JPH0583547A - Photoelectric converter - Google Patents

Photoelectric converter

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JPH0583547A
JPH0583547A JP3270476A JP27047691A JPH0583547A JP H0583547 A JPH0583547 A JP H0583547A JP 3270476 A JP3270476 A JP 3270476A JP 27047691 A JP27047691 A JP 27047691A JP H0583547 A JPH0583547 A JP H0583547A
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JP
Japan
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noise
output
pixel
signal
picture elements
Prior art date
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JP3270476A
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Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Kumatoriya
昭彦 熊取谷
Seiji Hashimoto
誠二 橋本
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of elements constituting a read system circuit by extracting a noise output only from one part of picture elements and using the output for correcting the noise of neighbor picture elements. CONSTITUTION:The noise levels of partial picture elements 1, m+1 and 2m+1 are detected, and the signal levels of all the picture elements 1-3m are corrected according to the detected noise levels of the partial picture elements 1, m+1 and 2m+1. Namely, this device is equipped with the picture element parts 1-3m to output electric signals corresponding to the quantity of incident light, signal output line 13 to output signals (S) extracted from the picture elements 1-3m, and noise output line to output noise extracted only from the picture elements 1, m+1 and 2m+1 among the respective picture elements 1-3m, and the picture elements to output the noise are limited to only the partial picture elements 1, m+1 and 2m+1 among all the picture elements 1-3m. In this case, one block is composed of one step of a picture element constituting element A and the (m-1) steps of picture element constituting elements B, and signals outputted from the respective picture elements in one block are respectively corrected by the noise outputted from the constitutive element A.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光電変換装置に係り、特
に光電変換素子のノイズ補正を行なう光電変換装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photoelectric conversion device, and more particularly to a photoelectric conversion device for correcting noise of a photoelectric conversion element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来は光電変換素子の出力信号に含まれ
るノイズを補正するために、ノイズ出力と信号出力とを
各画素より取り出し、信号出力からノイズ出力を引く処
理が行われて来た。例えば、バイポーラトランジスタと
同様な構成を取り、ベース領域(制御電極領域となる)
に蓄積されたキャリアをエミッタ(主電極領域となる)
から取り出す増幅型の光電変換素子を用いる光電変換装
置においては、次のような読み出し系回路により処理が
行なわれる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to correct noise included in an output signal of a photoelectric conversion element, a noise output and a signal output are taken out from each pixel and a process of subtracting the noise output from the signal output has been performed. For example, the same structure as a bipolar transistor is used, and the base region (it becomes the control electrode region)
Carriers accumulated in the emitter (becomes the main electrode region)
In a photoelectric conversion device using an amplification type photoelectric conversion element taken out from, the processing is performed by the following readout system circuit.

【0003】図8は従来例の光電変換装置の読み出し線
の概念図である。図9は従来例の信号出力及びノイズ出
力を取り出す読み出し系回路の一画素分の等価回路図で
ある。図9に示す回路は図8における画素1の構成要素
Aの等価回路を示す。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a read line of a conventional photoelectric conversion device. FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a readout system circuit for extracting the signal output and noise output of the conventional example. The circuit shown in FIG. 9 shows an equivalent circuit of the constituent element A of the pixel 1 in FIG.

【0004】図8において、1〜3mは入射光量に対応
した電気信号を出力する画素部、13は画素1〜3mか
らとり取り出した信号(S)を出力する信号出力線、1
4は画素1〜3mから取り出したノイズ(N)を出力す
るノイズ出力線である。
In FIG. 8, 1 to 3 m are pixel portions for outputting electric signals corresponding to the amount of incident light, 13 is a signal output line for outputting a signal (S) taken out from the pixels 1 to 3 m, 1
Reference numeral 4 is a noise output line that outputs noise (N) extracted from the pixels 1 to 3 m.

