JP5473775B2

JP5473775B2 - 撮像装置

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Publication number: JP5473775B2
Application number: JP2010114347A
Authority: JP
Inventors: 享裕黒田
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Priority date: 2010-05-18
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2014-04-16
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Description

本発明は、撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの画像入力機器において、撮影画像の高画質化のため、センサの多画素化が進んでいる。それに伴い、センサ信号を高速に読み出すことが課題となる。その解決手段として、画素信号を複数の読み出し信号出力線に分割し、複数信号出力線からの信号をマルチプレクス出力するセンサが開示されている（特許文献１参照）。また、センサ信号を高速に出力する場合、出力信号が周辺環境や固体撮像装置のばらつきによる影響を受けやすいという問題がある。その解決手段として、映像ブランキング期間中に基準信号を出力し、センサ出力信号のサンプリングタイミングを調整する撮像装置が開示されている（特許文献２参照）。

特開２００８−４２２８９号公報特開２００７−２０８８０５号公報

しかし、特許文献２では、センサ信号が複数の信号出力線からマルチプレクス出力された場合、信号レベルのみが出力されるため、基準信号の振幅が適切な状態であるか判断できないという課題がある。また、センサ出力信号のサンプリングタイミングを調整する手段を必要とするため、例えば画像信号処理部が複雑となり、コストが増すという課題がある。

本発明は上記問題を鑑みてなされたものであり、信号を高速にマルチプレクス出力する場合でも、適切なタイミング及び振幅の信号を得ることができ、良質な画像を形成することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、光電変換により信号を生成する光電変換素子を含む画素が２次元行列状に配置された画素部と、基準信号を出力するための基準信号出力部と、画素信号スイッチにより前記画素部の信号を行単位で読み出し、基準信号スイッチにより前記基準信号出力部の基準信号を読み出し、前記読み出した前記画素部の信号又は前記基準信号を保持容量に保持する画素信号読み出し部と、前記画素信号読み出し部の保持容量に保持されている行単位の信号を順次選択し、複数の信号出力線のいずれかに出力する選択スイッチと、前記複数の信号出力線をリセット電位にリセットするリセットスイッチと、前記複数の信号出力線の信号を選択して出力するマルチプレクサと、前記マルチプレクサの制御パルスの位相、前記選択スイッチの制御パルスの位相、又は前記選択スイッチの制御パルス幅を変更して前記マルチプレクサ及び前記選択スイッチを制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記マルチプレクサから、前記画素信号が読み出される周期よりも遅い周期で読み出された前記基準信号を基に、前記リセット電位及び前記基準信号の振幅が所定値になるように制御することを特徴とする。

リセット電位及び基準電位の振幅を基に制御することができるので、信号を高速にマルチプレクス出力する場合でも、適切なタイミング及び振幅の信号を得ることができ、良質な画像を形成することができる。

本発明の実施形態の撮像装置のブロック図である。本発明の実施形態の撮像装置のマルチプレクサを示す回路図である。本発明の実施形態の撮像装置のマルチプレクス動作タイミング図である。本発明の実施形態の撮像装置のマルチプレクス停止時タイミング図である。本発明の実施形態の撮像装置のマルチプレクス停止時タイミング図である。マルチプレクス動作時の信号劣化を示すタイミング図である。本発明の実施形態の撮像装置の制御部を示すブロック図である。本発明の実施形態のタイミング調整を示すフロー図である。本発明の実施形態の撮像装置の画素読み出し部を示す回路図である。本発明の実施形態の撮像装置の映像期間を示すタイミング図である。本発明の実施形態の撮像装置の基準信号出力期間のタイミング図である。本発明の実施形態の撮像装置の基準信号出力を示すタイミング図である。

