JPH0715671A - 固体撮像素子の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 映像信号へのノイズの飛び込みを皆無にした
固体撮像素子の駆動装置を提供する。 【構成】 基準クロックパルス発振器１からのクロック
パルスをパルスカウンタ４により分周し、その分周出力
によりあらかじめ固体撮像素子駆動のためのパルスデー
タが書き込まれているＲＯＭ５をアドレス指定して必要
な駆動パルスを取り出すようにした固体撮像素子の駆動
装置において、さらにデータセレクタ２、フリップフロ
ップ回路７および１水平期間より少し短い期間信号を遅
らせる１ラインアナログ遅延素子３を具えて水平有効期
間の開始から終了までの期間（映像期間）は駆動回路の
動作を停止させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像装置に用いる
固体撮像素子を駆動するための固体撮像素子の駆動装置
に関し、特に映像信号へのノイズの飛び込みによる縦縞
状ノイズを皆無にした駆動装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子を用いる固体撮像装置で
は、固体撮像素子を駆動するため、１画素ごとの読出し
タイミングを作る基準クロックパルスと、１ラインまた
は１フィールド周期で基準クロックパルスに同期した駆
動パルスを用意することが必要となる。従来、これら駆
動パルスは基準クロックパルスをパルスカウンタにより
分周し、その後論理回路を用いて生成するか、パルスカ
ウンタの出力をフィールド内で必要なパルスデータが書
き込まれたＲＯＭのアドレスラインに接続して生成する
のが一般的であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】固体撮像素子は、素子
内で、光電変換された微小な映像信号と素子を駆動する
振幅数ボルトにも達する駆動パルスとが混在する回路で
ある。この駆動パルスを生成する際、発生するパルスが
パルスノイズとして映像信号に飛び込むことにより、映
像信号のＳ／Ｎを著しく低下させる。例えば、１ライン
周期のパルスを作るため、基準クロックパルスを分周す
るパルスカウンタの出力が映像信号に飛び込むと、画面
上では縦縞状の固定パターンノイズとなる。この縦縞状
のノイズの人間の目における検知限は0.7 Ｖの映像信号
に対し−70ｄＢ以上であることが報告されている。この
ことから映像信号に飛び込むパルスノイズの中に少しで
も映像帯域内の信号成分が含まれていれば、画面上で目
に見えるノイズとなる。

【０００４】従来の駆動回路では１ライン周期のパルス
を作るため、常にパルスカウンタ、および、周辺の論理
回路が働いているため、映像信号が存在する水平有効期
間内にもパルスカウンタで分周された低周波数のパルス
成分が飛び込むおそれがある。この飛び込みを抑えるた
め、パルス回路において伝送路のマッチングをとった
り、接地を切り離して設計するような工夫が必要とされ
ている。しかし、これらの方法は製品ごとに行う必要が
あり、また試行錯誤的な要素も大きく必ずしも最適な対
策とはなり得ない。

【０００５】また、確実に効果のある対策として、常に
変化するビットが１ビットであるグレーコードカウンタ
を用い、発生するディジタルノイズが帯域外となるよう
な方法も提案されているが、カウンタの負荷のばらつき
によってビット毎に発生するノイズが均等でなくなり、
ノイズに低周波数成分が発生し、映像信号に妨害を与え
る。また、上述したすべての方法では、水平有効期間内
にパルスカウンタが動作しているため、カウンタの出力
には基準クロックパルスの１／２、１／４などの低周波
成分が存在し、これらが映像信号に飛び込むおそれがあ
る。特に小型の撮像装置を作ろうとする際、パルス回路
と映像信号回路とを近づけざるを得なくなり、飛び込み
によるパルスノイズを前述した検知限以下にするのは困
難になってきている。

