JPS61129965A - 電荷転送装置の出力回路 - Google Patents

電荷転送装置の出力回路

Info

Publication number
JPS61129965A
JPS61129965A JP59250585A JP25058584A JPS61129965A JP S61129965 A JPS61129965 A JP S61129965A JP 59250585 A JP59250585 A JP 59250585A JP 25058584 A JP25058584 A JP 25058584A JP S61129965 A JPS61129965 A JP S61129965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
reset
signal
charge transfer
pulse
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
Application number
JP59250585A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tamayama
宏 玉山
Takashi Yano
孝 矢野
Ryuji Kondo
近藤 隆二
Takashi Murayama
任 村山
Makoto Shizukuishi
誠 雫石
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP59250585A priority Critical patent/JPS61129965A/ja
Publication of JPS61129965A publication Critical patent/JPS61129965A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
  • Pulse Circuits (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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は電荷転送装置の出力回路に係り、具体的にはC
CD転送ラインを有する2次元あるいは1次元面体撮像
装置、及びCCD遅延線等に使用するのに好適な電荷転
送装置の出力回路の低雑音化に関する。
背景技術 電荷結合素子(以下、CCDと記す。)を用いた撮像装
置等に応用される電荷転送装置では、転送された信号電
荷を最終的に蓄積し、信号電荷に応じた電圧を読み出す
ための拡散容量がCODを構成する基板上に形成されて
いる。この拡散容量は、正確に信号電荷を検出するため
に、拡散容量に信号電荷が転送される直前に周期的に所
定電位にリセットされるが、このリセット動作に起因し
て生ずる熱雑音によりリセット直後の拡散容量における
電位、換言すればCODの出力電圧のレベルが変動する
。この結果、CODの信号電圧のレベル(零信号レベル
)が変動し、Sハが低下することとなる。
このようなリセット動作時に生ずる熱雑音の影響をなく
すために一般に、電荷転送装置の出力回路に相関二重サ
ンプリング回路が用いられている。相関二重サンプリン
グ回路は周知のように、たとえば電荷転送装置の拡散容
量をリセットした直後の出力レベル(0レベル)を所定
の電位レベルにクランプし、その後出力される信号電圧
をサンプリングしてホールドすることによって信号出力
から0レベルを差し引いた信号成分を得る回路である。
したがって、最終的な信号出力には0レベルの変動によ
る雑音成分が含まれていない。
このようにリセット動作に起因して生ずる熱雑音による
COD出力の影響は理論上は回避されるが、このような
出力回路を例えば撮像装置に適用した場合には、実用上
次のような問題が生ずる。
例えば水平方向に400個程度の絵素を有する固体撮像
素子を用いたテレビカメラにおいては、例えば水平転送
パルスの周波数は7.16 MHzとなる。すなわち、
拡散容量をリセットさせるタメのリセット/ぐルスとす
/fクリング前クランプのためのクラングツ母ルスとを
約70nsの期間内に納めなければならない。
従ってリセットノ4ルスおよびクランプパルスの7母ル
ス幅及びタイミングに対する条件が非常に厳しく、この
、?ルス幅及びタイミングの変動に対する余裕はほとん
どない。今、クランジノ母ルスの・ぞルス幅が変動によ
り広がり、又はタイミングが遅れてクランプパルスの立
下りがCODの次の転送動作期間に突入してしまうと、
出力信号が減小するという弊害が生じる。
逆にクランプパルスの・ぐルス幅が狭くなったり、リセ
ット・ぐルスが出力された直後に充分なAルス幅を持た
なくなると、前述の熱雑音に起因した変動レベルにクラ
ンプされてしまう。したがって適切なりランプ動作が行
われず相関二重サンプリングの効果が得られないという
問題があった。
目的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、相関二重