【0005】図9において、21は画素を形成するバイ
ポーラトランジスタ(増幅型の光電変換要素となる)、
22はバイポーラトランジスタ21のエミッタを基準電
圧VR に接続しリセットを行う為のパルスφVRS によっ
て作動するスイッチ手段としてのNMOSトランジス
タ、23はバイポーラトランジスタ21のベースを基準
電圧VBBに接続しリセットを行う為のパルスφRES によ
って作動するスイッチ手段としてのPMOSトランジス
タ、26はバイポーラトランジスタ21のエミッタに出
力された信号を一時保持しておく為の転送容量CTS、2
7はバイポーラトランジスタ21のエミッタに出力され
たノイズを一時保持しておく為の転送容量CTN、24は
バイポーラトランジスタ21のエミッタに出力された信
号を転送容量CTS26へ転送する為のパルスφTSによっ
て作動するスイッチ手段としてのNMOSトランジス
タ、25はバイポーラトランジスタ21のエミッタに出
力されたノイズを転送容量CTN27へ転送する為のパル
スφTNにより作動するスイッチ手段としてのNMOSト
ランジスタ、28,29はそれぞれ転送容量CTS26,
TN27を基準電圧VR に接続し、リセットを行う為の
パルスφCRS によって作動するスイッチ手段としてのN
MOSトランジスタ、32,33はそれぞれ信号、ノイ
ズを出力するための出力線、30,31はそれぞれ転送
容量CTS26,CTN27に一時保持された信号、ノイズ
を出力線32,33へ出力する為のパルスφSRにより作
動するスイッチ手段としてのNMOSトランジスタであ
る。
In FIG. 9, reference numeral 21 denotes a bipolar transistor (which serves as an amplification type photoelectric conversion element) forming a pixel,
22 NMOS transistors serving as switching means operated by pulse phi VRS for resetting to connect the emitter of the bipolar transistor 21 to the reference voltage V R, 23 is reset to connect the base of the bipolar transistor 21 to the reference voltage V BB A PMOS transistor, which operates as a switch means by a pulse φ RES for performing, a transfer capacitor C TS for temporarily holding the signal output to the emitter of the bipolar transistor 21, CTS, 2
Reference numeral 7 is a transfer capacitance C TN for temporarily holding the noise output to the emitter of the bipolar transistor 21, and 24 is a pulse φ for transferring the signal output to the emitter of the bipolar transistor 21 to the transfer capacitance C TS 26. An NMOS transistor serving as switch means operated by TS , 25 is an NMOS transistor serving as switch means operated by a pulse φ TN for transferring noise output to the emitter of the bipolar transistor 21 to the transfer capacitor C TN 27, 28, 29 Are transfer capacities C TS 26,
N as a switch means which is operated by the pulse φ CRS for connecting the C TN 27 to the reference voltage V R and performing the reset.
MOS transistors, 32 and 33, output lines for outputting signals and noise, respectively, and 30 and 31, output signals and noise, which are temporarily held in the transfer capacitors C TS 26 and C TN 27, to the output lines 32 and 33, respectively. It is an NMOS transistor as a switch means that operates by a pulse φ SR for .

【0006】上記構成における動作を図10のタイミン
グチャートを用いて説明する。
The operation of the above configuration will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0007】図10は、上記光電変換装置の動作を説明
するタイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart for explaining the operation of the above photoelectric conversion device.

【0008】まず、φCRS に正のパルス電圧が付加され
転送容量CTS26,CTN27に残留する電荷がリセット
される。続いてφTSに正のパルス電圧が付加されバイポ
ーラトランジスタ21のエミッタと転送容量CTS26が
接続され、エミッタに出力されていた信号電圧が転送容
量CTS26へ転送される(信号読み出し動作)。
First, a positive pulse voltage is applied to φ CRS to reset the charges remaining in the transfer capacitors C TS 26 and C TN 27. Then, a positive pulse voltage is added to φ TS , the emitter of the bipolar transistor 21 and the transfer capacitor C TS 26 are connected, and the signal voltage output to the emitter is transferred to the transfer capacitor C TS 26 (signal reading operation). ..

【0009】次にφRES に負のパルス電圧が付加されバ
イポーラトランジスタ21のベースが基準電圧VBBにク
ランプされる。続いてφVRS に正のパルス電圧が付加さ
れバイポーラトランジスタ21のエミッタが基準電圧V
R に接続され、バイポーラトランジスタ21のベース・
エミッタ間に電流が流れてベースに残留するキャリアが
消滅する(リセット動作)。
Next, a negative pulse voltage is added to φ RES to clamp the base of the bipolar transistor 21 to the reference voltage V BB . Then, a positive pulse voltage is added to φ VRS to cause the emitter of the bipolar transistor 21 to have a reference voltage V
R is connected to the base of the bipolar transistor 21
A current flows between the emitters and carriers remaining in the base disappear (reset operation).