【０００６】そこで本発明の目的は、１ラインアナログ
遅延素子で得られる１水平期間より少し短い期間遅延し
たパルスをもとに１ライン周期のパルスを生成し、水平
有効期間中は固体撮像素子駆動パルス発生回路を構成す
るパルスカウンタや周辺回路を停止させ、飛び込みノイ
ズの原因となるパルスをなくすことにより、パルスの飛
び込みによる画質劣化を防ぎ、感度の向上、Ｓ／Ｎの改
善を図った固体撮像素子の駆動装置を提供せんとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明固体撮像素子の駆動装置は、少なくとも基準
クロックパルスを発生する基準クロックパルス発振器
と、クロックパルス数に応じてカウンタ出力が変化する
パルスカウンタと、固体撮像素子の走査に必要な駆動パ
ルスに関するデータが書き込まれているＲＯＭと、該Ｒ
ＯＭのデータ出力をラッチし少なくとも水平期間開始パ
ルスおよび固体撮像素子の駆動に関するパルスを出力す
るラッチ回路とを具える固体撮像素子駆動パルス発生回
路を有する固体撮像素子の駆動装置において、前記固体
撮像素子駆動パルス発生回路がさらにデータセクレタ
と、該データセクレタを制御するためのフリップフロッ
プ回路と、前記ラッチ回路から前記水平期間開始パルス
を受信し該パルスを１水平期間より少し短い期間遅延さ
せて前記パルスカウンタおよび前記フリップフロップ回
路をリセットするリセットパルスを形成する１ラインア
ナログ遅延素子とを具えて、水平有効期間の開始から終
了までの期間は少なくとも前記パルスカウンタに加える
前記基準クロックパルスを遮断するように構成されてい
ることを特徴とするものである。

【０００８】

【実施例】以下に添付図面を参照し実施例により本発明
を詳細に説明する。図１は本発明による駆動装置の一実
施例を示すブロック線図である。図１において、基準ク
ロックパルス発振器１によって発生したクロックパルス
は、水平有効期間（映像期間）以外において接点ｄ−ｅ
が接続されているデータセレクタ２を介してパルスカウ
ンタ４およびラッチ回路６に入力され、ＲＯＭ５やラッ
チ回路６などの周辺回路を動作させる。なお、本発明の
もとになっている、基準クロックパルス発振器１、パル
スカウンタ４、ＲＯＭ５およびラッチ回路６で構成され
る固体撮像素子駆動パルス発生回路は、江川ほか「同期
性ノイズを抑圧したハイビジョンＣＣＤセンサ用パルス
発生回路のＩＣ化」テレビジョン学会技術報告Vol.17，
No. 16，pp 51 〜56，Mar. 1993 にその動作説明がなさ
れているので、詳細は当該文献（刊行物）を参照された
い。

【０００９】本発明は、この種従来周知の固体撮像素子
駆動パルス発生回路を、映像期間すなわち、水平有効期
間においてはその動作を停止（駆動パルスの基準信号と
なる基準クロックパルスを発生する基準クロックパルス
発振器は勿論動作し続けるが）させ、また水平有効期間
以外においては、１水平期間より少し短い期間遅延した
パルスをもとに１ライン周期のパルスを生成させるよう
にして回路を動作させ、必要な駆動パルスを取り出すよ
うにした点に特長があり、そのために上記基本となる回
路に必要な回路要素を付加し所望の動作を行わせるもの
であるが、これにつき説明する。

【００１０】すなわち、水平有効期間以外においてパル
スカウンタ４にクロックパルスが入力されると、パルス
数に応じてカウンタ出力が変化し、ＲＯＭ５のアドレス
データが変化する。ＲＯＭ５には固体撮像装置において
必要な駆動パルスに関するデータが書き込まれており、
アドレスの変化にともないＲＯＭ５のデータ出力も変化
し、そのデータをラッチ回路６によりラッチし、図示の
５種類のパルス信号（ｌ〜ｏおよびｆ）を出力する。こ
こにパルス信号（ｌ），（ｍ）および（ｆ）はデータセ
レクタ２および後述するフリップフロップ回路７を駆動
するのに必要なパルス信号（それぞれ水平有効期間開始
パルス、垂直ブランキングパルスおよび水平期間開始パ
ルス）を示し、またパルス信号ｎおよびｏはそれぞれ水
平同期信号および固体撮像素子駆動用の素子駆動パルス
を示している。

