JPH039677A - ノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置 - Google Patents

ノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置

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JPH039677A
JPH039677A JP1142140A JP14214089A JPH039677A JP H039677 A JPH039677 A JP H039677A JP 1142140 A JP1142140 A JP 1142140A JP 14214089 A JP14214089 A JP 14214089A JP H039677 A JPH039677 A JP H039677A
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JP
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transistors
circuit
buffer
signal
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JP1142140A
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Masami Takeda
正美 竹田
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Canon Inc
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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] 本発明はノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置
に係り、特にバッファ手段において生ずるノイズ補正が
可能なノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置に
関する。
[従来の技術] 第3図は、電荷蓄積型の光電変換装置の一構成例を示す
ための概略的構成図である。
第4図および第5図は、信号読出し回路の構成を説明す
るための回路図である。
同図に示すように、光電変換部lにはn個の画素があり
、ここで発生した光信号は一括して信号−時蓄積回路2
に蓄積され、走査回路4からのパルスによって信号読出
し回路3およびアンプ5を介して出力線へ順次読み出さ
れる。この信号読出し回路3は、基本的には、例えば第
4図に示すように、信号蓄積部となる信号蓄積用コンデ
ンサCTがMOS トランジスタなどのスイッチング素
子を介して出力線りと接続された構造となっているが、
センサーの高解像度化に伴い画素数が増大すると一本の
出力線に接続されるMOS トランジスタの数も増大し
、ソース部に寄生する容量は全て出力線の寄生容量とな
るため、出力線の寄生容量も増大する。この奇生容量が
信号蓄積用コンデンサCTの値に比しである値以上にな
ると容量分割により、出力部におけるゲインの低下や読
出し速度の低下を招(という問題を生じる。この対策と
して従来技術の光電変換装置では、第5図に示すように
、信号蓄積用コンデンサCTと出力線りどの間にバッフ
ァ手段たるバッファアンプBを設ける方法が考えられて
いる。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上記従来例では、各々のバッファアンプ
に製造技術の限界による特性のバラツキが存在し、この
特性バラツキは各画素の信号に対してノイズとして加算
され、出力部における信号のS/N比を低下させる要因
と成っていた。現在、イメージセンサは、その高性能化
のためにS/N比の向上が重要な課題となっており、光
電変換部における各画素間のノイズに対する補正回路は
既にいくつか提案されているが、センサの高解像度化に
伴い、出力線への信号読出し部にバッファアンプを必要
とするような画素数の大きなセンサにおいてはこのバッ
ファアンプにおいて生ずるノイズの補正が新たな課題と
成っていた。
[課題を解決するための手段] 本発明のノイズ補正回路は、第1のスイッチ手段を介し
て信号が入力され、且つ第2のスイッチ手段を介して所
定の電圧が入力されるバッファ手段と、このバッファ手
段の出力側に接続された電荷蓄積手段と、この電荷蓄積
手段の入力側及び出力側に接続されたリセット手段とを
有することを特徴とする。
本発明の光電変換装置は、第1のスイッチ手段を介して
センサ信号が入力され、且つ第2のスイッチ手段を介し
て所定の電圧が入力される複数のバッファ手段と、これ
らのバッファ手段が分割されて接続される複数の出力線
と、これらの出力線の各々に接続された複数の電荷蓄積
手段と、これらの電荷蓄積手段の各々の入力側及び出力
側に接続されたリセット手段とを有することを特徴とす
る。
[作用] 本発明のノイズ補正回路は、以下に示すような動作によ