サンプリングを適確に行い得る電荷転送装置の出力回路
を提供することを目的とする。
発明の開示 本発明によれば、電荷転送路と、電荷転送路から転送さ
れた信号電荷を受けて蓄積する蓄積手段と、蓄積手段を
所定の電位にリセットするリセット手段とを有する電荷
転送装置から、信号電荷に応じた出力を取り出す電荷転
送装置の出力回路は、蓄積手段の出力を所定の電圧にク
ランプするフラング手段と、蓄積手段の出力をサンプリ
ングして保持するサンプルホールド手段と、電荷転送路
、リセット手段、フラング手段およびサンプルホールド
手段を制御し、電荷転送路に駆動信号を供給して転送路
に含まれる信号電荷を蓄積手段に順次送送し、蓄積させ
る制御手段とを有し、制御手段は、蓄積手段が電荷転送
路から信号電荷を受ける前にリセット手段を制御して蓄
積手段をリセットさせ、駆動信号と実質的に同じタイミ
ングの制御信号によってフランジ手段を制御して蓄積手
段の出力をクランプさせた後、サンプルホールド手段を
制御して蓄積手段から出力される出力をサンプリングし
て保持させる。
実施例の説明 次に添付図面を参照して本発明に係る電荷転送装置の出
力回路の実施例を説明する。本発明に係る電荷転送装置
の出力回路の構成は基本的には第1図に示す通りである
。同図において、P型シリコン基板12の主表面にデー
ト電極11のアレイが形成され、これによって例えば2
相駆動のCCD転送路が構成されている。その終端付近
には、N型拡散領域14が形成され、これは接続線15
によって増幅器2oに接続されている。
拡散領域14は靜電答量CDを有し、同じく基板12の
表面に形成されたリセットケ゛−ト18と、基板12の
表面付近にその中に形成されたN型拡散領域16とによ
ってリセットトランノスタTRを構成している。領域1
6は所定の基準電圧vRを有する電源22に接続されて
いる。
増幅器20の出力21は、相関二重サンプリング方式に
よる出力回路6oに接続され、これは図示のように、ク
ランプコンデンサCc、ホールドコンデンサCH12つ
の増幅器34,40゜クランプスイッチ30.およびサ
ンプリンゲスインチ36を含む。クランプスイッチ30
は、基準電圧vcを有する電源32に接続され、クラン
プ・ぐルスφCPに応動する電子スイッチである。
またサンプリングスイッチ36は、サンプリングパルス
φSPに応動する電子スイッチである。
各ケ9−ト電極11に第2図(a) 、 (b)に示す
タイミングで水平転送・ぐルスφH1、φH2が印加さ
れると、デート電極11によって順次形成される電位の
井戸に従って基板12の表面付近を信号電荷Qが順次、
転送され、最終的に拡散層14による拡散容量CDに蓄
積される。この電荷Qは、バッファ増幅器20を介して
CODの信号出力vosとして取り出される。
ここで拡散容量CDに信号電荷が転送される直前、例え
ば時刻t、でリセットノクルスφR8がy −ト18に
印加される(第2図(C))。この結果、拡散容量14
は、ゲート18によって形成されたチャネルによって他
のN型拡散層16に接続され、これを通してリセット電
源22によりリセット電圧■、のレベルにリセットされ
る。この時のCODの出力電圧V。8は、第2図(d)
に示すように、時刻t1〜t2間でゲート18がON状
態となったときに抵抗として作用することに起因する熱
雑音ΔVNが重畳した波形となる。すなわち、リセット
・ぐルスφR8の立下り時点(例えば時刻t2)で拡散
層iCDにはリセット電圧vRに熱雑音ΔvNが加わっ
た電圧が保持される。
ところで従来技術では、第2図(、)に示すように、リ
セット/−PルスφR8の立下り(例えば時刻t2)か
ら水平転送・々ルスφH1iたはφH2の転移点(例え
ば時刻t4)までの期間に含まれるパルス幅でクランプ
パルスφCPがクランプスイッチ30の駆動回路に印加
されるように構成されていた。そこで、このクランプ・
ぐルスφCPによりクランプスイッチ30が閉成される
と熱雑音ΔvNを含んだリセットレベルは電源32によ
って常にV、に設定されることになり雑音成分Δ■、は
除去されることになる。次にクランプパルスφCPが立
下り、クランプスイッチ30゛が開成された(t3)後
、時刻t4で信号電荷が拡散容量CDへ転送されると、
増巾器34の入力端50では熱雑音を含まない信号出力
が得られ、第2図(f)のサンプリングスイッチにより
動作するサンプリングスイッチ36の閉成により、コン
デンサc!(に熱雑音Δ■、を含まない信号成分がサン
プルホールドされることになる。
このようにリセット動作に起因して生ずる熱雑音による
COD出力の影響は理論上は回避される。
ととるで、例えば水平方向に400程度の絵素を有する
固体撮像素子を用いたテレビカメラにおいては、例えば
水平転送パルスφHの周波数は7.16 MHzとなる
。すなわちリセットノクルスφR8とクランプパルスφ
CPとを約70 ns F)期間内に納めなければなら
ない。
従って実際問題として、リセットパルスφR8、クラン
プスイッチφCPは水平転送・ぐルスφH1又はφH2
全2ヲマルチバイブレータの組合せあるいはケ゛−トと