図１は、本発明の実施形態による撮像装置１００の構成例を示すブロック図である。撮像装置１００は、複数の水平信号出力線６及び７からの出力信号をマルチプレクサ１０を介して出力することにより、高速出力が可能である。画素部２には、２次元行列状に複数の画素１が配置されている。画素１は、光電変換により信号を生成する光電変換素子を含む。これら画素１の配列に対して行毎に光電変換素子に蓄積された電荷を読み出すための垂直転送線が、列毎に配置され、１行分の画素信号が同時に読み出せる構成となっている。画素信号読み出し部３は、画素部２より読み出された１行分或いは複数行分の信号を保持する。画素信号読み出し部３に保持された各列の信号は、水平選択部４により選択スイッチ５を介して、水平信号出力線６及び７に順次読み出される。水平信号出力線６及び７に読み出された信号は、それぞれ増幅器８及び９で増幅された後、マルチプレクサ１０に入力される。マルチプレクサ１０は、増幅器８及び９から出力された信号を時系列に交互に選択し出力する。マルチプレクサ１０から出力された信号は、増幅器１１で増幅された後、出力線１２を介して外部に出力される。水平信号出力線６及び７は、各列の信号が読み出される度に、水平選択部４がリセットスイッチ１３及び１４をオンすることで、それぞれ所定のリセット電位にリセットされる。リセットスイッチ１３及び１４は、複数の水平信号出力線６及び７をリセット電位にリセットする。制御部１５は、画素信号読み出し部３、水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するために必要なパルスを供給する。更に、制御部１５は、出力線１２に現れた信号に基づいて、水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するために必要なパルスの幅及び位相を変更する機能を備えている。制御部１５は、変更に必要な情報を、制御部入力線１６を介して外部より入力する。基準信号出力部１７は、画素信号に代えて、予め定められた基準信号を画素信号読み出し部３に保持させるために、画素信号読み出し部３に基準信号を出力する。画素信号読み出し部３に保持された基準信号は、画素信号を読み出す場合と同様に水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動することにより、出力線１２に出力させることが可能である。

次に、図２から図５を用いて、マルチプレクサ１０の出力動作を説明する。図２は、マルチプレクサ１０の一構成図である。マルチプレクサ１０は、ｎ型ＭＯＳトランジスタ１０１及び１０２、ｐ型ＭＯＳトランジスタ１０３及び１０４を有する。図２において、端子Ａ及び端子Ｂは、それぞれ増幅器８及び増幅器９の出力端子に接続され、端子Ｃは増幅器１１の入力端子に接続される。端子Ｐ及び端子ＸＰには、マルチプレクスするために必要なパルスが制御部１５より供給され、端子Ｐと端子ＸＰに入力されるパルスは互いに反転の関係にある。マルチプレクサ１０は、複数の水平信号出力線６，７の信号を増幅した信号を時系列に順次選択して出力する。

図３は、マルチプレクス動作時におけるマルチプレクサ１０の入出力信号の関係を表すタイミング図である。図３において、Ｐは、端子Ｐに入力されるパルスを表し、Ａ及びＢは、それぞれ端子Ａ及び端子Ｂに入力される信号波形を表し、Ｃは端子Ｃに出力される信号波形を表す。パルスＰがローレベル（Ｌｏｗ）のときにリセットスイッチ１３は水平信号出力線６をリセット電位にリセットし、パルスＰがハイレベル（Ｈｉｇｈ）のときにリセットスイッチ１４は水平信号出力線７をリセット電位にリセットする。図３は、Ｐがハイレベル期間中、画素信号読み出し部３に保持された信号が水平信号出力線６に読み出され、Ｐがローレベル期間中、画素信号読み出し部３に保持された信号が水平信号出力線７に読み出されるように、水平選択部４を駆動する場合を示す。従って、ＡはＰがハイレベル期間中に画素信号読み出し部３に保持された信号レベルに達し、Ｐがローレベル期間中に水平信号出力線６のリセットレベル（リセット電位）に達する。同様に、ＢはＰがローレベル期間中に画素信号読み出し部３に保持された信号レベルに達し、Ｐがハイレベル期間中に水平信号出力線７のリセットレベルに達する。端子Ｐがハイレベルになると、トランジスタ１０１及び１０３がオンし、トランジスタ１０２及び１０４がオフし、端子Ｃは端子Ａと同じ信号レベルになる。これに対し、端子Ｐがローレベルになると、トランジスタ１０１及び１０３がオフし、トランジスタ１０２及び１０４がオンし、端子Ｃは端子Ｂと同じ信号レベルになる。その結果、マルチプレクス後の出力波形はＣのようになり、撮像装置の出力信号を外部でサンプリングするタイミングパルスがＳのようになる場合、波形Ｃ上の丸点で示した信号レベルがサンプリングされる。

