JPH02196576A - 固体撮像装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） この発明は画像を電気信号に変換する固体撮像袋＠に関
するものである。

（従来の技術） 固体撮像素子（以下撮像素子の略称する。）を用いた従
来の撮像装置において、パルス発生回路は撮像素子を駆
動するパルスを発生する駆動パルス発生回路と、撮像素
子出力に同期した水平および垂直の同期信号を発生する
同期信号発生回路により構成されている。第５図はこの
ような従来の撮像装置の一例を示すものである。

第５図において％１は撮像素子、２は画素信号処理回路
、３は信号処理回路、４は駆動回路である。また、５は
駆動パルス発生回路、６ＩＩ′ｉ、同期信号発生回路で
あり、それぞれ独立して設けた分周回路５ａおよびパル
ス発生回路５ｂ、分周回路６ａおよびパルス発生回路６
ｂによって構成される。。

駆動パルス発生回路５および同期信号発生回路６にはク
ロックパルス発生回路７より共通のクロックパルスを入
力し、駆動パルス発生回路５では撮像素子１を駆動する
パルスを発生させ、同期信号発生回路では水平および垂
直の同期信号を発生させる。

この時、駆動パルス発生回路５と同期信号発生回路６と
の間の同期をとるため、同期信号発生回路６で発生した
水平、垂直同期信号を駆動パルス発生回路５へ送ってい
る。

駆動パルス発生回路５から出力された駆動パルスは駆動
回路４を介して撮像素子１に印加され撮像素子１を駆動
する。

また、同期信号発生回路６から出力された水平、垂直同
期信号に同期したパルスは信号処理回路３に入力され、
撮像索子１の出力信号の信号処理を行なう。

ここで、従来の撮像装置では撮像素子ｌの出力信号を画
素単位でサンプルホールド、ビットクランプ等の画素信
号処理を行なう場合、その処理を行なうために必要なパ
ルスの発生回路も駆動パルス発生回路５中に設けていた
。そしてこのパルス発生回路５蜘ら得たパルスを画素信
号処理回路２に入力させ処理を行なりていた。

この構成では、撮像素子１の駆動パルスと画素信号処理
に必要なパルス（以下画素信号処理パルスと略称する。

）を同一の駆動パルス発生１回路５より得ているため、
パルス間相互の干渉を避けることができない。

したがって、撮像素子１の駆動パルスは画素信号処理パ
ルスの影響により波形歪を受ける。

駆動パルス波形は、撮像素子１の出力信号波形に直接影
響を及ぼすため、駆動パルス波形の歪により出力信号波
形も歪を受ける。

ここで、画素信号処理パルスの周波数、あるいは位相が
駆動パルスと異なる場合には、撮像素子の出力信号に駆
動パルスによる周波数成分および位相成分以外の成分が
混入することになシ波形が歪む。このため、出力信号中
のリセット期間あるいは信号出力期間が不明確なものに
なる。

この出力波形の歪は解像度の劣化をもたらし、しかも低
雑音化を行なうためのビットクランプあるいはサンプル
ホールド等の画素単位での信号処理を困難にする。そし
て、その結果出力される映像信号に著しい画質の劣化を
もたらす。

近年、高精細化を目ざし撮像素子の画素数は増加する傾
向にあυ、それに伴ないクロ、り周波数も高くなりつつ
ある。このような状況下において従来の構成では駆動パ
ルスと画素信号処理パルス間の干渉はますます大きくな
るためこの影響による画質劣化は重要な問題となってい
る。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、固体撮像装置において、画素信号処理パ
ルスの発生回路な撮像素子の駆動パルス発生回路中に設
けている従来の構成では、パルス間の干渉は本質的にな
くすことはできない。

しかも、この影響による画質劣化は撮像素子の画素数の
増加に伴ない、−層重要な問題である。

この発明は上記の問題点を解決するためのもので、撮像
素子の駆動パルスと画素信号処理パルス間の干渉をなく
す回路構成をもち高画質の映像が得られる固体撮像装置
を提供することを目的としている。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この発明の固体撮像装置は、
固体撮像素子と、この素子の出力信号を画素単位で処理
する画素信号処理回路と、この画素信号処理回路の出力
信号を処理して映像出力信号を生じる信号処理回路と、
前記固体撮像素子を駆動するためのパルスを発生する駆
動パルス発生回路と、前記画素信号処理回路に画素信号
処理パルスを供給する画素信号処理パルス発生回路と、
前記信号処理回路に水平並びに垂直の同期信号を供給す
る同期信号発生回路とを備え、前記駆動パルス発生回路
、前記画素信号処理パルス発生回路および前記同期パル
ス発生回路に前記固体撮像素子の水平駆動周波数より高
い周波数のクロックパルスを共通り口、りとして供給す
るとともにこれらの回路に前記クロックパルスを分周す
るための分周回路をそれぞれ独立に設けたことを特徴と
している。

