JPS61236281A - 固体撮像装置の駆動方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、固体撮像装置の駆動方法に関する。

〔発明の概要〕

本発明け、光電変換素子及びアナログスイッチ及び駆動
回路を同一チ９プ上に有する固体撮像装置において、該
駆動回路に入力するスタートノ（ルスの選択期間及びそ
の直後に光信号の読み出しを行わない駆動方法を用いる
ことにより、該固体撮像装置の出力信号より、スタート
ノ（ルスに起因するノイズを摩り除い友ものである。

〔従来の武術〕

従来の固体撮像装置は、ｗｘｔｅｎｄｇｄ　Ａｂｓｔｒ
ａｃｔｓＯｆ　　ｔｈｅ　　ｔ６ｔＡ　　（１９８４工
ｎｔｅｒｎａｔ４ｏｎａｌ）　　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ
ｏｆ　Ｂｏｌｉｄ　５ｔａｔｅ　Ｄｅｖｉｃｅｓ　ａｎ
ｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、　Ｋｏｂｔｔ　。

１９８４　、　ｐｐ　５５９〜５６２　Ｂ−１２−４に
示される女口く。

スタートパルスの選択期間内に光信号の読み出しを行っ
てい九〇 第２図にその例を示す。簡単のため、同図は全て正論理
で書かれていて、アナログスイッチのゲ−・トに入力す
る電位がハイの時、該γす四グスイッチは導通、ｐ−の
時非導通となるものとする。

２０１けクロック信号、２０２はスタートパルス、２０
５、　２０４．　２０５．　２０６．２０７はそれぞれ
第１゜第２．＠３．第４．第５のアナログスイッチの開
閉を制御するゲートに入力される電圧波形、２０８は読
λ出された出力信号である。

（均一光を当て次状態） 〔発明が解決しようとする問題点及び目的〕従来の固体
撮像装置においては、駆動回路に入力するスタートパル
スの立上りや立下りの際、これに起因するノイズが出力
信号に現われ、信号データに直接影響を与えていた。第
２図の如き駆動を行う場合、時刻ｔ、においてはスター
トパルスの立上り、時刻ｔ、　Ｋ　ｆｉｓいてはスター
トパルスの立下りに起因するノイズが直接出力信号２０
８に影響を与え、第１ビツト目の出力信号は小さく、第
３ビツト目の出力信号は大きくなる。

さらＫＩＥ２図の如き駆動法においては、第１のアナロ
グクイ９チのゲートに印加される信号２０３ノハルス巾
が第２以降のそれと異なる。このため第２図において、
ｔｌ乃至ｔ、の期間に堕１画素のデータ６”−読み切れ
、ない場合は、ｔ２乃至ムの期間に出力される第２画素
の出力信号が大きくなる。以」：より、隼２図の如き駆
Ｉｌｉ？ｌｆ行う場合、第１〜第３ビ９トの出力信号が
実際の信号と異なって出力される。

第１のアナログスイッチゲー）Ｋ印加される信号２０３
のパルス巾ｆ第２以降のそれと同一にするＫＨ，スター
トパルス２０２１ｆｒクロヴク信４２０１の半周期分ず
らさねばならない。これを行っても、駆動回路内部にお
ける動作波形の遅延が生じる几め、２０３のパルス巾を
２０４以降と同一にするのは困難である。ざら＜ｙれを
同一にし次と仮定しても、第２ビツトにスタートパルス
立下りによるノイズｈＺ生じる定め、均一光を当てた状
態においても出力信号は一定とならない。

本発明の目的は以上延べた如き問題点を解決しいかなる
タイミングでスタートパルス立下み込んでもアナログス
イッチの開く時間が全ビットに渡って同一で、［７かも
スタートパルスに起因するノイズが出力信号に影響を４
えない、高性能固体撮僚装置を実現することにある。

ｒ問題点を解決するための手段〕 本発明の固体撮像装置の駆動方法は、光電変換素子及び
アナログスイッチ及び該アナログスイッチｆ駆動する駆
動回路を同一チップ上に有する固体撮像装置において、
該駆動回路に入力するスタートパルスの選択期間及びそ
の直後に光信号の読λ出しを行わないことを特徴とする
。

〔作用〕

本発明の上記の構成によれば、スタートパルスの選択期
間及びその直後に光信号の読み出しを行わないことによ
り、スタートパルスの立上り及び立下りの除虫じるノイ
ズが、光信号波形に影響を与える事がなくなる。さらに
、いかなるタイミングでスタートパルスを読み込んでも
、画素のアナ９グスイ・Ｉチの開く時間ｈｔ全ピッ）Ｋ
渡って同一な駆動回路が実現される。ま比以上のことよ
り、固体撮像装置のクロヴクドライバー回路や、信号処
理回路においては、その設計上における自由度ｌｌ！ｌ
ｔ増す。