図４は、端子Ｐに入力されるパルスがハイレベル固定の場合におけるマルチプレクサ１０の入出力の関係を表したものである。この場合、マルチプレクス動作は停止しており、端子Ａに入力された波形が、端子Ｃに出力される。図５は、端子Ｐに入力されるパルスがローレベル固定の場合におけるマルチプレクサ１０の入出力の関係を表したものである。この場合、マルチプレクス動作は停止しており、端子Ｂに入力された波形が、端子Ｃに出力される。上述したように、画素信号に代えて、基準信号出力部１７から基準信号を画素信号読み出し部３に保持することで基準信号を出力することが可能である。しかし、マルチプレクス動作により基準信号を出力した場合、基準信号に基づいて水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するパルスの調整を正確に行えない場合がある。

図６は、その一例を説明するためのタイミングチャートである。図６の各波形と図２との対応は、図３と同様である。ここで、Ａの破線で示された波形は、基準信号が適切に出力されている場合を示している。Ａの実線で示された波形は、水平信号出力線６のリセット期間が短くリセットしきれないうちに、次の基準信号が出力されている場合を示している。これは、選択スイッチ５の選択期間が長く、水平信号出力線６のリセット期間が短い場合に起こり得る。波形Ｂは適切な基準信号が出力されている場合を想定している。図６において、マルチプレクス後の波形Ｃでは、サンプリングされる波形Ａと波形Ｂの基準信号の電位は、ほぼ等しい。しかし実際には、波形Ａは適切な基準信号が出力されておらず、適切な基準信号の振幅ａ１と、不適切な基準信号の振幅ａ２とを区別することができない。そのため、基準信号に基づいて水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するパルスの調整を正確に行うことができない。従って、上述したようにマルチプレクス動作を停止させることにより基準信号の基準電位（信号レベル）とリセット電位（リセットレベル）を得ることができ、基準信号の振幅値を得ることが可能となる。その結果、基準信号に基づいて水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するパルスの調整を正確に行え、良質な画像を形成することが可能となる。本実施形態において、水平信号出力線６及び７に読み出された信号は、それぞれ増幅器８及び９で増幅された後、マルチプレクサ１０に入力される場合を示したが、水平信号出力線６及び７を直接マルチプレクサ１０に接続しても良い。

次に、基準信号に基づいて水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するパルスの調整を行う方法に関して、図７及び図８を用いて説明する。図７は撮像装置１００と撮像装置の信号を入力し、映像信号の生成等を行う信号処理部２００を示したものである。図７における水平選択部４、マルチプレクサ１０、増幅器１１及び制御部１５は、それぞれ図１のものと同等である。尚、図７における撮像装置１００は、簡略のため説明に必要な部位のみ記している。更に、図７において、１５１は水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するために必要なパルスを発生する駆動信号発生回路であり、タイミング設定回路１５２より入力した情報によりパルスを生成する。タイミング設定回路１５２は、外部通信回路１５３により信号処理部２００と通信を行うことによって、タイミングの設定値を変更することが可能である。

