JPS5883477A - 固体撮像素子の出力信号処理回路 - Google Patents
固体撮像素子の出力信号処理回路Info
- Publication number
- JPS5883477A JPS5883477A JP56181818A JP18181881A JPS5883477A JP S5883477 A JPS5883477 A JP S5883477A JP 56181818 A JP56181818 A JP 56181818A JP 18181881 A JP18181881 A JP 18181881A JP S5883477 A JPS5883477 A JP S5883477A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output signal
- switch
- signal line
- output
- solid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は固体撮像素子の出力信号処理回路に関し、特に
フォトダイオード及びＭＯＳ （メタル−オキサイド・
セミコンダクタ〕スイッチ素子を多数個配列して集積化
した固体撮像素子の出力信号処理回路に関する。
フォトダイオード及びＭＯＳ （メタル−オキサイド・
セミコンダクタ〕スイッチ素子を多数個配列して集積化
した固体撮像素子の出力信号処理回路に関する。
フォトダイオード及びＭＯＳスイッチ素子アレーによる
固体撮像素子は第１図の如き等価回路を有している。す
なわち、フォトダイオード（Ｄｌｌ）及び垂直ＭＯＳス
イッチ（Ｑｖ ｔ ）を−画素用のセルとするいわゆる
フォトダイオードアレー１がマトリックス状に配列され
ており、同列に属する各画素セルの出力が当該列線に共
通な水平ＭＯ８スイッチ（ＱＨＩ）を介して撮像素子の
出力信号線２となっている。この信号線２は抵抗Ｒ１を
介して電源Ｅが供給されており、こΩ出力信号線２の信
号がプリア／プヘ印加される。尚、３及び４は水平及び
垂直走査回路であって、各水平及び垂直ＭＯ８スイッチ
素子を順次オンオフ制御するものである。
固体撮像素子は第１図の如き等価回路を有している。す
なわち、フォトダイオード（Ｄｌｌ）及び垂直ＭＯＳス
イッチ（Ｑｖ ｔ ）を−画素用のセルとするいわゆる
フォトダイオードアレー１がマトリックス状に配列され
ており、同列に属する各画素セルの出力が当該列線に共
通な水平ＭＯ８スイッチ（ＱＨＩ）を介して撮像素子の
出力信号線２となっている。この信号線２は抵抗Ｒ１を
介して電源Ｅが供給されており、こΩ出力信号線２の信
号がプリア／プヘ印加される。尚、３及び４は水平及び
垂直走査回路であって、各水平及び垂直ＭＯ８スイッチ
素子を順次オンオフ制御するものである。
第２図は、第１図における１画素分に相当するフォトダ
イオードＤ、□及びそれに関連する垂直。
イオードＤ、□及びそれに関連する垂直。
水平スイッチＱ／ｌ ｔ ＱＨＩ のみを抜き出して
示した等価回路であり、第１図と同等部分は同一符号に
より示されている。出力信号線２に現われた信号は負荷
抵抗Ｒ１により取り出されて、カッブリフグコンデンサ
Ｃ８を介してプリアンプ５に印加される０出力信号線２
に現われる固体撮像素子よりの出力は、第３図に示す如
く斜線で示す信号成分の他にパルス状のスパイクノイズ
を含有している。これは、撮像素子内の水平スイッチＱ
□１のゲート制御パルス力、当該ＭＯ８スイッチＱＨＩ
のゲート容量Ｃ９を充放電することにより発生する微分
状のスパイクノイズであって、一般に固定パ、ターンノ
イズと相称されるものである。
示した等価回路であり、第１図と同等部分は同一符号に
より示されている。出力信号線２に現われた信号は負荷
抵抗Ｒ１により取り出されて、カッブリフグコンデンサ
Ｃ８を介してプリアンプ５に印加される０出力信号線２
に現われる固体撮像素子よりの出力は、第３図に示す如
く斜線で示す信号成分の他にパルス状のスパイクノイズ
を含有している。これは、撮像素子内の水平スイッチＱ
□１のゲート制御パルス力、当該ＭＯ８スイッチＱＨＩ
のゲート容量Ｃ９を充放電することにより発生する微分
状のスパイクノイズであって、一般に固定パ、ターンノ
イズと相称されるものである。
この固定パターンノイズは、プリアンプ５の出力におけ
る図示せぬ除去回路において除去される必要があり、よ
ってプリアンプ５はこのスノくイク状ノイズをも忠実に
ノイズ除去回路へ伝送しなければならず結果的にプリア
ンプ５のダイナミ・ンクレンジを犬とすることが要求さ
れる。
る図示せぬ除去回路において除去される必要があり、よ
ってプリアンプ５はこのスノくイク状ノイズをも忠実に
ノイズ除去回路へ伝送しなければならず結果的にプリア
ンプ５のダイナミ・ンクレンジを犬とすることが要求さ
れる。
また、抵抗Ｒ１はその値が犬なる程出力は犬とし得るが
、抵抗Ｒ１を犬とすればフォトダイオードＤ、□熱雑音
による影響も増大して無視できないものとなる。
