JP4298685B2 - シフトレジスタ、及び同シフトレジスタを用いた固体撮像装置、カメラ - Google Patents
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Description
図1は本発明に係るシフトレジスタを説明するための機能ブロック図である。まず、水平シフトレジスタ201は図9の水平シフトレジスタ504に対応するもので、リセット回路202はシフトレジスタ201をリセットするリセット回路である。リセット回路202は後述するレジスタ段2段目以降のリセットMOSトランジスタ58に対応し、MOSトランジスタ203は後述するレジスタ段1段目のリセットMOSトランジスタ57に対応する。なお、図1では水平シフトレジスタ201のみ記載しているが、本発明に係るリセット手段は図9の垂直シフトレジスタ503にも適用することができる。
図5は本発明に係るレジスタ段1段目と2段目以降でリセット手段が異なるシフトレジスタの第2の実施形態を示す回路図である。このシフトレジスタは図9の垂直シフトレジスタ503、水平シフトレジスタ504にそれぞれ対応する。また、図5ではシフトレジスタ以外の構成は省略しているが、本発明の固体撮像装置のその他の構成は図9と同様である。
本発明に係るレジスタ段1段目と2段目以降でリセット手段が異なるシフトレジスタの第3の実施形態の回路構成は図2及び図5に示すものと同様である。しかしながら、第3の実施形態ではシフトレジスタ1段目に入力されるリセットパルス及び2段目以降に入力されるリセットパルス、及びシフトレジスタのスタートパルスをセンサ内部で生成する回路構成になっている。
図8は、上述のような本発明に係る固体撮像装置を用いたスチルカメラの一実施形態を示すブロック図である。図中101はレンズのプロテクトとメインスイッチを兼ねたバリア、102は被写体の光学像を固体撮像装置104に結像させるレンズ、103はレンズ102を通った光量を可変するための絞りである。104はレンズ102で結像された被写体を画像信号として取り込むための固体撮像装置である。固体撮像装置104は上述のような本発明の固体撮像装置に対応する。
図14に基づいて、本発明の固体撮像装置をビデオカメラに適用した場合の一実施形態について詳述する。
32 転送MOSトランジスタ
33 増幅MOSトランジスタ
34 リセットMOSトランジスタ
35 選択MOSトランジスタ
36 列選択MOSトランジスタ
40 インバータユニット
41 インバータ
42 Delay回路
43 OR回路
44 AND回路
50 レジスタ段1段目のシフトレジスタユニット
51 第1のスイッチ
52 インバータ
53 第2のスイッチ
54 インバータ
55 第1のインバータユニット
56 第2のインバータユニット
57 レジスタ段1段目のリセットMOSトランジスタ
58 レジスタ段2段目以降のリセットMOSトランジスタ
59 レジスタ段2段目以降のシフトレジスタユニット
60 レジスタ段1段目のシフトレジスタユニット
61 第1のインバータ
62 インバータ
63 第2のスイッチ
64 第3のスイッチ
65 第4のスイッチ
66 第1のインバータユニット
67 第2のインバータユニット
68 レジスタ段1段目のリセットMOSトランジスタ
69 レジスタ段2段目以降のリセットMOSトランジスタ
70 レジスタ段2段目以降のシフトレジスタユニット
101 バリア
102 レンズ
103 絞り
104 固体撮像装置
105 撮像信号処理回路
106 A/D変換器
107 信号処理部
108 タイミング発生部
109 全体制御・演算部
110 メモリ部
111 記録媒体制御I/F部
112 記録媒体
113 外部I/F部
503 垂直シフトレジスタ
504 水平シフトレジスタ
Claims (13)
- 2次元アレイ状に配置された複数個の光電変換素子と、
前記光電変換素子を行方向に走査する垂直シフトレジスタと、
前記光電変換素子を列方向に走査する水平シフトレジスタと、
前記垂直シフトレジスタ又は前記水平シフトレジスタの各レジスタ段をリセット電位に設定するリセット手段とを有する固体撮像装置において、
前記垂直シフトレジスタ又は前記水平シフトレジスタは、それぞれ、1段目のレジスタ段と、前記1段目のレジスタ段に縦続接続された2段目以降のレジスタ段とを有し、
各前記レジスタ段は、それぞれ、第1のスイッチと前記第1のスイッチに接続されたインバータを含む第1のインバータユニットと、前記第1のインバータユニットに接続された、第2のスイッチと前記第2のスイッチに接続されたインバータを含む第2のインバータユニットとを有しており、
前記リセット手段は、前記1段目のレジスタ段の前記第1のインバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第1のリセットトランジスタと、前記2段目以降のレジスタ段の前記第1のインバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第2のリセットトランジスタとを有し、
前記第1のリセットトランジスタによって前記1段目のレジスタ段をリセットするタイミングと、前記第2のリセットトランジスタによって前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングとが異なることを特徴とする固体撮像装置。 - 前記1段目のレジスタ段を除く前記2段目以降のレジスタ段をリセットする際には各シフトレジスタのスタートパルスを用いてリセットすることを特徴とする請求項1に記載の固体撮像装置。
