮像素
子からの信号読み出しに高速走査を用いているが、内部
増幅型固体撮像素子は高速走査によっても出力特性の劣
化が少ないことが知られており（平成元年電気，情報関
連学会連合大会予稿集17−２ 増幅型固体撮像素子 参
照）、例えばCMD撮像素子では、NTSC用途での一般的読
み出し周波数12〜14MHzに対して、60MHzまでの高速走査
が可能とされており（テレビジョン学会技術報告,CMDの
高速駆動化検討 ITEJ Technical Report Vol.11,No.28
参照）、上記各実施例における高速走査は技術的には
何ら問題がない。
子からの信号読み出しに高速走査を用いているが、内部
増幅型固体撮像素子は高速走査によっても出力特性の劣
化が少ないことが知られており（平成元年電気，情報関
連学会連合大会予稿集17−２ 増幅型固体撮像素子 参
照）、例えばCMD撮像素子では、NTSC用途での一般的読
み出し周波数12〜14MHzに対して、60MHzまでの高速走査
が可能とされており（テレビジョン学会技術報告,CMDの
高速駆動化検討 ITEJ Technical Report Vol.11,No.28
参照）、上記各実施例における高速走査は技術的には
何ら問題がない。
また上記各実施例においては、A/D変換器，メモリ,D/
A変換器等を外部回路として構成しているが、ビデオカ
メラをデジタル化して、機能，性能を向上させることは
一般的であり、それらの用途のための部品を共用できる
ものであるから、実施に際してコスト的な問題もない。
A変換器等を外部回路として構成しているが、ビデオカ
メラをデジタル化して、機能，性能を向上させることは
一般的であり、それらの用途のための部品を共用できる
ものであるから、実施に際してコスト的な問題もない。
以上実施例に基づいて説明したように、本発明によれ
ば、リアルタイムに暗時FPNが抑圧され、温度変化等に
より暗時FPNが変化した場合でも、直ちにその変化に追
従し、常に安定に暗時FPNを抑圧した信号が得られる。
ば、リアルタイムに暗時FPNが抑圧され、温度変化等に
より暗時FPNが変化した場合でも、直ちにその変化に追
従し、常に安定に暗時FPNを抑圧した信号が得られる。
また固体撮像素子内にラインメモリを設ける必要がな
いので、ラインメモリ追加による素子のチップ面積の増
大や、ラインメモリの容量ばらつきによる新たなFPNの
発生を阻止することができる。
いので、ラインメモリ追加による素子のチップ面積の増
大や、ラインメモリの容量ばらつきによる新たなFPNの
発生を阻止することができる。
第１図は、本発明に係る信号読み出し処理方式の第１実
施例を説明するための信号読み出し処理装置のブロック
構成図、第２図は、その動作を説明するための信号波形
を示すタイミングチャート、第３図は、第２実施例を説
明するための信号読み出し処理装置のブロック構成図、
第４図は、その動作を説明するための信号波形を示すタ
イミングチャート、第５図は、従来のFPN抑圧手段の構
成例を示すブロック構成図、第６図は、従来のFPN抑圧
手段の他の構成例を示すブロック構成図である。 図において、１は固体撮像素子、２は受光部、３は垂直
走査シフトレジスタ、４は水平走査スイッチ、５は水平
走査シフトレジスタ、６は増幅器、７はA/D変換器、８
はメモリ、9,10はD/A変換器、11は減算器、12はメモリ
制御部、13はH/2遅延回路、14はD/A変換器を示す。
施例を説明するための信号読み出し処理装置のブロック
構成図、第２図は、その動作を説明するための信号波形
を示すタイミングチャート、第３図は、第２実施例を説
明するための信号読み出し処理装置のブロック構成図、
第４図は、その動作を説明するための信号波形を示すタ
イミングチャート、第５図は、従来のFPN抑圧手段の構
成例を示すブロック構成図、第６図は、従来のFPN抑圧
手段の他の構成例を示すブロック構成図である。 図において、１は固体撮像素子、２は受光部、３は垂直
走査シフトレジスタ、４は水平走査スイッチ、５は水平
走査シフトレジスタ、６は増幅器、７はA/D変換器、８
はメモリ、9,10はD/A変換器、11は減算器、12はメモリ
制御部、13はH/2遅延回路、14はD/A変換器を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】内部増幅型光電変換素子を単位画素とし該
単位画素をマトリックス状に配列してなる固体撮像素子
の信号読み出し処理方式において、一水平走査期間の前
半に光電荷に応じた一水平画素列の信号を読み出したの
ち、該一水平画素列の蓄積電荷をリセットした直後又は
リセットしながら、一水平走査期間の後半に再度該一水
平画素列の光電荷のない状態での信号を読み出し、外部
回路で両読み出し信号のタイミングを合わせたのち、光
電荷に応じた信号から光電荷のない状態での信号を減算
処理することを特徴とする固体撮像素子の信号読み出し
処理方式。 - 【請求項２】前記一水平画素列の光電荷に応じた信号の
読み出し及び光電荷のない状態での信号の読み出しは、
高速走査により時間軸を圧縮して行い、外部回路による
減算処理前又は減算処理後に時間軸伸長操作を行うこと
を特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の信号読み出
し処理方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276435A JP2829885B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像素子の信号読み出し処理方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2276435A JP2829885B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像素子の信号読み出し処理方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04152770A JPH04152770A (ja) | 1992-05-26 |
| JP2829885B2 true JP2829885B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=17569383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2276435A Expired - Fee Related JP2829885B2 (ja) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | 固体撮像素子の信号読み出し処理方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2829885B2 (ja) |
-
1990
- 1990-10-17 JP JP2276435A patent/JP2829885B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04152770A (ja) | 1992-05-26 |
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Legal Events
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