、抵抗Ｒ１を犬とすればフォトダイオードＤ、□熱雑音
による影響も増大して無視できないものとなる。
従って、本発制はプリアンプ人力段において固定パター
ンノイズを減少せしめるようにしてプリアンプに要求返
れるダイナミックレンジの制限を除去し、またフォトダ
イオードのりニアリイティを良好に維持して大きな出力
信号を得ることができるようにした固体撮像素子の出力
信号処理回路を提供することを目的として・いる。
ンノイズを減少せしめるようにしてプリアンプに要求返
れるダイナミックレンジの制限を除去し、またフォトダ
イオードのりニアリイティを良好に維持して大きな出力
信号を得ることができるようにした固体撮像素子の出力
信号処理回路を提供することを目的として・いる。
本発明による固体撮像素子の出力信号処理回路は、固体
撮像素子の出力信号線と基準電位点との間に互いに並列
となるように２つの容量素子を設け、また両容量素子間
にスイッチ素子を設けて、１つの容量素子の蓄積電荷を
他の容量素子へ当該スイッチ素子を介して転送せしめる
ようにしたもので、この電荷転送は固体撮像素子の出力
が出力信号線に導出されていない期間に行われるように
するものである。
撮像素子の出力信号線と基準電位点との間に互いに並列
となるように２つの容量素子を設け、また両容量素子間
にスイッチ素子を設けて、１つの容量素子の蓄積電荷を
他の容量素子へ当該スイッチ素子を介して転送せしめる
ようにしたもので、この電荷転送は固体撮像素子の出力
が出力信号線に導出されていない期間に行われるように
するものである。
以下に、本発明の実施例について図面を用いて説明する
。
。
第４図は本発明の一実施例の回路図であり、第２図と同
等部分には同一符号が付されている０水平スイ・ソチＱ
Ｈ，の出力企号線２と基準電位点であるアースとのＪＫ
第１の容量素子ＣＩが接続されており、またこの出力信
号線２に直列に電荷転送用のＭＯ８スイッチＱ１が挿入
されている。このスイッチＱ、の出力ラインとアースと
の間には第２の容量素子Ｃ２が設けられ、ており、スイ
ッチＱ、がオンのときに第１及び第２の容量素子Ｃ１及
びＣ２は互いに並列となって第１の容量素子Ｃ１の蓄積
電荷が第２の容量素子Ｃ２へ転送されることになる。こ
の電荷転送は、出力信号線２に水子゛スイッチＱＨＩよ
りの出力信号が導出されていない期間に行われる必要が
あり、さもなければ信号線２の負荷が両容景累子Ｃ１及
びＣ２の並列接続された容量値と等価となり、水平スイ
ッチＱＨＩからの導出信号出力が容量素子Ｃ１のみへ伝
達されずに歪むことになるからである。
等部分には同一符号が付されている０水平スイ・ソチＱ
Ｈ，の出力企号線２と基準電位点であるアースとのＪＫ
第１の容量素子ＣＩが接続されており、またこの出力信
号線２に直列に電荷転送用のＭＯ８スイッチＱ１が挿入
されている。このスイッチＱ、の出力ラインとアースと
の間には第２の容量素子Ｃ２が設けられ、ており、スイ
ッチＱ、がオンのときに第１及び第２の容量素子Ｃ１及
びＣ２は互いに並列となって第１の容量素子Ｃ１の蓄積
電荷が第２の容量素子Ｃ２へ転送されることになる。こ
の電荷転送は、出力信号線２に水子゛スイッチＱＨＩよ
りの出力信号が導出されていない期間に行われる必要が
あり、さもなければ信号線２の負荷が両容景累子Ｃ１及
びＣ２の並列接続された容量値と等価となり、水平スイ
ッチＱＨＩからの導出信号出力が容量素子Ｃ１のみへ伝
達されずに歪むことになるからである。
第５図（３）〜（１１は第４図の回路の各部動作波形図
であり、（５）は水平スイッチＱＨＩによる固体撮像素
子出力であって第３図と同様スパイ状の固定パターンノ
イズを含有している。この出力信号が第１の容量素子Ｃ
Ｉに印加されてその端子電圧は、初期状態をＥ１ボルト
とすれば（均のように変化する。この間スイッチＱ、は
オフである。こ＼で、出力信号線２の出力に含まれる固
定パターンノイズは（５）のように正負対称となってい
るから、容量素子Ｃ１によるノイズ成分の積分値は打消
し合って零となり、信号成分に比例した電荷が蓄積され
る。この電荷量の変化を△Ｑとすればその時の容量Ｃ１
の端子電圧の変化△ｅ１は、△Ｑ／Ｃ、となる。しがる
後に、（ｑに示すＥ１ボルトの制御信号をスイッチＱ１
のゲートに印加すれば、第１の容量素子Ｃ１の蓄積電荷
は第２の容量素子Ｃ２へ転送され容量素子Ｃ１は初期値
Ｅ。
であり、（５）は水平スイッチＱＨＩによる固体撮像素
子出力であって第３図と同様スパイ状の固定パターンノ
イズを含有している。この出力信号が第１の容量素子Ｃ
Ｉに印加されてその端子電圧は、初期状態をＥ１ボルト
とすれば（均のように変化する。この間スイッチＱ、は
オフである。こ＼で、出力信号線２の出力に含まれる固
定パターンノイズは（５）のように正負対称となってい
るから、容量素子Ｃ１によるノイズ成分の積分値は打消
し合って零となり、信号成分に比例した電荷が蓄積され
る。この電荷量の変化を△Ｑとすればその時の容量Ｃ１
の端子電圧の変化△ｅ１は、△Ｑ／Ｃ、となる。しがる
後に、（ｑに示すＥ１ボルトの制御信号をスイッチＱ１