図８は、信号処理部２００が基準信号を受け、撮像装置１００のタイミング調整に必要な設定値を通信するまでのフローを示したものである。ステップＳ８０１では、信号処理部２００は、撮像装置１００から出力線１２を介して基準信号を入力する。次に、ステップＳ８０２では、信号処理部２００は、入力された基準信号の基準電位Ｖｒｅｆ、リセット電位を取得し、基準信号の振幅を取得する。次に、ステップＳ８０３では、信号処理部２００は、リセット電位及び基準信号振幅が予め定められている値Ｖｒｅｓ及びＶａであるかを判断する。この値が一致していない場合は、パルス調整を行うため、ステップＳ８０４に進む。この値が一致している場合は、信号処理部２００はタイミング調整処理を終了する。ステップＳ８０４では、信号処理部２００は、マルチプレクサ１０のパルス位相が変更可能か否かをチェックする。変更可能であればステップＳ８０６へ進み、変更可能でなければステップＳ８０５へ進む。ステップＳ８０５では、信号処理部２００は、水平選択部４のパルス位相が変更可能か否かをチェックする。変更可能であればステップＳ８０７へ進み、変更可能でなければステップＳ８０８へ進む。ステップＳ８０６では、信号処理部２００は、マルチプレクサ１０のパルス位相値の変更を指示し、ステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０７では、信号処理部２００は、水平選択部４のパルス位相値の変更を指示し、ステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０８では、信号処理部２００は、水平選択部４のパルス幅値の変更を指示し、ステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０９では、信号処理部２００は、上記の指示に応じた設定値を、制御部入力線１６を介して撮像装置１００に送信する。パルス調整は、上記のように、マルチプレクサ１０の駆動パルス位相変更、水平選択部４のパルス位相変更、水平選択部４のパルス幅変更の順に行われ、その都度撮像装置１００に反映された基準信号に対して、リセット電位及び基準信号振幅の確認が行われる。各パルスの変更は、信号処理部２００より制御部入力線１６を介してタイミング設定回路１５２の変更に必要な情報が送信されることにより行われる。タイミング設定回路１５２は、外部通信回路１５３より入力した情報を基に、タイミングの設定値を変更する。駆動信号発生回路１５１は、タイミング設定回路１５２からタイミングの設定値を入力し、水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するために必要なパルスを発生する。これにより、マルチプレクサ１０の駆動パルス位相変更、水平選択部４のパルス位相変更、又は水平選択部４のパルス幅変更が行われる。ステップＳ８０３において、リセット電位及び基準信号振幅が予め定められている値Ｖｒｅｓ及びＶｓと一致した場合は、パルス調整処理が終了となる。

以上のように、制御部１５は、信号処理部２００がマルチプレクサ１０の出力信号に応じて生成した制御部入力線１６の制御信号を入力する。そして、その制御信号に応じて、マルチプレクサ１０の制御パルスの位相、選択スイッチ５の制御パルスの位相、又は選択スイッチ５の制御パルス幅を変更してマルチプレクサ１０及び選択スイッチ５を制御する。制御部入力線１６の制御信号は、信号処理部２００により、マルチプレクサ１０の出力信号を基にリセット電位及び基準信号の振幅が所定値になるように制御部１５が制御するために生成される信号である。撮像装置１００は、信号処理部２００よりパルス設定の変更指示を入力することにより、撮像装置１００内部のパルス調整を行う。これにより、撮像装置１００の固体ばらつきや温度変化に対する出力信号の劣化は、撮像装置１００で対応でき、信号処理部２００内のサンプリングパルス等を調整する必要がない。従って、信号処理部２００を簡略化することができ、コスト低減が可能となる。

次に、画素信号読み出し部３に基準信号を保持する方法に関して、図９を用いて説明する。図９は、画素信号読み出し部３の構成例を示す回路図である。１３１は各列の画素１に共通接続され画素からの信号が出力される垂直信号線である。１３２は画素信号を保持するための保持容量である。パルスφＴＳによりトランジスタ１３３がオンすることにより、垂直信号線１３１に出力された信号が保持容量１３２に保持される。トランジスタ１３５は、図１における選択スイッチ５に相当する。また、水平信号出力線１３６及び１３７は、それぞれ図１における水平信号出力線６及び７に相当し、水平選択部４の出力１３４によりトランジスタ１３５がオンすることにより、保持容量１３２に保持された信号が、水平信号出力線１３６及び１３７に読み出される。基準信号Ｖｒｅｆは、基準となる予め定められた電圧であり、基準信号出力部１７より供給される。また、パルスφＴＲは基準信号Ｖｒｅｆの供給を制御するための制御線であり、パルスφＴＲによりトランジスタ１３８をオンすることにより、保持容量１３２に基準信号Ｖｒｅｆが保持される。画素信号読み出し部３は、トランジスタ（画素信号スイッチ）１３３により画素部２の信号を行単位で読み出し、トランジスタ（基準信号スイッチ）１３８により基準信号出力部１７の基準信号Ｖｒｅｆを読み出す。そして、画素信号読み出し部３は、読み出した画素部２の信号又は基準信号Ｖｒｅｆを保持容量１３２に保持する。トランジスタ（選択スイッチ）１３５は、画素信号読み出し部３の保持容量１３２に保持されている行単位の信号を順次選択し、複数の信号出力線１３６，１３７のいずれかに出力する。以上により、基準信号Ｖｒｅｆは、画素信号読み出し部３から出力線１２まで、画素信号を読み出す場合と同じ経路で読み出される。そのため、基準信号Ｖｒｅｆに基づく水平選択部４及びマルチプレクサ１０を駆動するパルスの調整を正確に行え、良質な画像を形成することが可能となる。