【0010】次にφTNに正のパルス電圧が付加されバイ
ポーラトランジスタ21のエミッタと転送容量CTN27
が接続されてエミッタに出力されていたノイズ電圧が転
送容量CTN27へ転送される(ノイズ読み出し動作)。
更にもう一度リセット動作が繰り返された後、バイポー
ラトランジスタ21のベース・エミッタは浮遊状態とな
り光電荷の蓄積が開始され、同時に転送容量CTS26,
TN27に一時保持されていた信号とノイズとがそれぞ
れ出力線32,33に出力される(蓄積動作)。
Next, a positive pulse voltage is added to φ TN , the emitter of the bipolar transistor 21 and the transfer capacitance C TN 27
And the noise voltage output to the emitter is transferred to the transfer capacitor C TN 27 (noise reading operation).
After the reset operation is repeated once more, the base and emitter of the bipolar transistor 21 are brought into a floating state to start accumulation of photocharges, and at the same time, the transfer capacitance C TS 26,
The signal and noise temporarily held in the C TN 27 are output to the output lines 32 and 33, respectively (accumulation operation).

【0011】蓄積動作が終了すると再び信号読み出し動
作に戻り、順次一連の動作が繰り返されていく。
When the accumulation operation is completed, the signal reading operation is resumed, and a series of operations are sequentially repeated.

【0012】以上のようなセンサー動作で信号出力とノ
イズ出力の差動出力を取ればノイズ補正した画像信号が
得られる。
A noise-corrected image signal can be obtained by taking the differential output of the signal output and the noise output by the above sensor operation.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来例では、各画素毎に信号出力用のMOSトランジ
スタ、ノイズ出力用のMOSトランジスタ、転送容量、
配線が必要であるため、画素の微細化の障害となり、ま
たチップ面積が増大するのでコストアップの原因となる
などの課題があった。
However, in the above-mentioned conventional example, for each pixel, a signal output MOS transistor, a noise output MOS transistor, a transfer capacitor,
Since the wiring is required, there is a problem that it becomes an obstacle to miniaturization of the pixel, and the chip area increases, which causes a cost increase.

【0014】本発明は、上述の課題を解消するため補正
回路を効率化して各画素読み出し系回路の構成素子数を
削減した光電変換装置を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a photoelectric conversion device in which the number of constituent elements of each pixel readout system circuit is reduced by increasing the efficiency of the correction circuit in order to solve the above problems.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の光電変換装置は、一部の画素のノイズレ
ベルを検出し、検出された一部の画素のノイズレベルに
より全ての画素の信号レベルを補正することを特徴とす
るものである。
In order to achieve the above object, the photoelectric conversion device of the present invention detects the noise level of a part of pixels, and detects all the noise levels by the detected noise level of a part of pixels. It is characterized in that the signal level of the pixel is corrected.

【0016】また、本発明の光電変換装置は、配列され
た複数のラインセンサーの内、少なくとも一つのライン
センサーのノイズレベルを検出し、検出されたラインセ
ンサーのノイズレベルにより全てのラインセンサーの信
号レベルを補正することを特徴とするものである。
Further, the photoelectric conversion device of the present invention detects the noise level of at least one line sensor among the arrayed line sensors, and detects the signal level of all line sensors according to the detected noise level of the line sensor. It is characterized by correcting the level.

【0017】[0017]

【作用】図8及び図9を用いて説明したノイズ出力と信
号出力とを各画素より取り出し、信号出力からノイズ出
力を引くノイズ補正方式では、 .各画素毎の製造上のばらつきに起因する固定パター
ンノイズ .各画素及び読み出し回路系のチップ内での特性分布
の傾斜から生ずるシェーディング の2種類のノイズの補正が可能である。
In the noise correction method of extracting the noise output and the signal output from each pixel and subtracting the noise output from the signal output described with reference to FIGS. Fixed pattern noise due to manufacturing variations for each pixel. It is possible to correct two types of shading noise caused by the inclination of the characteristic distribution in each pixel and the chip of the readout circuit system.

【0018】本発明者らは、の固定パターンノイズは
各画素ごとに様々な値を取るが、のシェーディング
は、特性分布の傾斜から生ずるため、画素のノイズは近
傍の画素のノイズに近い値を取ることに着目し、の固
定パターンノイズに比べてのシェーディングのノイズ
が支配的である場合には、近傍の画素から出力されるノ
イズで画素からの信号を補正できることを見出し本発明
に到達したものである。
Although the fixed pattern noise of has various values for each pixel, the shading of results from the slope of the characteristic distribution, so that the noise of the pixel has a value close to the noise of the neighboring pixels. Focusing on the taking, when the shading noise is dominant as compared with the fixed pattern noise of, it has been found that the signal from the pixel can be corrected by the noise output from the neighboring pixels, and the present invention has been achieved. Is.

