JPH04363986A - 固体撮像素子 - 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】

【０００１】［発明の目的］

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば内視鏡、Ｘ線診
断装置等に設けられるＣＣＤ等の固体撮像素子に係り、
特に画素信号を水平転送するための水平転送ラインを複
数個備える固体撮像素子に関する。

【０００３】

【従来の技術】この種の固体撮像素子は、光を受光して
光象を電気信号に変換する受光部と、受光部で得られる
信号電荷を垂直方向に転送するための複数の垂直転送ラ
インと、垂直転送ラインから転送された信号電荷を水平
方向に転送するための水平転送ラインとを備えている。 各垂直転送ラインは互いに平行に配列されており、例え
ば２個の水平転送ラインが設けられている場合には、一
方の水平転送ラインに信号電荷を送る垂直転送ラインと
、他方の水平転送ラインに信号電荷を送る垂直転送ライ
ンとが、互いに隣り合うように配置されている。そして
、２個の水平転送ラインから水平転送された２系統の信
号電荷が合されて１フレームの信号とされて出力される
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来技術の場合には、各水平転送ラインを通る信号電荷
の画素が固定しているので、各水平転送ラインで転送効
率等の特性が異なり、各水平転送ラインに接続される外
部回路の各ラインで周波数特性等の特性が異なると、そ
の違いが固定パターンのノイズとなり、同一光が固体撮
像素子に入射しても出力ラインにより信号レベルが異な
り、この固体撮像素子により得られる画像に縦すじが生
じるという問題があった。そのため、各ラインの特性を
同じにするための調整作業を行ったり、縦すじを低減す
るための回路を設けたりしていたが、この場合には、厳
密に各ラインの特性を合せ込む必要があるので調整作業
に手間や時間がかかったり、回路構成が複雑になるとい
う欠点がある上に、この場合でも確実に固定パターンの
ノイズ，画像の縦すじを低減することは難しかった。

【０００５】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、調
整作業に手間や時間をかけることなく、簡単な回路構成
で、確実に固定パターンのノイズを低減し、画像の縦す
じを低減することができる固体撮像素子を提供すること
にある。

【０００６】［発明の構成］

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、複数の水平転送ラインを備える
固体撮像素子において、各画素に対して該画素の信号を
読出す水平転送ラインを任意に選択することが可能とさ
れたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明の固体撮像素子においては、各画素に対
して画素信号を読出す水平転送ラインを任意に選択する
ことが可能なので、各水平転送ラインを通る信号電荷の
画素が固定することを防止し、信号経路間の特性の違い
が各画素の信号に与えるノイズを平均化することができ
る。また、所定の画素信号を各水平転送ラインを介して
出力することにより得られる情報を基にして、各ライン
の特性の違いを補正するための係数を求め、撮像時には
、この係数を用いて各ラインの出力を修正することによ
って、各ラインの特性差が信号に与える悪影響を低減す
ることができる。

【０００９】従って、この固体撮像素子では、確実に固
定パターンのノイズを低減し、画像の縦すじを低減する
ことが可能となる。また、各水平転送ライン及びこれに
接続される外部回路ラインの特性を厳密に合せ込む必要
がないので、調整作業が簡単になり、縦すじを低減する
ための回路も不要となるので、回路構成が簡単になる。

【００１０】

【実施例】以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明
する。図１，図２は本発明の一実施例の固体撮像素子の
構成を概略的に示す説明図，図３は同固体撮像素子が設
けられるＸ線診断装置の構成を示すブロック図である。

【００１１】図３においてこのＸ線診断装置１は、概略
被検体Ｐに対してＸ線を照射しＸ線撮影を行う撮影部２
と、撮影部２から送られる光像を電気信号に変換する固
体撮像素子としてのＣＣＤ３と、ＣＣＤ３から出力され
る信号に信号処理等の処理を行う情報処理部４と、情報
処理部４から送られる映像信号に従って画像を表示する
ＣＲＴディスプレイ等のモニタ５とから成る。撮影部２
には、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管６と、被検体Ｐ
を透過したＸ線により形成されるＸ線像を光学像に変換
するＩ．Ｉ（イメージ・インテンシファイア）７と、光
学系８とが設けられている。情報処理部４は、信号処理
回路９，Ａ／Ｄ変換器１０，メモリ１１及びＤ／Ａ変換
器１２を備えている。

【００１２】また、Ｘ線管６から曝射されるＸ線量を制
御するＸ線コントローラ１３と、ＣＣＤ３を駆動するた
めの駆動パルスを発生する駆動パルス発生部１４とが設
けられており、これらのＸ線コントローラ１３及び駆動
パルス発生部１４は制御部１５により制御される。撮影
時にはＸ線管６により被検体ＰにＸ線が照射され、その
Ｘ線像がＩ．Ｉ７により光学像に変換され、この光学像
が光学系８を介してＣＣＤ３に送られる。ＣＣＤ３はこ
の光像を電気信号に変換して情報処理部４に送り、情報
処理部４では、この信号に信号処理回路９により信号処
理を行い、Ａ／Ｄ変換器１０によりＡ／Ｄ変換して得ら
れる１フレーム分の画像をメモリ１１に記憶した後、こ
のフレーム画像の信号にＤ／Ａ変換器１２によりＤ／Ａ
変換を行って得られる映像信号をモニタ５に送る。そし
て、モニタ５の画面上に被検体Ｐの撮影画像が表示され
る。