次に、基準信号を出力する期間に関して、図１０及び図１１を用いて説明する。図１０は、撮像装置１００の映像出力期間と映像ブランキング期間を示したタイミング図である。図１０において、ＰＶは画素部２の行選択を行うパルスである。パルスＰＶがハイレベルの時、行選択が行われ、パルスφＴＳがハイレベルの時、画素信号読み出し部３に画素部２の画素信号が保持される。ＰＨは水平選択部４の駆動パルスである。駆動パルスＰＨがハイレベルのタイミングで選択スイッチ５が順次オンし、画素信号読み出し部３に蓄積された信号が順次、水平信号出力線６，７に読み出される。Ｖｏｕｔは、出力線１２より出力される信号を模式的に表したものである。また、図１０において、２００１は垂直走査期間、２００２は垂直ブランキング期間、２００３は水平走査期間、２００４は水平映像期間、２００５は水平ブランキング期間となる。ここで、２００２及び２００５が映像ブランキング期間に相当する。映像信号出力の妨げにならずに、基準信号の出力を行うためには、上記の映像ブランキング期間に出力すればよい。マルチプレクサ１０は、水平映像期間２００４に画素部２の信号を出力し、水平映像期間２００４とは異なる映像ブランキング期間２００２又は２００５に基準信号を出力する。

図１１は、垂直ブランキング期間２００２中に基準信号を出力する場合のタイミング図である。図１１において、図１０と符号が同じ部位は図１０と同等である。Ｐはマルチプレクサ１０の駆動パルスである。垂直ブランキング期間２００２において、パルスφＴＲがハイレベルになると、基準信号出力部１７より基準信号Ｖｒｅｆが供給され、画素信号読み出し部３に保持される。次に、駆動パルスＰＨがハイレベルとなると、画素信号読み出し部３の基準信号が水平信号出力線６，７に出力される。リセットスイッチ１３，１４は、駆動パルスＰＨに応じて水平信号出力線６，７をリセット電位にリセットする。そのリセット方法は、図３のリセット方法と同様である。図１１においては、基準信号出力期間２００６に基準信号Ｖｒｅｆが出力信号Ｖｏｕｔとして出力される。ここで、基準信号出力期間２００６において、期間２００７では端子Ｐがハイレベル固定であるため、マルチプレクサ１０の動作が停止しており、図４の信号Ａが出力される。次に、期間２００８では端子Ｐがローレベル固定であるため、図５の信号Ｂが出力される。画素信号読み出し部３が基準信号Ｖｒｅｆを保持容量１３２に保持すると、選択スイッチ５は、保持容量１３２の基準信号Ｖｒｅｆを複数の水平信号出力線６，７に出力する。そして、マルチプレクサ１０は、複数の水平信号出力線６，７に出力された基準信号を時系列に順次選択して出力する。マルチプレクサ１０は、基準信号を読み出す際に、基準信号と、該基準信号が読み出された後に複数の水平信号出力線６，７のうちの１つをリセットした際のリセット信号とが連続して出力されるように、複数の水平信号出力線６，７のうちの１つを選択する。具体的には、基準信号を読み出す際には、マルチプレクサ１０は複数の水平信号出力線６，７のうちの１つを選択し続ける。