ってバッファ手段のノイズを除去するものである。
まず、バッファ手段に直列に接続される電荷蓄積手段の
出力側をリセット手段により一定の電位(V(IN)に
設定し、第2のスイッチ手段をON状態として、バッフ
ァ手段を介して電荷を蓄積させて電荷蓄積手段の入力側
の電位を、所定の電位(Va )にバッファ手段のノイ
ズ成分(V、)が加わった電位(vm +Vs )とす
る。なお電荷蓄積手段の入力側をあらかじめ一定の電位
(Vl)に設定しておき、電位がVs + Vs + 
V tとなるように設定してもよいが、ここではV+=
Oとする。
次に、電荷蓄積手段の出力側を開放して浮遊状態とし、
第1のスイッチ手段をON状態として、バッファ手段を
介して、信号電圧Vaにバッファ手段のノイズ成分(V
、)が加わった信号電圧(Vs+VN)を電荷蓄積手段
の入力側に加える。この時電荷蓄積手段の入力端の電位
の変動は(vs +VN ) −(VB +VN ) 
=Vs −VB トなる(なおVs−V、>Oとする)
。一方、電荷蓄積手段の出力側の電位も入力端の変動に
対応してV、−V、だけ上昇してV aN+ V a 
 V nとなる。このようにして、電荷蓄積手段の出力
側において、バッファ手段で発生したノイズ成分v、4
が除去される。
本発明の光電変換装置は上記ノイズ補正回路を用いてバ
ッファ手段で発生するノイズが除去されたセンサ信号を
得ようとするものである。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。
なお、本発明のノイズ補正回路は必ずしも光電変換装置
の用途に限定されるものではないが、好適に用いられる
一例として光電変換装置を取り上げるものとする。
第1図は、本発明の光電変換装置に用いるノイズ補正回
路の一実施例を示す回路構成図である。
同図において、m個の画素をもつ充電変換部からのセン
サ信号をバッファ手段たるバッファアンプを介して読出
すための回路構成部が示されている。
同図において、L、、L、、L、は出力線であり、この
出力線L1〜L、にはm/3個の画素数分のバッファア
ンプB、〜B、。、B2.〜B2.。
B 31〜B1.、が接続されている。出力線L1に接
続されるバッファアンプB ++〜B Inの入力端に
は、トランジスタM + + 〜M + n (n =
 m / 3 )が接続される。出力線L2に接続され
るバッファアンプB 2+〜B2L+の入力側には、ト
ランジスタM21〜M、n(n=m/3)が接続される
。出力線L3に接続されるバッファアンプB、1〜B、
。の入力端には、トランジスタM31〜M3゜(n =
 m / 3 )が接続される。
トランジスタM + +”=M lfi+ M at〜
M 2n、 M31〜M i nは、各々走査回路から
のパルスφ、〜φ11φ21〜φ2nl  φ、1〜φ
311によって0N−OFF制御される。
各画素のセンサ信号V s1〜V−は、パルスφIIN
φln、 φ21ゞφtn1  φm+−φ3nによっ
て選択され、トランジスタMll〜M+n、Mi+〜M
 2n+M3.−M、。及びこれらのトランジスタと接
続されるバッファアンプB II〜B111.B21〜
B 2n。
831〜B 3nを介して出力線り、〜L3に出力され
る。
バッファアンプB II〜B1.、の入力側にはトラン
ジスタN、〜N Inが接続され、バッファアンプB 
21〜B 2+1の入力側にはトランジスタN 21〜
N2nが接続され、バッファアンプB x t” B 
snの入力端にはトランジスタN s +〜N1..が
接続される。トランジスタN + r〜N 1111 
N 21〜N 2.、 N、、〜N 3nは、各々走査
回路からのパルスφ、。〜φ1.。
φ1.〜φ、、、、φ2.〜φ2.lによってON・O
FF制御され、バッファアンプ821〜Bよ。の入力側
には、トランジスタN l l〜N In、 N 21
〜Nz n 、 N s〜N xnを介して基準電位v
3が印加可能となっている。
出力線り、、L2.L3の後段には、それぞれコンデン
サCNI  CNi CNsが直列に接続され、各コン
デンサCMI、CM□、CN3の入力側はそれぞれトラ
ンジスタM、lI1MR□、Matsを介してリセット
電源に接続され、リセット電圧V。Nが印加可能となっ
ている。トランジスタM * + + M R2、M 
Rxは各々出力読出しパルスφ2.φ3.φ1によって
0N−OFF制御される。
コンデンサCIll  CN2. CN3の出力側はそ
れぞれトランジスタMア、、MT、、Mア、を介してサ
ンプル・ホールド回路(S/8回路)に接続される。ト
ランジスタMア31M7□、M丁3は各々出力読出しパ
ルスφ3.ψ2.φ、によって制御され、この出力読出
しパルスφ3.φ2.ψ、の制御によってコンデンサC
HI、CM□、CHsに蓄積された信号電荷はS/8回
路に読出される。
コンデンサCMl、 C+4*、 C83の出力側はそ
れぞれトランジスタM CI、 M6x1Mcxを介し
てリセット電源に接続され、リセット電圧■。8が印加
可能となっている。トランジスタM c + 、 M 
c 2 、 M c sは各々出力読出しパルスφ8.