のゲートに印加すれば、第１の容量素子Ｃ１の蓄積電荷
は第２の容量素子Ｃ２へ転送され容量素子Ｃ１は初期値
Ｅ。
ボルトにリセットされると共に、Ｃ１〉Ｃ２なる設定に
より△Ｑなる信号に比例した電荷の変化量は第２の容量
素子Ｃ２へすべて転送される。従って、容量素子Ｃ２の
電圧変化△ｅ２は、△Ｑ／ｃ だけ変化して（０に示
すようになる。尚、Ｅ２ボルトは第２の容量素子の初期
値である。
より△Ｑなる信号に比例した電荷の変化量は第２の容量
素子Ｃ２へすべて転送される。従って、容量素子Ｃ２の
電圧変化△ｅ２は、△Ｑ／ｃ だけ変化して（０に示
すようになる。尚、Ｅ２ボルトは第２の容量素子の初期
値である。
こ＼で、Ｃ１＝ｋＣ２（Ａ＞’１ ） とすれば、△
ｅ２＝に・△ｅ１ となって電圧ゲインを有することｖ
ｃ４す、より大きな出力信号を得ることができる。
ｅ２＝に・△ｅ１ となって電圧ゲインを有することｖ
ｃ４す、より大きな出力信号を得ることができる。
また、固定パターンノイズは打消されるので次段のプリ
アンプのダイナミックレンジは従来例に比し著しく小と
することができまた固定パターンノイズ除去回路も不要
となる。更には、Ｃ１を比較的大きな容量値とすれば、
フォトダイオードＤ、１に加わる電圧は略一定とするこ
とができるから、その光量対出力特性は直線性を呈しリ
ニアリイティの悪化を防止し得る。
アンプのダイナミックレンジは従来例に比し著しく小と
することができまた固定パターンノイズ除去回路も不要
となる。更には、Ｃ１を比較的大きな容量値とすれば、
フォトダイオードＤ、１に加わる電圧は略一定とするこ
とができるから、その光量対出力特性は直線性を呈しリ
ニアリイティの悪化を防止し得る。
このように本発明によれば極めて簡単な回路構成にて固
体撮像素子の出力特性を著しく向上させることが可能と
なり極めて有用な回路となるものである。
体撮像素子の出力特性を著しく向上させることが可能と
なり極めて有用な回路となるものである。
第１図は固体撮像素子の概略等価回路図、第２図は第１
図の１部の等価回路図、第３図は固体撮像素子の出力波
形図、第４図は本発明の一実施例の回路図、第５図は第
、４図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明 ＤＩ、・・・フォトダイオード ＱＨ□・・・水平スイ
ッチＱ１・・・電荷転送スイッチ Ｃ，、Ｃ２・・・容
量素子出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士 籐材 元彦 Ｌノ図 底２図 １図 浩４図 尾］ 図
図の１部の等価回路図、第３図は固体撮像素子の出力波
形図、第４図は本発明の一実施例の回路図、第５図は第
、４図の回路の動作波形図である。 主要部分の符号の説明 ＤＩ、・・・フォトダイオード ＱＨ□・・・水平スイ
ッチＱ１・・・電荷転送スイッチ Ｃ，、Ｃ２・・・容
量素子出願人 パイオニア株式会社 代理人 弁理士 籐材 元彦 Ｌノ図 底２図 １図 浩４図 尾］ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （ｌｌ 固体撮像素子の出力信号線と基準電位点との
間に互いに並列になるように設けられた第１及び第２の
容量素子と、前記第１の容量素子の蓄積電荷を前記第２
の容量素子へ転送するために前記出力信号線に直列に挿
入され大電荷転送スイ；ンチとを有し、前記電荷転送ス
イッチを制御して前記固体撮像素子の出力の前記出力信
号線への非導出期間中に前記第１の容量素子から第２の
容量素子への電荷転送をなすようにしたことを特徴とす
る固体撮像素子の出力信号処理回路。 （２）前記第１の容量素子は前記第２の容量素子の容量
よりも犬に選定されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181818A JPS5883477A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56181818A JPS5883477A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5883477A true JPS5883477A (ja) | 1983-05-19 |
Family
ID=16107356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56181818A Pending JPS5883477A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 固体撮像素子の出力信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5883477A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074782A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
