JPH0793704B2 - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH0793704B2
JPH0793704B2 JP60159784A JP15978485A JPH0793704B2 JP H0793704 B2 JPH0793704 B2 JP H0793704B2 JP 60159784 A JP60159784 A JP 60159784A JP 15978485 A JP15978485 A JP 15978485A JP H0793704 B2 JPH0793704 B2 JP H0793704B2
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敏郎 衣笠
宅哉 今出
巌 鮎沢
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/767Horizontal readout lines, multiplexers or registers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は固体撮像装置に係り、特に固体撮像素子から読
み出される絵素の信号波形を改善した固体撮像装置に関
する。
〔発明の背景〕
撮像部に固体撮像素子を用いた固体ビデオカメラは、半
導体技術の進歩に伴なって、近年急速に開発・商品化が
進められている。撮像管を用いた管式ビデオカメラに比
べて固体ビデオカメラは、(i)量産性が良い(ii)残
像、焼付けがない(iii)電磁界に強い 等の特長を有
している。
固体撮像素子として周知のものにMOS形撮像素子があ
り、例えば、藤田他「カラー用固体撮像素子の開発」テ
レビジョン学会技術報告ED585,IPD59−23、昭和56年6
月に詳しく記載されている。
このMOS形撮像素子は、マトリクス状に配したMOSスイッ
チを、水平シフトレジスタ、垂直シフトレジスタからな
る走査回路で順次オン・オフして信号を読み出すため、
信号読み出し方法に自由度がある(2行同時読み出しが
簡単に実現できるなど)。その反面、走査回路をパルス
で駆動することに起因する特有の問題がある。
以下、順次文献の図面を用いて上記問題点を具体的に説
明する。
第8図、第9図および第10図は、前記文献から抜粋され
た図であり、それぞれMOS形撮像素子の構成図、第8図
の水平走査回路(シフトレジスタ)の回路図、および該
水平走査回路水平走査回路の主要部の信号のタイムチャ
ートを示す。第8図において、50は水平走査回路、52は
垂直走査回路、54は水平信号線、56は垂直信号線、58は
S−MOS、60はインターレース用ゲート線、62は1絵素
を示す。
また、第9,10図において、φINは水平走査回路のスター
トパレス、φ1,φ2は水平走査回路のクロックパルスで
あり、第10図のN1〜N7は、それぞれ第9図のN1〜N7点に
おける信号のタイムチャートを示す。なお、第9図の回
路の出力線は、N4,N8,N12………の各点から引き出さ
れており、図ではN4点から引き出された出力線64のみが
代表的に示されている。
第9図の回路において、スタートパルスφINのハイレベ
ル期間が、クロックφ1のハイレベル期間とオーバラッ
プすると水平走査回路は動作を開始し、各出力線64,…
……を通って、第9図に示されているNi(i=4,8,12…
…)のパルス列が順次出力される。このパルス列Ni(i
=4,8,12……)により絵素の信号が順次読み出される
(以下に、Ni(i=4,8,12……)を読み出しパルスと呼
ぶ)。
すなわち、クロックパルスφ1の周波数をとすると、
スタートパルスφINが入力(ハイレベルになる)されて
からクロックパルスφ1の1クロック周期である1/の
期間だけ遅れて読み出しパルスが出力され始め、絵素の
信号の読み出しが開始する。ここで、クロックパルスは
高速(前記文献においては=7.2MHz)であることを考
慮すると、スタートパルスφINが入力された直後から絵
素の信号の読み出しが開始するものと考えられる。
したがって、水平走査回路50から出力パルスN4,N8,…
…が出力され始めた時には、撮像素子内、あるいは撮像
素子を実装する基板の配線パターンを介してスタートパ
ルスφINが絵素読み出し信号に飛込み、リンギング状の
波形が絵素の信号に重畳し、これをモニタ画面に映すと
著しく画質が劣化するという問題が生じた。あるいは、
読み出し開始から数絵素(または数十絵素)を遮光し、
黒リファレンス用のオプチカルブラックを設ける場合に
は、上記φINの飛込みにより黒バランスがずれてしまう
という問題があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を除去し、固
体撮像素子の絵素情報を読み出す期間における信号波形
が、スタートパルスの影響を受けない固体撮像装置を提
供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の要点は、スタートパルスの位相と、絵素の信号
を読み出し始めるタイミングとなる読み出しパルスの位
相を制御し、スタートパルスが信号波形に影響を及ぼす
期間が経過した後、前記絵素の信号の読み出しを始める
ようにした点にある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を実施例を用いて説明する。第1図は本発
明の原理のブロック図を示す。この実施例は固体撮像素
子の構成に着目したものである。
同図において、1はMOSスイッチ、2は出力信号線、3
はシフトレジスタ、4は絵素を配した受光部(光電変換
部)である。
図において、シフトレジスタ3はすべてのMOSスイッチ
1をオン・オフするのに必要なシフトレジスタ段数Nよ
りn段だけ増設しており、受光部4の絵素の信号を読み
出すための読み出しパルスにφHn+1,φHn+2,……
…,φHn+Nを用いる。ここで、φHINはスタートパル
ス,φHA,φHBはクロックパルスであり、それぞれ従来
例(第9図,第10図)のφIN,φ1,φ2に相当する。
上記した構成を有する原理の動作を第2図の波形図およ
び第3図を用いて説明する。ここに、第2図は第1図の