【0019】すなわち、本発明の光電変換装置は、の
シェーディングのノイズのように、一部の画素からのノ
イズが他の画素のノイズに近い値となる場合のノイズ補
正に用いられるものであり、一部の画素から信号出力と
ノイズ出力を取りだし、他の画素からは信号出力のみを
取りだし、当該他の画素のノイズ補正は前記一部の画素
からのノイズ出力で代用して信号出力を補正すること
で、ノイズ出力のために必要となる読み出し回路系の構
成素子数を大幅に削減するものである。
That is, the photoelectric conversion device of the present invention is used for noise correction when the noise from some pixels has a value close to the noise of other pixels, such as the noise of shading. The signal output and noise output are taken out from some pixels, only the signal output is taken out from other pixels, and the noise output from the other pixels is substituted for the noise output of the other pixels to correct the signal output. As a result, the number of constituent elements of the read circuit system required for noise output is significantly reduced.

【0020】また本発明の光電変換装置は、複数のライ
ンセンサーの少なくとも一つのラインのノイズ出力を取
りだし、このノイズ出力で代用して全てのラインセンサ
ーの信号レベルを補正することで、ノイズ出力のために
必要となる読み出し回路系の構成素子数を大幅に削減す
るものである。
Further, the photoelectric conversion device of the present invention takes out the noise output of at least one line of the plurality of line sensors, and substitutes this noise output to correct the signal level of all the line sensors to obtain the noise output. Therefore, the number of constituent elements of the readout circuit system, which is necessary for that purpose, is significantly reduced.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。 (第1の実施例)本実施例は、画素毎のばらつきである
固定パターンノイズよりチップ内での特性分布の傾斜か
ら生ずるシェーディングが支配的な場合に、本発明によ
りノイズ補正を行なう例である。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. (First Embodiment) This embodiment is an example in which noise correction is performed by the present invention when the shading caused by the inclination of the characteristic distribution in the chip is more dominant than the fixed pattern noise which is the variation for each pixel. ..

【0022】図1は、本発明の第1実施例の光電変換装
置の読み出し線の概念図である。図2は、本発明の第1
実施例の光電変換装置の信号出力のみを取り出す一画素
分の読み出し系回路の等価回路図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a read line of a photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows the first of the present invention.
FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a read-out circuit for one pixel that extracts only the signal output of the photoelectric conversion device of the example.

【0023】なお、図2の構成部材は図9に示した構成
部材と同一構成部材を用いているので、同一符号を付し
て説明を省略する。
Since the constituent members shown in FIG. 2 are the same as the constituent members shown in FIG. 9, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.

【0024】図1において、1〜3mは入射光量に対応
した電気信号を出力する画素部、13は画素1〜3mか
らとり取り出した信号(S)を出力する信号出力線、1
4′は各画素1〜3mの中で画素1,m+1,2m+1
からのみ取り出したノイズ(N)を出力するノイズ出力
線である。すなわち、本実施例においては、ノイズを出
力するのは全画素1〜3mの内の一部の画素1,m+
1,2m+1のみである。ここで、画素1,m+1,2
m+1の構成要素Aは従来例の図9に示される等価回路
と同一であり、画素2〜m,m+2〜2m,2m+2〜
3mの構成要素Bは図2に示される等価回路であって、
図9に示した等価回路からノイズ出力の読み出し系回路
を削減した信号出力のみの読み出し系回路である。本実
施例では、図9に示した従来例と同一回路構成の画素構
成要素Aの1段と、図2に示した画素構成要素Bのm−
1段とで1ブロックを構成しており、1ブロック内の各
画素から出力される信号はそれぞれ構成要素Aから出力
されるノイズを用いてノイズ補正される。
In FIG. 1, 1 to 3 m are pixel portions for outputting electric signals corresponding to the amount of incident light, 13 is a signal output line for outputting a signal (S) taken out from the pixels 1 to 3 m, 1
4'is pixel 1, m + 1, 2m + 1 in each pixel 1-3m
It is a noise output line that outputs the noise (N) extracted only from. That is, in the present embodiment, it is a part of all the pixels 1 to 3 m that outputs noise, that is, a pixel 1, m +
Only 1,2m + 1. Here, pixels 1, m + 1, 2
The constituent element A of m + 1 is the same as the equivalent circuit shown in FIG. 9 of the conventional example, and the pixels 2 to m, m + 2 to 2m, and 2m + 2.
The 3 m component B is the equivalent circuit shown in FIG.
This is a read-out system circuit only for signal output, in which a read-out system circuit for noise output is eliminated from the equivalent circuit shown in FIG. In this embodiment, one stage of the pixel component A having the same circuit configuration as that of the conventional example shown in FIG. 9 and m− of the pixel component B shown in FIG.
One stage constitutes one block, and the signal output from each pixel in one block is noise-corrected using the noise output from the constituent element A.