以上のように、映像ブランキング期間中に基準信号を出力することで、映像信号を妨げることなく、上記パルスの調整が可能となる。従って、撮像装置１００の温度変化等により出力信号が劣化した場合でも即座に対応することができ、良好な画像を得ることが可能となる。また、基準信号出力期間２００６中に、信号を読み出す経路の変更を行っているため、各読み出し経路に対して上記パルス調整が可能となる。その結果、温度変化や固体ばらつきに起因する読み出し経路間のバラツキに対応することが可能となり、良好な画像を得ることが可能となる。

図１２は、基準信号を出力している期間中に、基準信号の周波数を変化させる態様を示したものである。図１２において、各波形の符号は図３と同等である。図１２において時刻ｔ１から時刻ｔ２までは、映像信号を出力する場合よりも遅い周波数で基準信号を出力している。次に時刻ｔ２以降は、映像信号を出力する場合と同じ周波数で基準信号を出力している。時刻ｔ１〜ｔ２の周期は、複数の水平信号出力線６，７に基準信号が出力されているときに複数の水平信号出力線６，７をリセットする周期を示す。時刻ｔ２以降の周期は、複数の水平信号出力線６，７に画素部２の信号が出力されているときに複数の水平信号出力線６，７をリセットする周期を示す。リセットスイッチ１３，１４は、時刻ｔ１〜ｔ２の周期が、時刻ｔ２以降の周期より長くなるようにリセットする。従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２においては、基準信号の基準電位とリセット電位を複数回サンプリングすることが可能となる。また、十分遅い周波数であれば、応答性の影響を受けていない基準電位とリセット電位を取得することが可能となる。制御部１５は、マルチプレクサ１０から、画素部２の信号が読み出される周期よりも遅い周期で読み出された基準信号を基に、リセット電位及び基準信号の振幅が所定値になるように制御する。これにより、予め定められたリセット電位Ｖｒｅｓ及び基準信号振幅Ｖａと比較して上記パルス調整を行う場合より、基準信号出力部１７のばらつきに対しても対応することができ、より良好な画像を得ることが可能となる。

本実施形態によれば、撮像装置１００は、基準信号を出力する際にマルチプレクサ１０を一時的に停止し、出力線１２から基準信号を出力する。これにより、出力される基準信号から出力線１２のリセット電位と基準信号の基準電位とを得ることが可能となる。その結果、マルチプレクス出力により基準電位しか得られない場合と比較して、基準信号の振幅値を得ることが可能となり、出力線１２に出力される信号のリセット期間不足や位相ずれに起因する画像劣化を抑制することが可能となる。

また、撮像装置１００は、基準信号に基づき水平選択部４及びマルチプレクサ１０の駆動を調整する制御部１５を有し、水平選択部４及びマルチプレクサ１０の駆動に対して、駆動パルス幅及び駆動パルスの位相を変更することが可能である。その結果、撮像装置１００の出力信号に対し、サンプリングタイミングを調整する場合と比較して、例えば信号処理部２００を簡易にすることが可能となり、コスト低減が可能となる。

また、撮像装置１００は、基準信号を出力する際に基準信号を出力するチャネルを選択するマルチプレクサ１０を有する。これにより、複数の出力チャネルを有する撮像装置１００の場合でも各々の出力チャネルに対してタイミング調整が可能となる。その結果、温度変化や固体ばらつきに起因する信号出力線間バラツキに対応することが可能となり、画像劣化を抑制することが可能となる。

また、撮像装置１００は、画素信号読み出し部３に基準信号Ｖｒｅｆを保持させる保持容量１３２を設ける。これにより、基準信号Ｖｒｅｆは、水平選択部４及びマルチプレクサ１０の高速出力に影響する読み出し経路を介して出力されることになる。その結果、水平選択部４及びマルチプレクサ１０の駆動に対する駆動パルス幅及び駆動パルス位相の調整を正確なものにすることが可能となる。