φ1.φ2によってON・OFF制御される。
トランジスタMt5.Mア2.MT3の出力側はそれぞ
れトランジスタM r + + M r 21 M r
 3を介してリセット電源に接続され、リセット電源■
。Nが印加可能となっている。トランジスタMr + 
、 M F a +M F sは各々出力読出しパルス
φ2.φ1.φ1によって0N−OFF制御される。
次に上記実施例のノイズ補正回路の動作について説明す
る。
第2図は、上記ノイズ補正回路の動作を説明するための
タイミングチャートである。
第1図を用いて既に説明したように、パルスφ1.φ2
.φ、によって、トランジスタMT、。
M、、、 M7m(7)ON −OF F制御カナサレ
、出力線り5.Lx 、L−が選択されるとともに、ト
ランジスタM * l” M *l+ M c+−M 
cm、 M r+〜MylのON・OFF制fil カ
ナサh、出力線り、、L、。
L、のりセットがなされる。一方パルスφ口。
φ2++  φ!1.  φsoはパルスφ11 φ2
I φ3&こ同期して出力される走査回路からのパルス
の一部であり、センサ動作−周期中に1個のパルスだけ
が出力される。
第2図に示したタイミングチャートに従って、例えば出
力!!L、への入力信号V s、のノイズ補正読出しの
動作に注目すると、まず、パルスφ、。によってトラン
ジスタN IIをON状態とし、所定の電圧Vaをバッ
ファアンプB IIに入力する。このとき同時にコンデ
ンサCNlの出力側をパルスφ3によりトランジスタM
c+をON状態としてV。Hの固定電位とする。ここで
バッファアンプB 目を通して出力されたノイズ成分を
含む信号をV、t+■8とすると、コンデンサCH+に
はVa +VNの電位が保持される。次にパルスφ、に
よりトランジスタM I lをONL、、センサ信号V
 s+をバッファアンプBllに入力すると、バッファ
アンプB ++を通して所定の電圧V、を入力したとき
と同レベルのノイズ成分が発生し、その出力はV s 
+ + V Nとなる。この信号V s + + V 
sがバッファアンプBから出力されると同時にトランジ
スタM c +はパルスφ、によってOFF状態とされ
、コンデンサCNIはフローティング状態となる。この
ときのコンデンサCs+における信号の変化に注目する
と、最初にコンデンサCNlの入力側にはVll+VN
の電位、出力側には■。、の電位が保持されており、こ
こにV s+ 十V sの信号が印加されるとコンデン
サC□の入力端の電位変化はVg+  Vaであり、こ
の電位変化により出力側もV、、−V、たけ電位が変化
してV s+−V a + V ONが現われ、バッフ
ァアンプB++で発生したノイズ成分■8は除去される
。この電位Vs+  Va +VONの信号はトランジ
スタMア、がパルスφ1によってON状態となっている
ために、S/8回路に入力される。この後パルスφ2に
よってトランジスタM R1とM。
とがON状態とされ、各配線部の電位はV。Hにリセッ
トされ、次回の信号の読出しに備える。
以上の一連の動作は出力線L2.Lsについても同様で
あり、タイミングチャートかられかるように各出力信号
はパルスφ1.φ2.φ3の順にS/8回路に入力され
連続した信号として取り出される。このように本実施例
では出力線を3本以上に分割し、その走査パルス、出力
読出しパルスを効率良(組合せることにより、ノイズ補
正回路を有しない回路と同数のパルスだけでノイズ補正
動作を行うとともに時間的に効率良く信号の処理が可能
となる。
なお、上述した実施例において電位■6は、信号がバッ
ファアンプに入力されることによって生ずるノイズと同
じノイズがバッファアンプにおいて発生するような値に
設定することが望まれるが、上記実施例においではセン
サーの暗時信号レベルと同レベルの電位とすればよい。
〔発明の効果] 以上、詳細に説明したように、本発明のノイズ補正回路
によれば、バッファ手段において生ずるノイズを簡易な
回路構成で除去することができる。
本発明を用いた光電変換装置は、上記ノイズ補正回路を
用いることにより、出力部におけるゲインの低下を除ぎ
、読出しの時間効率を向上させる効果を得ることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の光電変換装置に用いるノイズ補正回