【0025】図3は、各画素のノイズ出力と画素の対応
を示す図である。図3に示すように、各画素のノイズ出
力(N)は、各画素毎のばらつきである固定パターンノ
イズよりチップ内での特性分布の傾斜から生ずるシェー
ディングが支配的である。このような場合には、数画素
につき1画素のノイズ出力が得られれば、相関的に代用
して近傍のノイズ補正に用いてさしつかえない。
FIG. 3 is a diagram showing the correspondence between the noise output of each pixel and the pixel. As shown in FIG. 3, the noise output (N) of each pixel is dominated by the shading caused by the inclination of the characteristic distribution in the chip rather than the fixed pattern noise which is the variation for each pixel. In such a case, if a noise output of one pixel is obtained for every several pixels, it may be used as a noise correction in the vicinity by correlating and substituting.

【0026】図4は、信号出力線13及びノイズ出力線
14′に接続される、画素の信号レベル補正用差動回路
の回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a differential circuit for correcting the signal level of a pixel, which is connected to the signal output line 13 and the noise output line 14 '.

【0027】図4において、41はノイズ出力(S)を
サンプルホールドするためのサンプルホールド(S/
H)回路、N′はサンプルホールドされm画素分の期
間,所定の画素(例えば、画素1)のノイズ出力が出力
され続けるノイズ出力、42は信号出力(S)とサンプ
ルホールドされたノイズ出力(N′)の差動をとるため
の差動アンプ、43は出力端子、S−N′は差動出力で
ある。
In FIG. 4, 41 is a sample hold (S / S) for sampling and holding the noise output (S).
H) circuit, N ′ is a noise output in which a noise output of a predetermined pixel (for example, pixel 1) is continuously output for a period of m pixels sampled and held, and 42 is a signal output (S) and a sampled and held noise output ( N ') is a differential amplifier for taking the differential, 43 is an output terminal, and SN' is a differential output.

【0028】以下、上記構成におけるノイズ補正動作に
ついて説明する。
The noise correction operation in the above configuration will be described below.

【0029】まず、図1に示される画素1の信号出力が
信号出力線13に、画素1のノイズ出力(N)がノイズ
出力線14′に読み出され、続いて画素2の信号出力
(S)のみが出力線13に読み出される。この読み出し
動作は従来例で説明したように図9と図2に示した回路
で行われる。以下、順次各画素の出力が、画素1,m+
1,2m+1のみ信号出力(S)とノイズ出力(N)、
他の画素は信号出力(S)のみ読み出される。
First, the signal output of the pixel 1 shown in FIG. 1 is read out to the signal output line 13, the noise output (N) of the pixel 1 is read out to the noise output line 14 ', and then the signal output of the pixel 2 (S). ) Is read out to the output line 13. This read operation is performed by the circuits shown in FIGS. 9 and 2 as described in the conventional example. Hereinafter, the output of each pixel is sequentially pixel 1, m +
Only 1 and 2m + 1 signal output (S) and noise output (N),
Only the signal output (S) is read from the other pixels.

【0030】次に図4に示した回路によってノイズ補正
を行う。なお、以下の説明では、ある画素iの信号をS
i、ノイズをNiと記する。
Next, noise correction is performed by the circuit shown in FIG. In the following description, the signal of a certain pixel i is S
i and noise are described as Ni.

【0031】まず、画素1の信号出力S1 は直接差動ア
ンプ42の正入力端子へ、画素1のノイズ出力N1 はサ
ンプルホールド回路41を通って差動アンプ42の負入
力端子へ入力し、ノイズ分が相殺されノイズ補正された
(S1 −N1 )が出力端子43に得られる。次に画素2
の信号出力S2 が出力線13に出力されると直接差動ア
ンプ42の正入力端子へ入力し、負入力端子には画素1
のノイズ出力N1 が入力される。よって出力端子43に
は(S2 −N1 )が出力される。このように、(S1
1 ),(S2 −N1 ),(S3 −N1 ),(S4 −N
1 ),…,(Sm+1 −Nm+1 ),(Sm+2 −Nm+1 ),
(Sm+3 −Nm+1 ),(Sm+4 −Nm+1),…,(S
2m+1−N2m+1),(S2m+2−N2m+1),(S2m+3−N
2m+1),(S2m+4−N2m+1),…が出力端子43に出力
される。
First, the signal output S 1 of the pixel 1 is directly input to the positive input terminal of the differential amplifier 42, and the noise output N 1 of the pixel 1 is input to the negative input terminal of the differential amplifier 42 through the sample hold circuit 41. , (S 1 −N 1 ) obtained by canceling the noise component and correcting the noise is obtained at the output terminal 43. Next pixel 2
When the signal output S 2 of is output to the output line 13, it is directly input to the positive input terminal of the differential amplifier 42, and the pixel 1
Noise output N 1 is input. Therefore, (S 2 −N 1 ) is output to the output terminal 43. Thus, (S 1
N 1), (S 2 -N 1), (S 3 -N 1), (S 4 -N
1 ), ..., ( Sm + 1- Nm + 1 ), ( Sm + 2- Nm + 1 ),
( Sm + 3− Nm + 1 ), ( Sm + 4− Nm + 1 ), ..., (S
2m + 1- N2m + 1 ), ( S2m + 2- N2m + 1 ), ( S2m + 3- N
2m + 1 ), (S 2m + 4- N 2m + 1 ), ... Are output to the output terminal 43.