遅延回路との組合せから成る波形整形回路によって得ら
れるが、これらの・ぐルス幅及びタイミングに対する条
件が非常に厳しく、この・εルス幅及びタイミングの変
動に対する余裕はほとんどない。今、クランプ・ぐルス
φCPの変動、例えば上記した波形整形回路のバラツギ
あるいは温度特性による変動により・ぐルス幅が広がり
、又はタイミングが遅れて、・ぐルスの立下りがφH1
がローレベルになる期間に入ると、出力信号が減小する
という弊害が生じる。
逆にクランプスイッチφCPの/4’ルス幅カ狭くすっ
たり、リセット・ぐルスφRSが出力された直後に充分
な・ぐルス幅を持たなくなると、前述の熱雑音の影響が
クラ7グレベルに変動を与え、したがって適切なりラン
プ動作が行われず相関二重サンプリングの効果が得られ
ないという問題があった。
そこで本実施例では、第4図(、)かられかるように、
クランプスイッチ30は、水平転送パルスφH1または
φH2と同じタイミングで開閉される。好ましくは、ク
ランプスイッチ30を開閉するためのクランプスイッチ
φCPは、水平転送ノ母ルスφH1およびφH2と同一
のパルス源を使用して、すなわちこれらのノクルスを作
成する元となる基準パルスを使用して作成される。
第3図を参照すると、これらのクランプパルスφCP、
ならびに水平転送・ぞルスφH1およびφH2を作成す
る回路の例が示されている。この回路は、基準クロック
を発生する基準発振器、および基準クロックを逓降して
互いに相補的な位相の2つの水平転送・ぐルスを形成す
る分周回路を含む・ぐルス発生回路100を有し、その
相補出力102および104が増幅器120および12
4にそれぞれ入力されている。2つの水平転送・ぐルス
φH1およびφH2の・やルス幅は、本実施例では70
nsで、そのデー−ティ比は50チである。
増幅器120は、出力102を増幅して、CCD 10
の電荷転送駆動に適した電圧、たとえば9ゴルトに増幅
し、水平転送・ぐルスφH1ヲ出力する。また増幅器1
24は、出力104を増幅して、同様に9デルトに増幅
し、水平転送ノ4ルスφH2を出力する。これらの水平
転送ノ母ルスφH1およびφH2はCCD 10のゲー
ト11に印加され、これに応動してCCD 10の電荷
転送が行なわれる。
/Fルス発生回路100の一方の出力102は。
増幅器122にも接続され、これは、クランプスイッチ
30の駆動に適した電圧、たとえばそれらのスイッチが
電子スイッチであれば、たとえば5ボルトに増幅してク
ランプ・ぐルスφCPを出力する。したがって、クラン
プ・ぐルスφCPの立上りおよび立下りタイミングは、
水平転送ノ4ルスφH1またはφH2のそれと同一であ
る。
またI?ルス発生回路100の出力102は、たとえば
単安定マルチバイブレータ106等の波形整形回路にも
接続され、所定の・ぐルス幅、たとえ、ば35nsのパ
ルスを出力108に発生する。出力108は、増幅器1
22と同様の増幅器110に接続され、増幅器110は
、リセットヶ’−トtsを駆動するのに適したレベルの
リセット・ぐルスφR8を出力する。
このように本実施例は、第3図に示すように、・ぞルス
発生回路100より出力される水平転送ノクルスφH1
と同一タイミングのパルスをクランプスイッチφCPと
して得るように構成されている。
本実施例の場合の電荷転送装置の出力回路各部の動作波
形を第4図に示す。
以上に説明したように本実施例によれば、クランプパル
スφCPが水平転送ノクルスφH1と同一タイミングで
供給されるために両者は必然的に一致する。したがって
、・ぐルス幅の変動が生じても、両ijルスのタイミン
グは必らス一致シているので、φCPの立下り点が光信
号読み出し期間すなわち、水平転送・ぐルスφH1がロ
ーレベルになる期間に入ることがなく、出力信号が減小
するという問題は生じない。
t タIJセソトノクルスφR8の位置、幅が多少、変
動しても、クランプスイッチφCPは充分な幅を有する
ためクランプ動作は良好に行われ、それ故、前述のよう
な熱雑音によるクランプレベルの変動を受けず、相関二
重サンプリング効果に悪影響を与えない。更に、別個に
クランプ・ぐルスφCPを作る必要がなく、水平転送・
ゼルスφH1をそのまま使用できるために回路が大幅に
簡単になり、また調整個所も減小するという効果もある
効果 本発明によればこのように、水平転送・ぐルスと同じタ
イミングでクランプを行なりているので、電荷転送装置
の出力信号の相関二重サンプリング処理を適確に行い得
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は電荷転送装置の出力回路の構成を示す回路図、 第2図は、第1図に示した回路の各部を・従来方式に従
って動作させた場合の動作状態を示す波形図、 第3図は、本発明に係る電荷転送装置の出力回路に用い
られるタイミングi?ルス発生回路の概略構成を示すブ
ロック図、 第4図は、第1図に示す出力回路を第3図のパルス発生
回路で駆動した場合の波形を示す波形図である。 10・・・CCD 1 8 ・・・ リ セ ッ  ト り′ −ト22.