（実施例〕 ｔａ１図に本発明の実施例を示す。同図において１０１
乃至１０３けシフトレジスタ半ビット（クロック信号の
立上りで読人込み）、１０４乃至１０６けシフトレジス
タ半ビット（クーツク信号の立下りで読み込入）、１０
７けスタートパルス入力端子、１０８乃至１１０はＮＡ
ＮＤ回路、１１１乃至１１３けインバータ、１１４　、
　１１５　、　１１（Ｓ　ｄそれぞれインバータ１１１
゜１１２．１１３の出力端子で、これはアナ９グスイツ
ｆｒｎ）ｆ−トに接続される。１１７乃至１１９はアナ
ログスイッチ、１２０乃至１２２は電源、１２３乃至１
２５け光電変換素子、１２６は出力信号端子である。

第３図は第１図本発明実施例における駆動波形例である
。同図において３０１けクロック信号、３ｏ２けスター
トパルス、３０３及び３０４ケそれぞれアナログスイッ
チのゲート１１４及び１１５に印加される電圧波形であ
る。３０５け出力信号端子１２６に観沖１される出力信
号である。

第４図は本発明の応用例で、スタートパルスによるノイ
ズと共にアナログスイッチの開閉の除虫じるノイズを除
去している例である。同図において、４０１は駆動回路
（ｌｉ１！１図においてけ１０１乃至１１３６’−これ
に当る）、４０２乃至ＪＯ５は駆動回路４０１の出力端
子、４０６乃至４０９はアナログスイｔチ、４１０乃至
４１５け電源、４１４乃至４１６は光電変換素子、４１
７け出力信号端子である。

第５図はｆ＄４図本発明応用例における駆動電圧波形例
である。同図において、５０１け駆動回路４０１　Ｋ入
力する。Ｘ　！９−　）　ハルｘ、　５０２　、　５０
３．５０４はそれぞれアナログスイ・Ｉチ４０６．　４
０７．４０８のゲー）　ＡＯ２，４０５，４０４に印加
される電圧波形、５０５け出力信号端子４１７に観察さ
れる信号波形である。

〔発明の効果〕

本発明の実施例第１図及び第３図の如き駆動法において
は、スタートパルス選択期間１１乃至ｔ３乃至ｔの直後
（１，乃至ｔ４の期間）において、光信号の読み出しを
行わない（これらの期間に選択パルス出力される駆動回
路の出力端子に画素を設けない）ことによゆ、スタート
パルスの立上り及び立下りの際に生じるノイズと光信号
との分離を行っている。この友め、スタートパルスによ
るノイズの影響のない、正しい偏角出力データがｇＥ１
ビット目から全てのビヴトに渡って検出される。

ところで、第２ビ９ト以降忙おいてはアナログスイッチ
が導通すると共に前段のアナログスイッチが非導通とな
るため、スイッチノイズはキャンセルされるｂｚ％第１
ビ９ト目はアナログスイ・ｌチが導通する際にスイッチ
ノイズｈｔ生じ、その出力信号は他と異なっ几ものとな
る。この欠点を修正したのが第４図及びｗ１５図に示す
、本発明の応用例である。第１ビツト目に生じるスイッ
チノイズはその前段に設は比アナログスイッチ４０６　
Ｋよりキャンセルされ、完全に正しい信号出力データｂ
ｔ全ビットに渡って検出される様になる。

ま九本発明固体撮像装置の駆動方法を用いることにより
、いかなる回路でいかなるタイミグでスタートパルスを
読み込んでも、画素のアナログスイ・Ｉチの開（時間が
全ビットに渡って同一となる。

以上述べ念如く、本発明を用いることにより、スタート
パルス読込みのタイミングが自由で、スタートパルスに
起因するノイズ成分が出力信号に影響を及ぼさない、高
性能固体撮像装置が実現され次。この次め、クロックド
ライバー回路や、信号処理回路の設計、Ｆ自由度が増大
し比ゆ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明するための回路図。　− １０１乃至１０６・・・・・・シフトレジスタ１１７乃
至１１９・・・・・・アナログスイッチ１２３乃至１２
５・・・・・・光電変換素子１２６・・・・・・出力信
号端子 第２図は従来の固体撮像装置のｊＩＫ１！Ｉｈ方法波形
図。 第３図はｆＸ１図における本発明の実施例の駆動波形図
。 第４図は本発明の詳細な説明する之めの回路図。 第５図は第４図における本発明の応用例の駆動波形図。 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光電変換素子及びアナログスイッチ及び該アナロ
   グスイッチを駆動する駆動回路を同一チップ上に有する
   固体撮像装置において、該駆動回路に入力するスタート
   パルスの選択期間及びその直後に光信号の読み出しを行
   わないことを特徴とする、固体撮像装置の駆動方法。
2. （２）前記光電変換素子に非晶質シリコン、前記アナロ
   グスイッチ及び、駆動回路を多結晶シリコン薄膜トラン
   ジスタで、これらを絶縁基板上に設けた固体撮像装置を
   駆動することを特徴とする、特許請求の範囲第１項記載
   の固体撮像装置の駆動方法。