【0032】以上説明したように、ノイズ出力Nが図3
のように固定パターンノイズよりシェーディングが支配
的であれば、このようなノイズ補正でもシェーディング
による画像ムラは改善され十分な補正効果が得られる。 (第2の実施例)本実施例は、配列されたR,G,Bの
ラインセンサーの内の一つのラインセンサーのノイズレ
ベルにより全てのラインセンサーの信号レベルを補正す
るものである。
As explained above, the noise output N is shown in FIG.
If the shading is dominant over the fixed pattern noise as described above, the image unevenness due to the shading can be improved and a sufficient correction effect can be obtained even with such noise correction. (Second Embodiment) In this embodiment, the signal level of all line sensors is corrected by the noise level of one of the arranged R, G, B line sensors.

【0033】図5は、本発明の第2実施例の光電変換装
置の信号およびノイズ出力を取り出す読み出し系回路の
等価回路図である。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a read system circuit for taking out the signal and noise output of the photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention.

【0034】同図において、21R,21G,21B
は、それぞれR信号、G信号、B信号の画素を形成する
バイポーラトランジスタ、22R,22G,22Bはそ
れぞれバイポーラトランジスタ21R,21G,21B
のエミッタを基準電圧VR に接続しリセットを行う為の
φVRS によって作動するスイッチ手段としてのNMOS
トランジスタ、23R,23G,23Bはそれぞれバイ
ポーラトランジスタ21R,21G,21Bのベースを
基準電圧VBBに接続しリセットを行う為のφRESによっ
て作動するスイッチ手段としてのNMOSトランジス
タ、26R,26G,26Bはそれぞれバイポーラトラ
ンジスタ21R,21G,21Bのエミッタに出力され
た信号を一時保持しておく為の転送容量CTRS ,C
TGS ,CTBS 、27Rはバイポーラトランジスタ21R
のエミッタに出力されたノイズを一時保持しておく為の
転送容量CTRN 、24R,24G,24Bはそれぞれバ
イポーラトランジスタ21R,21G,21Bのエミッ
タに出力された信号を転送容量26R,26G,26B
へ転送する為のφTSによって作動するスイッチ手段とし
てのNMOSトランジスタ、25Rはバイポーラトラン
ジスタ21Rのエミッタに出力されたノイズを転送容量
TRN 27Rへ転送する為のφTNにより作動するスイッ
チ手段としてのNMOSトランジスタ、28R,28
G,28Bはそれぞれ転送容量26R,26G,26B
を基準電圧VR に接続しリセットする為のφCRSにより
作動するスイッチ手段としてのNMOSトランジスタ、
29Rは転送容量CTRN 27Rを基準電圧VR に接続し
リセットする為のφCRS により作動するスイッチ手段と
してのNMOSトランジスタ,32R,32G,32
B,33Rはそれぞれ信号RS ,G信号GS ,B信号B
S ,RノイズRN を出力するための出力線、30R,3
0G,30B,31Rはそれぞれ転送容量26R,26
G,26B,転送容量CTRN 27Rに一時保持された信
号、ノイズを出力線32R,32G,32B,33Rへ
出力する為のφSRにより作動するスイッチ手段としての
NMOSトランジスタである。
In the figure, 21R, 21G, 21B
Are bipolar transistors forming pixels of R signal, G signal and B signal respectively, and 22R, 22G and 22B are bipolar transistors 21R, 21G and 21B, respectively.
As switch means operated by φ VRS for connecting the emitter of the transistor to the reference voltage V R and performing reset
Transistors 23R, 23G and 23B are NMOS transistors as switch means which are operated by φ RES for connecting the bases of the bipolar transistors 21R, 21G and 21B to the reference voltage V BB and resetting, and 26R, 26G and 26B, respectively. Transfer capacitors C TRS , C for temporarily holding the signals output to the emitters of the bipolar transistors 21R, 21G, 21B
TGS , C TBS and 27R are bipolar transistors 21R
Of the transfer capacitors CTRN , 24R, 24G, and 24B for temporarily holding the noise output to the emitters of the bipolar transistors 21R, 21G, and 21B, respectively.
An NMOS transistor as a switch means operated by φ TS for transferring to the transistor, 25R is an NMOS transistor as a switch means operated by φ TN for transferring the noise output to the emitter of the bipolar transistor 21R to the transfer capacitor C TRN 27R. Transistor, 28R, 28
G and 28B are transfer capacities 26R, 26G and 26B, respectively.
Is connected to the reference voltage V R and reset by φ CRS, which is an NMOS transistor as a switch means,
29R is an NMOS transistor, 32R, 32G, 32 as a switch means which operates by φ CRS for connecting the transfer capacitance C TRN 27R to the reference voltage V R and resetting it.
B and 33R are signals R S , G signals G S , and B signals B, respectively.
S, an output line for outputting the R noise R N, 30R, 3
0G, 30B and 31R are transfer capacities 26R and 26, respectively.
G, 26B, a signal temporarily stored in the transfer capacitor C TRN 27R, noise is an NMOS transistor as a switch means operated by φ SR for outputting to the output lines 32R, 32G, 32B, 33R.