32・・・電源 30・・・クランプスイッチ 36・・・サンプリングスイッチ ioo・・・パルス発生回路 120.122・・・増幅器 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電荷転送路と、該電荷転送路から転送された信号電
    荷を受けて蓄積する蓄積手段と、該蓄積手段を所定の電
    位にリセットするリセット手段とを有する電荷転送装置
    から、信号電荷に応じた出力を取り出す電荷転送装置の
    出力回路において、該出力回路は、 前記蓄積手段の出力を所定の電圧にクランプするクラン
    プ手段と、 該蓄積手段の出力をサンプリングして保持するサンプル
    ホールド手段と、 前記電荷転送路、リセット手段、クランプ手段およびサ
    ンプルホールド手段を制御し、該電荷転送路に駆動信号
    を供給して該転送路に含まれる信号電荷を前記蓄積手段
    に順次転送し、蓄積させる制御手段とを有し、 該制御手段は、前記蓄積手段が前記電荷転送路から信号
    電荷を受ける前に前記リセット手段を制御して該蓄積手
    段をリセットさせ、 前記駆動信号と実質的に同じタイミングの制御信号によ
    って前記クランプ手段を制御して前記蓄積手段の出力を
    クランプさせた後、前記サンプルホールド手段を制御し
    て該蓄積手段から出力される出力をサンプリングして保
    持させることを特徴とする電荷転送装置の出力回路。 2、特許請求の範囲第1項記載の出力回路において、前
    記制御手段は、前記駆動信号および制御信号を共通に形
    成する基準信号を発生する基準信号発生手段を含むこと
    を特徴とする電荷転送装置の出力回路。
JP59250585A 1984-11-29 1984-11-29 電荷転送装置の出力回路 Pending JPS61129965A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59250585A JPS61129965A (ja) 1984-11-29 1984-11-29 電荷転送装置の出力回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59250585A JPS61129965A (ja) 1984-11-29 1984-11-29 電荷転送装置の出力回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61129965A true JPS61129965A (ja) 1986-06-17

Family

ID=17210074

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59250585A Pending JPS61129965A (ja) 1984-11-29 1984-11-29 電荷転送装置の出力回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61129965A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260282A (ja) * 1987-04-17 1988-10-27 Canon Inc 固体撮像装置
JP2014045385A (ja) * 2012-08-27 2014-03-13 Sharp Corp 固体撮像装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63260282A (ja) * 1987-04-17 1988-10-27 Canon Inc 固体撮像装置
JP2014045385A (ja) * 2012-08-27 2014-03-13 Sharp Corp 固体撮像装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4742392A (en) Clamp circuit with feed back
US6259478B1 (en) Full frame electronic shutter camera
US4499497A (en) CCD Imager with improved low light level response
JPH04304063A (ja) イメージセンサアレイ
US4551762A (en) Dark-current level regulation in solid-state devices
US5777671A (en) Solid state imager having high frequency transfer mode
US5034633A (en) Sensor circuit for correlated double signal sampling
US5144444A (en) Method and apparatus for improving the output response of an electronic imaging system
JP2576860B2 (ja) 撮像装置
JPS61129965A (ja) 電荷転送装置の出力回路
JP3818711B2 (ja) 相関二重サンプリング回路
JPH055434B2 (ja)
US4857996A (en) Image pickup device with reduced fixed pattern noise
US3965368A (en) Technique for reduction of electrical input noise in charge coupled devices
JPH06104691A (ja) 電荷結合素子遅延装置
JP2635325B2 (ja) 固体撮像装置
US4710725A (en) Preamplifier for an imaging system
JP3114238B2 (ja) 固体撮像装置
JPS63232685A (ja) マルチパケット電荷転送画像センサ及び方法
JP2652258B2 (ja) Ccd出力回路
JP3539913B2 (ja) 固体撮像装置
JPH02220573A (ja) 電子アイリス制御回路
JPS6232558B2 (ja)
JPS63153960A (ja) Ccd黒基準レベルクランプ回路
JP2522068B2 (ja) 電荷結合素子の信号処理装置