JPH02192278A - Ｃｃｄ出力回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばＣＣＤ　（チャージ・カップルド・デ
バイス）を用いた固体撮像装置等に用いて好適なＣＣＤ
出力回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明にかかるＣＣＤ出力回路は、少なくとも基準レベ
ル部と信号部とが一定のクロック周期で繰り返すＣＣＤ
出力信号を、上記基準レベル部をサンプリングするサン
プルホールド回路及び上記信号部をサンプリングするサ
ンプルホールド回路に入力し、上記基準レベル部をサン
プリングしたサンプルホールド回路の出力信号及び信号
部をサンプリングしたサンプルホールド回路の出力信号
を、上記信号部をサンプリングしたサンプリングパルス
とは位相の異なる共通のサンプリングパルスを用いてサ
ンプリングすることにより、上記信号部のサンプリング
期間中のノイズを除去し、差動回路に入力する入力信号
のホールド時間の違いによる誤差を少なくするものであ
る。

〔従来の技術〕

第３図に従来のＣＣＤ出力回路の概略的なブロック図を
示す。

この第３図において、入力端子３１には第４図（ａ）に
示すような、少なくとも基準レベル部Ｒ。

と信号部Ｒ１とが一定のクロック周期Ｔｔで繰り返すよ
うなＣＣＤ出力信号が入力されている。なお、第４図（
ａ）に示すＲ，はプリチャージパルス部である。

このようなＣＣＤ出力信号は、第３図に示す各サンプル
ホールド回路３２．３３に入力される。

上記サンプルホールド回路３２では、入力される上記Ｃ
ＣＤ出力信号を第４図（ｂ）に示すサンプリングパルス
ＳＨＰを用い上記基準レベル部Ｒ６をサンプリングしホ
ールドすることにより、同図（ｄ）に示す出力信号ＶＰ
＋を得ている。この出力信号ＶＰＩは、サンプルホール
ド回路３４に入力される。

上記サンプルホールド回路３３では、入力される上記Ｃ
ＣＤ出力信号の信号部Ｒ，を上記第４図（Ｃ）に示すサ
ンプリングパルスＳＨＤを用いてサンプリングしホール
ドすることにより、同図（ｆ）に示す出力信号■。を出
力している。

ここで、後に説明する差動増幅器３５の一対の入力端子
に入力する各サンプルホールド出力信号としては、ホー
ルド時のレベル変動による誤差を防止するため、同じタ
イミングでサンプリングした信号を入力するようにして
おり、上記サンプルホールド回路３３及び３４で用いら
れるサンプリングパルスは、同一のものが用いられる。

したがって、上記サンプルホールド回路３４では、入力
された上記出力信号Ｖ□を上記サンプリングパルスＳＨ
Ｄを用いてサンプリングし、第４図（ｅ）に示す出力信
号■Ｐ８を出力する。

これらの出力信号ｖ０及び出力信号■、は、上記差動増
幅器３５の非反転入力端子３５ａ及び反転入力端子３５
ｂにそれぞれ入力される。

そして、差動増幅器３５では上記入力された出力信号Ｖ
ｆＪと出力信号ｖカとを比較してその差分を増幅して第
４図（ｇ）に示す出力信号■。υテを出力端子３６を介
して取り出している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが上記入力されるＣＣＤ出力信号には、例えば該
ＣＣＤ出力信号の変動によって生ずるノイズや、ＣＯＤ
のドライブパルス成分等の飛び込みノイズ、電源ノイズ
等が重畳しており、また、サンプリングパルスにはパル
ス幅（以下サンプリング期間Ｔｒｉという）があるため
、上記ＣＣＤ出力信号をサンプルホールド回路３２や３
３でサンプルホールドすると、そのサンプリングパルス
のサンプリング期間ＴＦｇ中の上述のようなノイズの重
畳したＣＣＤ出力信号をサンプリングしてしまうため出
力信号にノイズＮｓ、Ｎａが重畳してしまう。

そして、上記サンプルホールド回路３３の出力信号ＶＤ
は上記ノイズＮ４の重畳しているまま差動増幅器３５に
入力されてしまうため、第４図（ｇ）に示す該差動増幅
器３５の出力信号■。ｖ７には、上記ノイズＮ、が増幅
された高周波ノイズＮｓが重畳してしまっていた。