【0035】また図6は図5の読み出し系回路を構成要
素とするRGBの3ラインセンサーのブロック図であ
る。図6に於いてR1〜R8はR(Red)信号用の画
素、G1〜G8はG(Green)信号用の画素、B1
〜B8はB(Blue)信号用の画素、RO1〜RO8
はそれぞれR1,G1,B1〜R8,G8,B8用の読
み出し系回路である。上記構成において、前記従来例の
ようなセンサー動作をR,G,B各画素が同時に行い、
出力として、Rのみ信号RS とノイズRN を出力し、
G,Bについては信号GS ,BS のみを出力する。
FIG. 6 is a block diagram of an RGB three-line sensor having the reading system circuit of FIG. 5 as a constituent element. In FIG. 6, R1 to R8 are pixels for R (Red) signals, G1 to G8 are pixels for G (Green) signals, and B1.
To B8 are pixels for B (Blue) signals, RO1 to RO8
Are read-out circuits for R1, G1, B1 to R8, G8 and B8, respectively. In the above configuration, the R, G and B pixels simultaneously perform the sensor operation as in the conventional example,
As output, only R outputs signal R S and noise R N ,
For G and B, only signals G S and B S are output.

【0036】図7はRGBの3ラインセンサーの信号レ
ベル補正用差動回路図であり、同図において42R,4
2G,42BはそれぞれR,G,B用の差動アンプであ
り、43R,43G,43BはそれぞれR,G,B差動
出力端子である。
FIG. 7 is a differential circuit diagram for correcting the signal level of the RGB three-line sensor. In FIG.
2G and 42B are differential amplifiers for R, G and B, respectively, and 43R, 43G and 43B are R, G and B differential output terminals, respectively.

【0037】図7のような回路を用いることにより、R
出力端子43RにはR信号RS とRノイズRN の差動出
力(Rout =RS −RN )が出力され、G出力端子43
GにはG信号GS とRノイズRN の差動出力(Gout
S −RN )が出力され、B出力端子43BにはB信号
S とRノイズRN の差動出力(Bout =BS −RN
が出力される。このように、本実施例においては、Rの
みのノイズを出力させる簡易な読み出し系回路で、R,
G,Bの3出力のシェーディング補正ができ画像ムラを
改善することができる。
By using a circuit as shown in FIG. 7, R
The output terminal 43R is output differential output of the R signal R S and R noise R N (R out = R S -R N) is, G output terminal 43
For G, the differential output of G signal G S and R noise R N (G out =
G S -R N) is outputted, the B output terminal 43B differential output of the B signal B S and R noise R N (B out = B S -R N)
Is output. As described above, in the present embodiment, a simple readout system circuit for outputting only R noise is used.
Shading correction of three outputs of G and B can be performed and image unevenness can be improved.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の光
電変換装置は、一部の画素のみからノイズ出力を取り出
し、近傍の画素のノイズ補正に用いることにより、読み
出し系回路の構成素子数を大幅に削減できる。また、複
数のラインセンサーの少なくとも一つのラインのノイズ
出力を取りだし、このノイズ出力で代用して全てのライ
ンセンサーの信号レベルを補正することで、ノイズ出力
のために必要となる読み出し回路系の構成素子数を大幅
に削減できる。
As described in detail above, in the photoelectric conversion device of the present invention, the noise output is taken out from only some pixels and is used for noise correction of neighboring pixels, so that the number of constituent elements of the readout system circuit is increased. Can be significantly reduced. In addition, the noise output of at least one line of the multiple line sensors is taken out, and the noise output is used as a substitute to correct the signal level of all line sensors, thereby configuring the readout circuit system necessary for noise output. The number of elements can be significantly reduced.