（作　用） 上記構成をとると、撮像素子の駆動パルス発生回路、画
素信号処理パルス発生回路、同期信号発生回路をそれぞ
れ独立させているので、各回路から発生するパルス間で
の干渉を抑圧することができる。

特に、駆動パルス発生回路および画素信号処理パルス発
生回路を分離しクロックパルスを分周するだめの分周回
路を各回路に独立して設けることにより、クロック周波
数が亮〈なった場合に著しくなる駆動パルスと画素信号
処理パルス間の干渉を大幅に抑圧し高画質な画像を実現
することができる。

［実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図において、１１は固体撮像素子としてのＣＯＤで
あって、この実施例では１線読み出し方式のものが用い
られている。図中、１２は画素信号処理回路、１３は信
号処理回路、１４は駆動回路である。１５は駆動パルス
発生回路、１６は画素信号処理パルス発生回路、１７は
同期信号発生回路であり、それぞれ独立して設けた分周
回路１５ａおよびパルス発生回路１５ｂ１分周回路Ｌ６
ａおよびパルス発生回路１６ｂ１分周回路１７ａおよび
パルス発生回路１７ｂによって構成されている。　。

これらの駆動パルス発生回路１５、画皐信号処理パルス
発生回路１６、同期信号発生回路１７にはクロックパル
ス発生回路１８で発生した共通のクロックパルスが入力
されている。このクロックパルスの周波数は少なくとも
ＣＣＤＩＩの水平駆動周波数よりも高い周波数のもので
ある。

このクロックパルスを基に駆動パルス発生回路１５で発
生した出力パルスは、駆動回路１４を介してＣＣＤＩＩ
に加えられ、ＣＣＤＩＩを駆動する。これによりＣＣＤ
ＩＩからは水平駆動周波数〜と量販して、各画素単位の
信号が時系列で得られ、画素信号処理回路１７に供給さ
れる。

画素信号処理回路１２では、画素信号処理パルス発生回
路１６で発生したパルスを用いてＣＣＤ１１の出力に対
し画素単位でビットクランプあるいはサンプルホールド
等の信号処理を行なう。かくして、画素信号処理回路１
２からの出力信号は信号処理回路１３に入力され、同期
信号発生回路１７よりの水平および垂直同期信号に同期
したパルスによって、信号処理を行なった後映像信号と
して出力されコ第１図の構成においては、クロックパル
スが共通であるため、クロックパルスの周波数成分は、
各々のパルス発生回路１５．１６．１７内に存在するが
、クロックパルスの周波数はＣＣＤＩ　１の水平駆動周
波数よりも高い周波数にとっているため、映像信号帯域
内への影響はない。

また、同期をとるため同期イば号発生回路１７より駆動
パルス発生回路１５および画素信号処理パルス発生回路
１６に水平および垂直同期信号を入力しているが、これ
らの同期パルスは、それぞれ水平および垂直のブランキ
ング期間に存在するため有効映像期間の信号には影響を
及ぼすことがない。

そして、この構成ではクロックパルス周波数を分周する
分周回路１５ａ、１６ａ、１７ａをそれぞれのパルス発
生回路１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ内に独立して設けている
ため、各パルス発生回路１５ｂ、１６ｂ、１７ｂで発生
するパルス間の干渉を抑圧することができる。

これによ、９ＣＣＤ１１　　の出力波形には駆動パルス
以外の周波数及び位相成分の混入が抑圧さ、れる。

これにより画素単位の信号処理を確実に行なうことがで
きるため、高画質の映像を得ることができる。

なお、この実施例では１線読み出し方式のＣＯＤについ
て説明したが、２線以上の読み出し方式のＣＯＤを用い
た場合にも同様の効果を挙げることができる。

次に第２図によりこの発明の第２の実施例を説明する。

この実施例では、駆動パルス発生回路１５画累信号処理
パルス発生回路１６、および同期信号発生回路１７に共
通なクロックパルスを供給するクロックパルス発生回路
１８を駆動パルス発生回路１５内に設けるようにしてい
る。

これにより、クロックパルス発生回路１８を駆動パルス
を発生させるための分周回路１５ａの近くに配置するこ
とができ、この分周回路１５ａに入力するクロックパル
ス波形の歪および他のパルス発生回路１６ｂ、１７ｂで
発生するパルスのクロックパルスへの干渉を抑圧するこ
とができる。

この効果で、ＣＣＤＩ　１の出力信号への干渉を抑圧す
ることにより、画素単位の信号処理を確実に行なうこと
ができ、高画質な映像を得ることができる。

第３図はこの発明の第３の実施例を説明すゐものである
。この実施例の特徴は、同期信号発生回路１７内のパル
ス発生回路ｉＲＯＭ１７Ｂで構成し、ＲＯＭ１７Ｂに記
憶したデータのアドレスを同期信号発生回路１７内の分
周回路１７＆で発生するパルスによって行なうことであ
る。