【００１１】図２に、図１で示される回路各部のパルス
のタイミングチャートを示す。データセレクタ２におい
て、端子ａ，ｂは、データ接続の組合わせを決定する選
択用パルス信号入力端子である。図３に入力によるデー
タセレクタ２の接続組み合せを示す。データセレクタ２
の端子ａ，ｂに入力されるパルス信号として、ａには垂
直ブランキングパルス（ｍ）を、ｂには水平有効期間開
始パルス（ｌ）をトリガーとしたフリップフロップ回路
７の出力が接続されている。垂直有効期間内では、常に
水平有効期間開始とともにデータセレクタ２において接
点ｃ−ｅが接続されるようにする。これにより、パルス
カウンタ４およびラッチ回路６に入力されるクロックパ
ルスが停止するので、これらパルスカウンタ４およびラ
ッチ回路６は動作を停止した状態となる。なお図２のタ
イミングチャートで接点ｄおよびｅにおけるパルスｄ，
ｅの×印は基準クロックパルスが入力されている期間を
示す。

【００１２】一方、水平期間開始パルス（ｆ）は、例え
ばガラス遅延線などで構成され、遅延時間が１水平期間
より少し短いアナログ遅延素子３の入力端子に加えら
れ、当該期間遅延されて出力される。この遅れて出力さ
れたパルス（ｇ）はフリップフロップ回路７のリセット
端子Ｒに加えられ、データセレクタ２の端子ｂがＬ
（低）レベルになることにより接点ｄ−ｅが接続され、
再び基準クロックパルスがパルスカウンタ４およびラッ
チ回路６に加えられ、パルスカウンタ４が分周動作を開
始する。同時にアナログ遅延素子３の出力はパルスカウ
ンタ４のリセット端子Ｒにも入力され、カウンタ４がリ
セットされる（実際には、リセットされてから分周動作
を開始する）。このリセットされてから次にリセットさ
れるまでの時間が１水平ライン周期となるよう、アナロ
グ遅延素子３の遅延時間を調整することによって、１ラ
イン周期のパルス生成が始まり、このパルスは水平有効
期間（映像期間）の直前まで継続する。

【００１３】また、垂直ブランキング期間内において
は、データセレクタの接続点ｅにおける基準クロックパ
ルス（ｅ）のタイミングチャート（図２参照）に示すよ
うに、同パルスがパルスカウンタ４に供給され続けるこ
とにより固体撮像素子駆動のために必要な同期信号や素
子駆動パルス（それぞれラッチ回路６の出力ｎ，ｏ）の
生成を継続する。

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、水平有効期間内で動作
しているパルス信号が映像帯域外で単一なものであるた
め、飛び込みが原因となる縦縞状のノイズを皆無にする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による駆動装置の一実施例を示すブロッ
ク線図である。

【図２】図１で示される回路各部のパルスのタイミング
チャートを示す図である。

【図３】データセレクタの接続組み合せを示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 基準クロックパルス発振器 ２ データセレクタ ３ １ラインアナログ遅延素子 ４ パルスカウンタ ５ ＲＯＭ ６ ラッチ回路 ７ フリップフロップ回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 敏紀 東京都世田谷区砧１丁目10番11号 日本放 送協会放送技術研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも基準クロックパルスを発生す
   る基準クロックパルス発振器１と、クロックパルス数に
   応じてカウンタ出力が変化するパルスカウンタ４と、固
   体撮像素子の走査に必要な駆動パルスに関するデータが
   書き込まれているＲＯＭ５と、該ＲＯＭ５のデータ出力
   をラッチし少なくとも水平期間開始パルス（ｆ）および
   固体撮像素子の駆動に関するパルス（ｎ），（ｏ）を出
   力するラッチ回路６とを具える固体撮像素子駆動パルス
   発生回路を有する固体撮像素子の駆動装置において、前
   記固体撮像素子駆動パルス発生回路がさらにデータセク
   レタ２と、該データセクレタ２を制御するためのフリッ
   プフロップ回路７と、前記ラッチ回路６から前記水平期
   間開始パルス（ｆ）を受信し該パルス（ｆ）を１水平期
   間より少し短い期間遅延させて前記パルスカウンタ４お
   よび前記フリップフロップ回路７をリセットするリセッ
   トパルス（ｇ）を形成する１ラインアナログ遅延素子３
   とを具えて、水平有効期間の開始から終了までの期間は
   少なくとも前記パルスカウンタ４に加える前記基準クロ
   ックパルスを遮断するように構成されていることを特徴
   とする固体撮像素子の駆動装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の固体撮像素子の駆動装置
   において、前記１ラインアナログ遅延素子３に固体撮像
   装置の一構成要素である輪隔強調回路用のアナログ遅延
   素子を用いることを特徴とする固体撮像素子の駆動装
   置。