路の一実施例を示す回路構成図である。 第2図は、上記ノイズ補正回路の動作を説明するための
タイミングチャートである。 第3図は、電荷蓄積型の光電変換装置の一構成例を示す
ための概略的構成図である。 第4図および第5図は、信号読出し回路の構成を説明す
るための回路図である。 Nz〜N 1111  N 21〜N 21’l+  
N Z l〜N 3n+  M +r〜M In、  
M 2□〜M 2111  M s+〜W1 zn+ 
 M++r”M 1131M c + 〜M c s 
+ M r + 〜M r 3+ M t +〜M?−
:トランジスタ、B ++〜B IJ B z+〜B 
an+ B it〜B 3n :バッファアンプ、 C8 C8□。 CN3: コンデン サ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1のスイッチ手段を介して信号が入力され、且
    つ第2のスイッチ手段を介して所定の電圧が入力される
    バッファ手段と、このバッファ手段の出力側に接続され
    た電荷蓄積手段と、この電荷蓄積手段の入力側及び出力
    側に接続されたリセット手段とを有することを特徴とす
    るノイズ補正回路。
  2. (2)第1のスイッチ手段を介してセンサ信号が入力さ
    れ、且つ第2のスイッチ手段を介して所定の電圧が入力
    される複数のバッファ手段と、これらのバッファ手段が
    分割されて接続される複数の出力線と、これらの出力線
    の各々に接続された複数の電荷蓄積手段と、これらの電
    荷蓄積手段の各々の入力側及び出力側に接続されたリセ
    ット手段とを有することを特徴とする光電変換装置。
JP1142140A 1989-04-10 1989-06-06 ノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置 Pending JPH039677A (ja)

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JP1142140A JPH039677A (ja) 1989-06-06 1989-06-06 ノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置
US07/508,893 US5162912A (en) 1989-04-10 1990-04-05 Photoelectric conversion apparatus eliminating noise in an output signal
EP90303710A EP0392754B1 (en) 1989-04-10 1990-04-06 Photoelectric conversion apparatus
DE69010737T DE69010737T2 (de) 1989-04-10 1990-04-06 Photoelektrische Wandlungsvorrichtung.
US08/038,053 US5339106A (en) 1989-04-10 1993-03-25 Photoelectric conversion apparatus eliminating noise in an output signal

Applications Claiming Priority (1)

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JP1142140A JPH039677A (ja) 1989-06-06 1989-06-06 ノイズ補正回路及びそれを用いた光電変換装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434620A (en) * 1991-02-22 1995-07-18 Nippondenso Co., Ltd. Image sensor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5434620A (en) * 1991-02-22 1995-07-18 Nippondenso Co., Ltd. Image sensor

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