【００１３】ＣＣＤ３は図１，図２に示すように、光を
受光して光像を電気信号に変換する受光部２０と、受光
部２０からラインシフトされた信号電荷を水平方向に転
送する水平転送部２１とを備えている。受光部２０には
、光像に対して光電変換を行う複数のフォトダイオード
（図示せず）と、各フォトダイオードで得られる信号電
荷を垂直方向（図中矢印方向）に転送するための互いに
平行に配列された複数の垂直転送ライン（図示せず）と
を備えている。水平転送部２１は、信号電荷の水平転送
を行うための２個の水平転送ライン２１ａ，２１ｂと、
これらの水平転送ライン２１ａ，２１ｂの間に設けられ
た水平転送部分割ゲート２２とを備えている。また、こ
のＣＣＤ３は、各画素に対して画素信号を読出す水平転
送ラインを任意に選択することが可能とされており、撮
像時には、各画素の信号を読出す水平転送ラインが１フ
レーム毎に異なるようにされている。

【００１４】次に、ＣＣＤ３における電荷転送の際の動
作について説明する。

【００１５】まず、駆動パルス発生部１４からＣＣＤ３
に駆動パルスが送られて、受光部２０のフォトダイオー
ドに蓄積された各画素の信号電荷が垂直転送ラインに転
送された後、これらの信号電荷が各垂直転送ラインから
水平転送部２１に転送（ラインシフト）される。ここで
、図１，図２における左側から奇数番目の垂直転送ライ
ンからラインシフトされる信号電荷をＡ，偶数番目の垂
直転送ラインからラインシフトされる信号電荷をＢとす
ると、最初のフレームでは、図１に示すように、信号電
荷Ａ，Ｂに対応する水平転送部分割ゲート２２の各部分
に、それぞれ信号電荷Ａを水平転送ライン２１ａに振り
分けるためのゲート信号ＧＡ，信号電荷Ｂを水平転送ラ
イン２１ｂに振り分けるためのゲート信号ＧＢが、駆動
パルス発生部１４から送られる。

【００１６】そして、信号電荷Ａが水平転送ライン２１
ａから水平転送されて出力２３ａとして出力され、信号
電荷Ｂが水平転送ライン２１ｂから水平転送されて出力
２３ｂとして出力された後、出力２３ａと出力２３ｂが
合され１フレームの信号とされてＣＣＤ３から出力され
る。

【００１７】次のフレームでは、図２に示すように、信
号電荷Ａを水平転送ライン２１ｂに振り分け、信号電荷
Ｂを水平転送ライン２１ａに振り分けるようなゲート信
号が、駆動パルス発生部１４から水平転送部分割ゲート
２２に送られる。それにより信号電荷Ａ，Ｂはそれぞれ
水平転送ライン２１ｂ，２１ａに送られ、さらに水平転
送ライン２１ｂ，２１ａから水平転送されて、出力２３
ｂ，２３ａとして出力される。そして、上記と同様に、
出力２３ａと出力２３ｂが合され１フレームの信号とさ
れてＣＣＤ３から出力される。

【００１８】本実施例では上記したように、１フレーム
毎に各画素の信号が通る水平転送ラインが異なるように
されているので、各水平転送ライン２１ａ，２１ｂを通
る信号電荷の画素が固定化することが防止され、２個の
水平転送ライン２１ａ，２１ｂ及びこれに接続される外
部回路の２ラインの特性差が出力信号に与えるノイズが
平均化される。従って、固定パターンのノイズが低減さ
れ、モニタ５で表示される画像には縦すじが見えなくな
る。また、上記２ラインの特性を厳密に合せ込む必要が
ないので、調整作業が簡単になり、画像の縦すじを低減
する回路も不要となるので、回路構成が簡単になる。

【００１９】なお、上記実施例において、信号電荷Ａ，
Ｂを送る水平転送ラインをフィールド毎に換えても上記
と同様な効果が得られる。また、所定の画素信号を各水
平転送ライン２１ａ，２１ｂを介して出力することによ
り得られる情報を基にして、各ラインの特性差を補正す
るための係数を求め、撮像時には従来と同様に電荷転送
を行い、各画素の信号を所定の水平転送ラインを介して
出力してから、上記係数を用いて各ラインの出力を修正
してもよい。この場合にも、調整作業に手間や時間をか
けることなく、簡単な回路構成で、確実に固定パターン
のノイズ，画素の縦すじを低減することができる。

【００２０】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく種々変形実施が
可能である。例えば、上記実施例においては２個の水平
転送ラインを備えるＣＣＤをＸ線診断装置に設けた場合
を例にとったが、３個以上の複数の水平転送ラインを備
える固体撮像素子や、内視鏡等の他の装置に固体撮像素
子が設けられる場合も適用可能である。

【００２１】

【発明の効果】本発明の固体撮像素子は以上の構成及び
作用を有するもので、調整作業に手間や時間をかけるこ
となく、簡単な回路構成で、確実に固定パターンのノイ
ズを低減し、画像の縦すじを低減することができる。従
って、本発明の固体撮像素子を用いれば、高画質の画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の固体撮像素子の構成を概略
的に示す説明図である。

【図２】同実施例の固体撮像素子の動作を概略的に示す
説明図である。

【図３】同固体撮像素子が設けられるＸ線診断装置の構
成を示すブロック図である。

【符号の説明】

３　　ＣＣＤ（固体撮像素子） １４　　駆動パルス発生部 ２０　　受光部 ２１　　水平転送部 ２１ａ　　水平転送ライン ２１ｂ　　水平転送ライン ２２　　水平転送部分割ゲート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の水平転送ラインを備える固体撮
   像素子において、各画素に対して該画素の信号を読出す
   水平転送ラインを任意に選択することが可能とされたこ
   とを特徴とする固体撮像素子。