要部の信号のタイムチャート、第3図はスタートパルス
φHINが受光部4から読み出される絵素信号に与える影
響を説明するための図である。
第1図のシフトレジスタ3の出力パルス列φHi:i=1,2,
………,n,n+1,………n+N(従来のNj:j=4,8,……に
相当)はスタートパルスφHINがハイレベルになった
後、順次第2図に示すように出力される。この時、スタ
ートパルスφHINと、最初の絵素の信号を読み出すタイ
ミングとなる読み出しパルスφHn+1のハイレベル期間
までの位相差Tn+1を、φHINが信号に影響を及ぼす
期間(TTRとする)より大きくされている(すなわち、
n+1≧TTR)。
本原理では、第3図に示されているように、スタートパ
ルスφHINがHレベルになった後、Tn+1時間経過後
に、受光部4から出力信号線2を通って期間TSCの間に
絵素の信号が読み出されることになる。この時、スター
トパルスφHINは、第3図に示されているように、固体
撮像素子の信号出力Soutに飛び込み、また後段の信号処
理によりTTRの期間、リンギング状の波形が信号処理を
受けた後段の信号S′outに重畳する。しかしながら、
本実施例では、前述のようにTn+1≧TTRを満足して
いるので、スタートパルスφHINは読み出し絵素信号に
全く影響を及ぼすことがなく、画面に映し出された映像
の画質を損うという問題はなくなる。ができる。
次に本発明の一実施例を第4図、第5図に示す。この実
施例は、固体撮像素子の駆動方式に着目したものであ
る。第4図は固体撮像素子の構成図であり、第5図は駆
動タイミングチャートを示す。
第4図において、5はMOSスイッチ、6は出力信号線、
7はシフトレジスタ、8は受光部である。シフトレジス
タ7の段数は、すべてのMOSスイッチ5をオン・オフす
るのに必要な段数Nと等しくなるように構成されてい
る。
この実施例において、受光部8の駆動は、第4図に示す
ようにクロックパルスφHA,φHBを、スタートパルスφ
HINハイレベル後にある期間停止させる。すなわち、φ
HINハイレベルと、最初の信号読み出しタイミングであ
る読み出しパルスφHiハイレベル期間までの位相差T
1を、φHINが信号に影響を及ぼす期間TRより大きく(T1
≧TTR)するようにする。
本実施例によれば、明らかなように、受光部8からMOS
スイッチ5および出力信号線6を通って読み出される絵
素信号は、前記第1実施例と同様に、スタートパルスφ
HINから影響を受けることがなくなる。また、シフトレ
ジスタの段数を増やすことなく、目的を達成することが
できる。
次に、第5図に示すクロックパルスφHA,φHBを生成す
る回路の一具体例を第6図に示す。また要部信号のタイ
ムチャートを第7図に示す。第6図において、11はモノ
マルチバイブレータ、12はDFF(データタイプフリップ
フロップ)、13はアンド回路、14はインバータ回路であ
り、これらはすべて周知のものである。
次に、第7図を参照して、第6図に示す回路の動作を説
明する。第7図において、15は第5図におけるφHIN
あり、これをモノマルチバイブレータ11に入力し、φ
HIN15のハイレベル期間をある程度長くしたパルス16を
得る。該パルス16をDFF12のデータ入力とし、連続した
クロック(第2図におけるφHAに相当する)17をDFF12
のクロック入力とする。このDFF12にクロックの立下り
でラッチ動作を行なうDFFを用いれば、その極性反転出
力()は18のようになる。このパルス18とクロック17
のアンドをアンド回路13でとることによって、クロック
の停止期間を有するパルス19が得られ、これを極性反転
することによってパルス20を得る。
したがって、第7図のパルス15をφHIN,19をφHA,20を
φHBとし、これらのパルスを第4図のシフトレジスタ7
の入力信号とすればよい。
〔発明の効果〕
本発明によれば、固体撮像素子の絵素情報を読み出す期
間における信号波形が、スタートパルスの影響を受けな
いので、該固体撮像素子から得られる画像の画質に劣化
が生じず、かつ固体撮像素子の絵素を有効に用いること
ができるという効果がある。
また、固体撮像素子の歩留まりに大きな影響を与える受
光部の面積を広げることなく実現できるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理のブロック図、第2図は第1図の
主要部の信号のタイムチャート、第3図はスタートパル
スが受光部から読み出される絵素信号に与える影響を説
明する説明図、第4図は本発明の第1実施例のブロック
図、第5図は第4図の主要部の信号のタイムチャート、
第6図は前記第1実施例のクロックパルスを生成する回
路の一具体例を示す回路図、第7図は第6図の主要部の
信号のタイムチャート、第8図は従来のMOS形撮像素子
の構成図、第9図は第8図の水平走査回路の回路図、第
10図は第9図の回路の主要部の信号のタイムチャートを
示す。 1,5…MOSスイッチ、2,6…出力信号線、3,7…シフトレジ
スタ、4,8…受光部(光電変換部)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】動作開始タイミングを決める第1のパルス
    と動作クロック用の第2のパルスとにより駆動されて走
    査パルスを出力する水平走査回路と、該走査パルスによ
    り信号が読出される光電変換部とを有する固体撮像装置
    において、 前記第1のパルスが入力した後、該第1のパルスが前記
    走査パルスによって読み出された画像信号に影響を及ぼ
    さなくなる時間の間、前記第2のパルスに停止期間を設
    けるようにしたことを特徴とする固体撮像装置。
  2. 【請求項2】前記第2のパルスの停止期間を、少なくと
    も前記走査パルスの周期の2倍以上としたことを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の固体撮像装置。
JP60159784A 1985-07-19 1985-07-19 固体撮像装置 Expired - Lifetime JPH0793704B2 (ja)

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