【0039】その結果、本発明の光電変換装置は、画素
の微細化に有利となり、また、チップ面積が縮小されコ
ストの低減がはかれる効果がある。
As a result, the photoelectric conversion device of the present invention is advantageous for miniaturization of pixels, and has an effect of reducing the chip area and cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の光電変換装置の読み出し
線の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a read line of a photoelectric conversion device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例の光電変換装置の信号出力
のみを取り出す一画素分の読み出し系回路の等価回路図
である。
FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of a read-out circuit for one pixel that extracts only the signal output of the photoelectric conversion device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】各画素のノイズ出力と画素の対応を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing correspondence between noise output of each pixel and pixel.

【図4】信号出力線13及びノイズ出力線14′に接続
される、画素の信号レベル補正用差動回路の回路図であ
る。
FIG. 4 is a circuit diagram of a differential circuit for correcting a signal level of a pixel, which is connected to a signal output line 13 and a noise output line 14 '.

【図5】本発明の第2実施例の光電変換装置の信号およ
びノイズ出力を取り出す読み出し系回路の等価回路図で
ある。
FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a read system circuit for extracting a signal and noise output of the photoelectric conversion device according to the second embodiment of the present invention.

【図6】図5の読み出し系回路を構成要素とするRGB
の3ラインセンサーのブロック図である。
6 is an RGB diagram in which the readout system circuit of FIG. 5 is a component.
3 is a block diagram of the 3-line sensor of FIG.

【図7】本発明の第2実施例のラインセンサーの信号レ
ベル補正用差動回路図である。
FIG. 7 is a signal level correction differential circuit diagram of the line sensor of the second embodiment of the present invention.

【図8】従来例の光電変換装置の読み出し線の概念図で
ある。
FIG. 8 is a conceptual diagram of a read line of a conventional photoelectric conversion device.

【図9】従来例の信号出力及びノイズ出力を取り出す読
み出し系回路の一画素分の等価回路図である。
FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a readout system circuit that extracts a signal output and a noise output of a conventional example.

【図10】従来例の上記光電変換装置の動作を説明する
タイミングチャートである。
FIG. 10 is a timing chart illustrating the operation of the photoelectric conversion device of the conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜3m 画素 13 信号出力線 14 ノイズ出力線 14′ ノイズ出力線 41 サンプルホールド回路 42 差動アンプ S 信号出力 N ノイズ出力 RS R信号出力 RN Rノイズ出力 GS G信号出力 BS B信号出力 R1〜R8 R信号用画素 G1〜G8 G信号用画素 B1〜B8 B信号用画素 42R R用差動アンプ 42G G用差動アンプ 42B B用差動アンプ1 to 3 m pixel 13 signal output line 14 noise output line 14 'noise output line 41 sample hold circuit 42 differential amplifier S signal output N noise output R S R signal output R N R noise output G S G signal output B S B signal Output R1 to R8 R signal pixel G1 to G8 G signal pixel B1 to B8 B signal pixel 42R R differential amplifier 42G G differential amplifier 42B B differential amplifier

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一部の画素のノイズレベルを検出し、検
出された一部の画素のノイズレベルにより全ての画素の
信号レベルを補正することを特徴とする光電変換装置。
1. A photoelectric conversion device, characterized in that the noise level of some pixels is detected, and the signal levels of all pixels are corrected by the detected noise levels of some pixels.
【請求項2】 配列された複数のラインセンサーの内、
少なくとも一つのラインセンサーのノイズレベルを検出
し、検出されたラインセンサーのノイズレベルにより全
てのラインセンサーの信号レベルを補正することを特徴
とする光電変換装置。
2. A plurality of line sensors arranged,
A photoelectric conversion device characterized by detecting a noise level of at least one line sensor and correcting the signal levels of all the line sensors according to the detected noise level of the line sensor.
JP3270476A 1991-09-24 1991-09-24 Photoelectric converter Pending JPH0583547A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018118481A (en) * 2017-01-27 2018-08-02 コニカミノルタ株式会社 Optical writing device and image formation apparatus

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