- 前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングでは、当該レジスタ段の前記第1のスイッチが導通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像装置。
- 前記1段目のレジスタ段をリセットする際には電源投入時のみに入力されるパルスを用いてリセットすることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記パルスは、電源投入時のみハイレベルになり、それ以降はローレベルになるパルスを生成する回路によって生成することを特徴とする請求項4に記載の固体撮像装置。
- 2次元アレイ状に配置された複数個の光電変換素子と、
前記光電変換素子を行方向に走査する垂直シフトレジスタと、
前記光電変換素子を列方向に走査する水平シフトレジスタと、
前記垂直シフトレジスタ又は前記水平シフトレジスタの各レジスタ段をリセット電位に設定するリセット手段とを有する固体撮像装置において、
前記垂直シフトレジスタ又は前記水平シフトレジスタは、それぞれ、1段目のレジスタ段と、前記1段目のレジスタ段に縦続接続された2段目以降のレジスタ段とを有し、
各前記レジスタ段は、それぞれ、第1のスイッチと前記第1のスイッチに接続されたインバータとを含むインバータユニットと、前記インバータの入力ノードと出力ノードとの間に接続された第2のスイッチとを有しており、
前記リセット手段は、前記1段目のレジスタ段の前記インバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第1のリセットトランジスタと、前記2段目以降のレジスタ段の前記インバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第2のリセットトランジスタとを有し、
前記第1のリセットトランジスタによって前記1段目のレジスタ段をリセットするタイミングと、前記第2のリセットトランジスタによって前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングとが異なることを特徴とする固体撮像装置。 - 前1段目のレジスタ段を除く前記2段目以降のレジスタ段をリセットする際には各シフトレジスタのスタートパルスを用いてリセットすることを特徴とする請求項6に記載の固体撮像装置。
- 前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングでは、当該レジスタ段の前記第1のスイッチが導通していることを特徴とする請求項6又は7に記載の固体撮像装置。
- 前記1段目のレジスタ段をリセットする際には電源投入時のみに入力されるパルスを用いてリセットすることを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の固体撮像装置。
- 前記パルスは、電源投入時のみハイレベルになり、それ以降はローレベルになるパルスを生成する回路によって生成することを特徴とする請求項9に記載の固体撮像装置。
- 請求項1乃至10のいずれか1項に記載の固体撮像装置を備えたカメラ。
- 各レジスタ段をリセット電位に設定するリセット手段を有するシフトレジスタにおいて、
各前記レジスタ段は、それぞれ、第1のスイッチと前記第1のスイッチに接続されたインバータを含む第1のインバータユニットと、前記第1のインバータユニットに接続された、第2のスイッチと前記第2のスイッチに接続されたインバータを含む第2のインバータユニットとを有しており、
前記リセット手段は、前記1段目のレジスタ段の前記第1のインバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第1のリセットトランジスタと、前記2段目以降のレジスタ段の前記第1のインバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第2のリセットトランジスタとを有し、
前記第1のリセットトランジスタによって前記1段目のレジスタ段をリセットするタイミングと、前記第2のリセットトランジスタによって前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングとが異なることを特徴とするシフトレジスタ。 - 各レジスタ段をリセット電位に設定するリセット手段を有するシフトレジスタにおいて、
各前記レジスタ段は、それぞれ、第1のスイッチと前記第1のスイッチに接続されたインバータとを含むインバータユニットと、前記インバータの入力ノードと出力ノードとの間に接続された第2のスイッチとを有しており、
前記リセット手段は、前記1段目のレジスタ段の前記インバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第1のリセットトランジスタと、前記2段目以降のレジスタ段の前記インバータユニットにおける前記インバータの入力ノードを前記リセット電位に設定する第2のリセットトランジスタとを有し、
前記第1のリセットトランジスタによって前記1段目のレジスタ段をリセットするタイミングと、前記第2のリセットトランジスタによって前記2段目以降のレジスタ段をリセットするタイミングとが異なることを特徴とするシフトレジスタ。
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