まず、同期信号発生回路１７では、入力されたクロック
パルスを分周回路１７ａにより水平および垂直同期信号
の周波数まで分周する。

この過程では、種々の周波数の連続パルスが発生してお
り、そのタイミングは水平および垂直のブランキング期
間に関係なく有効映像期間内にも存在している。したが
って、この分周回路１７ａから発生するパルスをそのま
ま用いて、ゲート回路により水平および垂直同期信号に
同期したクランプ、ブランキング等信号処理に必要なパ
ルスを発生させた場合、回路構成上有効映像期間内、に
存在する種々の周波数のパルス成分を完全に除去するこ
とはできない。この信号処理に必要なパルスに残留する
映像期間内の種々のパルスの周波数成分は映像信号に干
渉する。その結果、縦すじと呼ばれている固定パターン
となって画質を著しく劣化させる。

しかし、この実施例では、分周回路Ｌ７ａで発生するパ
ルスをＲＯＭ１７Ｂのデータアドレスのみに用い、信号
処理に用いるパルスはＲＯＭ１７Ｂのデータで発生させ
る。このＲＯＭ１７Ｂは水平および垂直フランキング期
間内のみデータ読み出しを可能にし、有効映像期間中は
リセットをかけておく。このようにすることでブランキ
ング期間中には信号処理に必要なパルスを発生させるこ
とができ、一方、有効映像期間には不要な周波数成分を
出力させないため固定パターンノイズを除去することが
できる。

この実施例では、同期信号発生回路１７内のパルス発生
回路をＲＯＭ１７Ｂで構成した以外は前述した第１の実
施例（第１図）の場合と全く同じであり、上記固定パタ
ーンノイズの除去効果に加えて、第１の実施例で得られ
る効果と同様の効果を得ることができる。したがって、
この実施例では、視覚上、非常に画質を劣化させる固定
パターンノイズも除去でき、高画質の映像を得ることが
できる。

さらに、この発明の第４の実施例を第４図によって説明
する。この実施例の構成は第１図に示した第１０実施例
と略同じである。第１の実施例は、駆動パルス発生回路
１５．１累信号処理パルス発生回路１６、同期信号発生
回路１７にはクロックパルス発生回路１８より共通のク
ロックパルスが入力されているが、それぞれ独立に分周
回路１５ａ。

１６ａおよび１７ａを備えている。この構成により、画
素信号処理パルスの駆動パルス干渉は大幅に抑圧され、
その結果画質を向上させることができる。

しかし、回路構成上やむを得ず駆動パルスの配線と画素
信号処理パルスの配線が近接する場合には十分な抑圧効
果が得られないという問題が起きる。

しかし、この実施例においては、画素信・号処理パルス
発生回路１６で発生した画素信号処理パルスを小振幅で
画素信号処理回路１２に送り、画素信号処理回路１２に
設けたバッファ１２ａで所定のパルス振幅にした後画素
信号処理を行なう。

このように１累信号処理パルスの振幅を小さくすること
により駆動パルスへの干渉をさらに抑圧する構成をとる
ことで、回路実装状態によらず高画質の映像を得ること
ができる。

なお、この発明は上記各実施例に限定されるものではな
く要旨を変更しない範囲において種々変形して実施する
ことができる。

［発明の効果コ この発明では、固体撮像素子の水平駆動周波数よりも高
い周波数のクロックパルスを共通り口。

りとして、クロック周波数を分周する分周回路を各パル
ス発生回路内に独立に備えている。これにより各パルス
発生回路からのパル大間の干渉を抑圧し、高画質の映像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれこの発明の第１乃至第４の
実施例の構成を示すプロ、り図、第５因は従来の固体撮
像装置１の一例の構成を示すプロ、り図である。 １１・・・ＣＣＤ　　　　１２・・・画素信号処理回路
１２ａ・・・バッファ　　１３・・・信号処理回路１４
・・・駆動回路　　　１５・・・駆動パルス発生回路１
６・・・画素信号処理パルス発生回路１７・・・同期信
号発生回路 １８・・・クロックパルス発生回路 １５ａ〜１７ａ・・・分周回路 １５ｂ〜１７ｂ・・・パルス発生回路 １７Ｂ・・・ＲＯＭ 旧 第２ 図 第１ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子と、この素子の出力信号を画 素単位で処理する画素信号処理回路と、この画素信号処
   理回路の出力信号を処理して映像出力信号を生じる信号
   処理回路と、前記固体撮像素子を駆動するためのパルス
   を発生する駆動パルス発生回路と、前記画像信号処理回
   路に画像信号処理パルスを供給する画素信号処理パルス
   発生回路と、前記信号処理回路に水平並びに垂直、同期
   信号を供給する同期信号発生回路とを備え、前記駆動パ
   ルス発生回路、前記画素信号処理パルス発生回路および
   前記同期パルス発生回路、前記固体撮像素子の水平駆動
   周波数より高い周波数のクロックパルスを共通クロック
   として供給するとともにこれらの回路に前記クロックパ
   ルスを分周するための分周回路をそれぞれ独立に設けた
   ことを特徴とする固体撮像装置。