| FR2555000A1 (fr) * | 1983-11-15 | 1985-05-17 | Thomson Csf | Dispositif photosensible pour l'infrarouge |
| US4689487A (en) * | 1984-09-03 | 1987-08-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiographic image detection apparatus |
| US5434620A (en) * | 1991-02-22 | 1995-07-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Image sensor |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP56181818A patent/JPS5883477A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6074782A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-04-27 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
| FR2555000A1 (fr) * | 1983-11-15 | 1985-05-17 | Thomson Csf | Dispositif photosensible pour l'infrarouge |
| US4689487A (en) * | 1984-09-03 | 1987-08-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiographic image detection apparatus |
| US5434620A (en) * | 1991-02-22 | 1995-07-18 | Nippondenso Co., Ltd. | Image sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100266534B1 (ko) | 광전 변환 장치 및 그 장치를 구비한 광전 변환 시스템 | |
| US4189749A (en) | Solid state image sensing device | |
| GB2137850A (en) | Low noise black level reference for imagers | |
| JPH0621422A (ja) | 固体撮像装置 | |
| US4626916A (en) | Solid state image pickup device | |
| KR20000025824A (ko) | 이미지 센서의 화질 개선을 위한 단위 화소 구동 방법 | |
| JPH0679346B2 (ja) | 積分器及び画像読取装置 | |
| US4862276A (en) | Push-pull readout of dual gate cid arrays | |
| JPS5883477A (ja) | 固体撮像素子の出力信号処理回路 | |
| JP3444906B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JPH0818866A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JP3730442B2 (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPS6069969A (ja) | イメ−ジセンサ | |
| JPS6358968A (ja) | 電荷結合素子 | |
| US5847599A (en) | Stable fast settling sense amplifier | |
| JPH0556213A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0142186B2 (ja) | ||
| JPS62198257A (ja) | カラ−リニアイメ−ジセンサ | |
| JPH0884298A (ja) | 固体撮像素子の駆動方法 | |
| JPS6393282A (ja) | 光電変換装置 | |
| JPH02174378A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH0628412B2 (ja) | 光電変換装置 | |
| JPH07131712A (ja) | 固体撮像装置 | |
| JPH04248756A (ja) | 画像読取方法及びその装置 | |
| JPH11150257A (ja) | 光電変換装置 |