また、撮像装置１００は、基準信号を出力している期間中に、第１の期間（ｔ１〜ｔ２）で映像を形成するための画素信号を出力する場合よりも遅い周波数で、画素信号読み出し部３と水平選択部４を駆動させる。そして、第２の期間（ｔ２以降）で映像を形成するための画素信号を出力する場合と同じ周波数で、画素信号読み出し部３と水平選択部４を駆動させる。これにより、第１の期間で基準信号のリセット電位及び基準電位を複数回得ることが可能となる。その結果、第１の期間の基準信号振幅値と第２の期間の基準振幅値とを比較することができ、水平選択部４及びマルチプレクサ１０の駆動に対する駆動パルス幅及び駆動パルス位相の調整を正確なものにすることが可能となる。

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

２画素部、３画素読み出し部、４水平選択部、５選択スイッチ、６，７水平信号出力線、１０マルチプレクサ、１３，１４リセットスイッチ、１５制御部、１７基準信号出力部

Claims

光電変換により信号を生成する光電変換素子を含む画素が２次元行列状に配置された画素部と、
基準信号を出力するための基準信号出力部と、
画素信号スイッチにより前記画素部の信号を行単位で読み出し、基準信号スイッチにより前記基準信号出力部の基準信号を読み出し、前記読み出した前記画素部の信号又は前記基準信号を保持容量に保持する画素信号読み出し部と、
前記画素信号読み出し部の保持容量に保持されている行単位の信号を順次選択し、複数の信号出力線のいずれかに出力する選択スイッチと、
前記複数の信号出力線をリセット電位にリセットするリセットスイッチと、
前記複数の信号出力線の信号を選択して出力するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサの制御パルスの位相、前記選択スイッチの制御パルスの位相、又は前記選択スイッチの制御パルス幅を変更して前記マルチプレクサ及び前記選択スイッチを制御する制御部とを有し、
前記制御部は、前記マルチプレクサから、前記画素部の信号が読み出される周期よりも遅い周期で読み出された前記基準信号を基に、前記リセット電位及び前記基準信号の振幅が所定値になるように制御することを特徴とする撮像装置。
光電変換により信号を生成する光電変換素子を含む画素が２次元行列状に配置された画素部と、
基準信号を出力するための基準信号出力部と、
画素信号スイッチにより前記画素部の信号を行単位で読み出し、基準信号スイッチにより前記基準信号出力部の基準信号を読み出し、前記読み出した前記画素部の信号又は前記基準信号を保持容量に保持する画素信号読み出し部と、
前記画素信号読み出し部の保持容量に保持されている行単位の信号を順次選択し、複数の信号出力線のいずれかに出力する選択スイッチと、
前記複数の信号出力線をリセット電位にリセットするリセットスイッチと、
前記複数の信号出力線の信号を選択して出力するマルチプレクサと、
前記マルチプレクサの制御パルスの位相、前記選択スイッチの制御パルスの位相、又は前記選択スイッチの制御パルス幅を変更して前記マルチプレクサ及び前記選択スイッチを制御する制御部とを有し、
前記マルチプレクサは、前記基準信号を読み出す際に、前記基準信号と、該基準信号が読み出された後に前記複数の信号出力線のうちの１つをリセットした際のリセット信号とが連続して出力されるように、前記複数の信号出力線のうちの１つを選択し、
前記制御部は、前記基準信号を基に、前記リセット電位及び前記基準信号の振幅が所定値になるように制御することを特徴とする撮像装置。
前記基準信号を読み出す際には、前記マルチプレクサは前記複数の信号出力線のうちの１つを選択し続けることを特徴とする請求項２記載の撮像装置。
前記画素信号読み出し部が前記基準信号を前記保持容量に保持すると、前記選択スイッチは、前記保持容量の基準信号を前記複数の信号出力線に出力し、前記マルチプレクサは、前記複数の信号出力線に出力された基準信号を時系列に順次選択して出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記マルチプレクサは、映像期間に前記画素部の信号を出力し、前記映像期間とは異なる映像ブランキング期間に前記基準信号を出力することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
前記リセットスイッチは、前記複数の信号出力線に前記基準信号が出力されているときに前記複数の信号出力線をリセットする周期が、前記複数の信号出力線に前記画素部の信号が出力されているときに前記複数の信号出力線をリセットする周期より長くなるようにリセットすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の撮像装置。