これは、ＣＯＤの画素の高密度化に伴いサンプリングパ
ルスのデユーティが大きくなると顕著になり、特に黒の
被写体の場合、アンプゲインが太き（信号成分が小さい
ため上記出力信号ｖ　ｏｕｔは大レベルのノイズばかり
となり、例えば後の信号処理であるクランプ処理等の信
号処理でエラーを起こす原因となっていた。

本発明は上述の課題に鑑みなされたものであり、サンプ
リング期間中のノイズを除去しノイズの重畳していない
出力信号が得られるようなＣＣＤ出力回路の提供を目的
とする。

（課題を解決するための手段〕 本発明にかかるＣＯＤ出力回路は上述の課題を解決する
ために、少なくとも基準レベル部と信号部とが一定のク
ロック周期で繰り返すＣＣＤ出力信号から、上記信号部
に応じた出力を得るようにしたＣＯＤ出力回路において
、上記ＣＣＤ出力信号が入力され、その基準レベル部を
サンプリングする第１のサンプルホールド回路と、上記
ＣＣＤ出力信号が入力され、その信号部をサンプリング
する第２のサンプルホールド回路と、上記第１及び第２
のサンプルホールド回路からの出力がそれぞれ入力され
、上記第２のサンプリングパルスとは異なる位相を有す
る共通のサンプリングパルスによってサンプリングする
第３及び第４のサンプルホールド回路と、上記第３及び
第４のサンプルホールド回路の出力が入力される差動回
路とを有して成ることを特徴としている。

〔作　用〕

本発明にかかるＣＯＤ出力回路は、ＣＣＤ出力信号中の
信号部をサンプルホールドした際のサンプリング期間中
に重畳したノイズを、上記信号部のサンプリングパルス
とは異なる位相のサンプリングパルスを用い再度サンプ
リングすることにより除去することができる。

（実施例〕 以下、本発明にかかるＣＯＤ出力回路の実施例について
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明にかかるＣＯＤ出力回路の一実施例とな
る概略的なブロック図である。

ここで、上述した第１．第２．第３．第４のサンプルホ
ールド回路は、第１図中のサンプルホールド回路２．３
．５．６にそれぞれに対応する。

この第１図において、第２図（ａ）に示す基準レベル部
Ｒ６と信号部Ｒ０とが一定のクロック周期ＴＡで繰り返
すようなＣＣＤ固体撮像素子からの出力信号が入力端子
１を介して各サンプルホールド回路２及びサンプルホー
ルド回路３に入力される。なお、上記第２図（ａ）に示
すＣＣＤ出力信号のＲ１はプリチャージパルス部であり
、該ＣＣＤ出力信号には、例えばＣＣＤ出力信号の変動
によって生ずるノイズや、ＣＣＤのサンプリングパルス
ドライブ成分の飛び込みノイズ等が重畳している。

上記サンプルホールド回路２は、第２図（ｂ）に示すサ
ンプリングパルスＳＨＱにより、該ＣＣＤ出力信号の基
準レベル部Ｒｃをサンプリングしホールドして、第２＠
（ｄ）に示す出力信号ＶＱＩを出力する。ここで、サン
プリングパルスＳＨＱのパルス幅（サンプリング期間Ｔ
Ｐ、　）の間に入力信号をサンプリングする。上述のよ
うにＣＣＤ出力信号にはノイズが重畳しているため、上
記サンプリングパルスＳＨＱのサンプリング期間ＴＰＩ
中に第２図（ｄ）に示すノイズＮ１が上記出力信号■１
に重畳する。

この出力信号■□は、次にサンプルホールド回路４に入
力される。

上記サンプルホールド回路３では、人力される上記ＣＣ
Ｄ出力信号の信号部Ｒｅを、上記サンプリングパルスＳ
ＨＨによりサンプリングし第２図（ｇ）に示す出力信号
ｖｇ＋を出力する。この出力信号ＶＸ＋には、サンプリ
ングパルスＳＨＲのサンプリング期間Ｔ□中にノイズＮ
８が重畳している。

この出力信号■、１は、サンプルホールド回路６に入力
される。

ここで、サンプルホールド回路４のサンプリングパルス
は、上記サンプルホールド回路３のサンプリングパルス
ＳＨＲと同じパルスが用いられる。

このサンプルホールド回路４のサンプリングパルスＳＨ
Ｒは、上記サンプリングパルスＳＨＱとは位相が異なっ
ているため、入力される上記出力信号ＶＱＩのノイズＮ
、の重畳している部分を避け、該ノイズＮ、の重畳して
いない部分の信号Ｆ１をサンプリングすることができ、
第２図（ｅ）に示す上記ノイズの重畳していない出力信
号ｖ９．を出力することができる。

このサンプルホールド回路４からの出力信号ｖＬ１！は
サンプルホールド回路５に入力される。

このサンプルホールド回路５及び上記サンプルホールド
回路６については、サンプルホールド回路３のサンプリ
ングパルスＳＨＲとは異なる位相を有する共通のサンプ
リングパルス、例えばＳＨＱによってサンプリングして
いる。ここでサンプルホールド回路６に入力される上記
信号Ｖｆｆｉｌには、上記サンプリングパルスＳＨＲの
サンプリングタイミングでノイズＮ２が重畳されている
わけであるが、サンプルホールド回路６でのサンプリン
グパルスＳＨＱの位相がサンプリングパルスＳＨＲと異
なっているため、上記ノイズＮ２の重畳していない部分
の信号Ｆ、をサンプリングすることができ、第２図（ｈ
）に示すノイズの重畳していない出力信号■。を出力す
る。この出力信号■。は差動増幅器７の反転入力端子７
ｂに入力される。

上記サンプルホールド回路５は第２図（ｆ）に示す出力
信号ＶＯＺを出力し、この出力信号■。、は差動増幅器
７の非反転入力端子７ａに入力される。

このように、差動増幅器７の一対の入力端子７ａ。

７ｂに各サンプルホールド回路５．６からの出力信号Ｖ
Ｑｆｆ、Ｖ！ｍをそれぞれ供給しており、これらサンプ
ルホールド回路５．６に対して同じタイミングでサンプ
リングを行うことにより、各ホールド時間の違いによる
差動人力対のレベル誤差をなくすことができる。

そして差動増幅器７は、入力された上記出力信号■。、
と出力信号■。とを比較してその差分を増幅し、ノイズ
の重畳していない第２図（ｉ）に示す出力信号■。を出
力する。

なお、上記サンプルホールド回＃Ｉ５，６のサンプリン
グパルスとして、上記サンプリングパルスＳＨＱ、ＳＨ
Ｒのいずれとも異なる位相の第３のサンプリングパルス
を用いることにより、上記サンプルホールド回路４を省
略することができる。

〔発明の効果〕 本発明にかかるＣＣＤ出力回路は、ＣＯＤ出力信号の信
号部をサンプリングする第２のサンプルホールド回路か
らの出力信号を、このサンプリングパルスとは異なる位
相でサンプリングし、差動回路に供給しているため、上
記信号部に重畳している高周波成分のノイズを除去する
ことができ、このノイズの除去された信号を上記差動回
路を介して出力するため、該ノイズの重畳していない安
定した出力信号を出力することができる。

また、差動回路に出力を供給する第３．第４のサンプル
ホールド回路のサンプリングパルスを共通とすることに
より上記差動回路の一対の入力間のレベル誤差を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＣＣＤ出力回路の一実施例を示
す概略的なブロック図、第２図は該実施例の動作を説明
するためのタイムチャートである。 第３図は従来のＣＣＤ出力回路の概略的なブロック図、
第４図は従来のＣＣＤ出力回路の動作を説明するための
タイムチャートである。 １・・・・・・・・入力端子 ２〜６・・・・サンプルホールド回路 ７・・・・・・・・差動増幅器 ７ａ・・・・・・非反転入力端子 ７ｂ・・・・・・反転入力端子 ８・・・・・・・・出力端子

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも基準レベル部と信号部とが一定のクロック周
   期で繰り返すＣＣＤ出力信号から、上記信号部に応じた
   出力を得るようにしたＣＣＤ出力回路において、 上記ＣＣＤ出力信号が入力され、その基準レベル部をサ
   ンプリングする第１のサンプルホールド回路と、 上記ＣＣＤ出力信号が入力され、その信号部をサンプリ
   ングする第２のサンプルホールド回路と、上記第１及び
   第２のサンプルホールド回路からの出力がそれぞれ供給
   され、上記第２のサンプリングパルスとは異なる位相を
   有する共通のサンプリングパルスによってサンプリング
   する第３及び第４のサンプルホールド回路と、 上記第３及び第４のサンプルホールド回路の出力が供給
   される差動回路とを有して成るＣＣＤ出力回路。