JP4011818B2 - 半導体固体撮像装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一半導体基板上に形成し2次元に配列された画素を有する半導体固体撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタルスチルカメラ、ディジタルビデオカメラ等の画像入力機器において、撮影画像の高画質化のため光電変換素子からなるセンサの多画素化が進んでおり、画素サイズの縮小化や、読み出し時間の高速化などが求められている。これらの要求に対して、これまでには画素信号を複数個の読み出しチャンネルに分割して読み出す方式が開発されてきた。
【0003】
この従来方式について、図10、図11を用いて概説する。図10は、従来方式の概略構成図である。図10において、2次元に配列された画素101は、各々が入射光量に応じた電気信号いわゆる画素信号を生成する。この画素信号の読み出しは、まず、垂直走査回路102により1行選択し、行の奇数番目に配列された画素の画素信号がラインメモリ回路(1)104に読み出され、偶数番目に配列された一画素の画素信号がラインメモリ回路(2)109に読み出される。
【0004】
続いて、水平走査回路(1)105は、チップ外部もしくは内部より入力される水平シフトパルス(1)122によりラインメモリ回路(1)104に読み出された画素信号を順次選択し、増幅器(1)107によって増幅され、出力(1)108より出力される。一方、水平走査回路(2)110はチップ外部もしくは内部より入力される水平シフトパルス(2)123によりラインメモリ回路(2)109に読み出された画素信号を順次選択し、増幅器(2)112によって増幅され、出力(2)113より出力される。
【0005】
さらに、出力(1)108、出力(2)113の各端子にスイッチ(1)116、スイッチ(2)117の一端がそれぞれ接続され、他端を互いに接続し、スイッチ(1)116、スイッチ(2)117を交互に選択して、出力(3)120より奇数ラインと偶数ラインとが組み合わされて一連の時系列で一線化した画素信号を出力する。
【0006】
また、2次元に配列された画素101には遮光膜等によって遮光されたOB(Optica1 B1ack)画素と、遮光膜のない有効画素が含まれており、出力(1)108に出力されるOB画素から得られるダークレベル信号を、クランプ手段(1)124を用いて所望の電位にクランプし、出力(2)113に出力されるOB画素から得られるダークレベル信号をクランプ手段(2)125を用いて、所望の電位にクランプする。この時、各クランプ手段によって、クランプされる電位が同一とすれば出力(3)120からはオフセットが除去された出力信号を得ることができる。
【0007】
図11は図10における水平シフトパルス(1)122、水平シフトパルス(2)123、出力(1)108、出力(2)113、スイッチ(1)116、スイッチ(2)117、出力(3)120の7ノードのタイミングチャートを示し、クランプ動作を行うクランプ期間1、2について示している。
【0008】
図11には、水平走査回路(1)105、水平走査回路(2)110に入力される水平シフトパルス(1)122、水平シフトパルス(2)123の各6クロック分の波形を表しており、出力(1)108、出力(2)113、出力(3)120には、第1番目の行の画素から第12番目の行の画素までの画素信号に対応する位置にa〜lの番号を割り振っている。画素信号a〜fまではOB画素から得られるダークレベル信号であり、g〜lまでは有効画素から得られる画像信号である。
【0009】
図によれば水平シフトパルス(1)122に同期した画素信号a、c、e、g、i、kが出力(1)108に順次出力され、水平シフトパルス(2)123に同期した画素信号b、d、f、h、j、lが出力(2)113に順次出力されている。出力(1)108、出力(2)113よりダークレベル信号が出力される時点においてクランプ手段(1)124、(2)125を動作させることによってダークレベル信号を所望の電位にクランプする。続いて、スイッチ(1)116およびスイッチ(2)117を交互に選択することによって画素信号がa、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、lの順に、出力(3)120に出力される。
【0010】
この図11から分かるように、出力(3)120のクロックレートに対して、出力(1)108、出力(2)113は、1/2のクロックレートでよいため、読み出し時問の高速化が比較的容易になる。また、読み出しチャネルを複数個持つことによって、ラインメモリ回路を2画素分のピッチで配置すればよいため、画素サイズの縮小化を行う場合に、画素とラインメモリ回路間の配線が容易になる。また、クランプ手段(1)124、(2)125を用いることにより、各読み出しチャンネルごとのオフセットを除去することができ、良好な画像信号を得ることができる、などの効果が考えられる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような従来の画素信号を複数個の読み出しチャンネルに分割し、読み出しチャンネルごとのオフセットを画素信号のダークレベル信号をクランプすることによって除去し、読み出しチャンネルごとの出力信号を順次選択して一線化し、出力する方式においては、オフセットをクランプする手段としてOB画素が必要なためレイアウトが増大する。また、クランプ期間が必要なため読み出し時間が増大する。OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動によるクランプレベルの変動、などの問題点があった。
【0012】
そこで、本発明は、前記従来技術に鑑み、画素信号を複数個の読み出しチャンネルに分割し、読み出しチャンネルごとの出力信号を順次選択して一線化し、出力する方式において、前記読み出しチャンネルごとに発生するオフセットを除去するクランプ手段を持ち、読み出し回路から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにより、
(1)OB画素が必要でなくなる。
(2)クランプ手段に必要な期間を短縮できる。
(3)OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動に対して安定したクランプレベルを供給できる、という半導体固体撮像装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明による半導体固体撮像装置は、上記の目的を達成するために、2次元状に配列され且つ入射光量に応じて画素信号を生成する複数の画素と、前記複数の画素を行ごとに選択する垂直走査回路と、前記垂直走査回路により選択された行の各画素からの画素信号が列信号線を介して読み出されるラインメモリ回路およびCDS回路を有する複数の読み出し回路と、前記複数の読み出し回路のCDS回路を介し前記水平信号線に出力される画素信号を増幅して出力する複数の増幅器と、前記複数の増幅器を介して出力される画素信号を順次選択して一線化して出力する並列−直列変換回路と、前記複数の増幅器と前記並列−直列変換回路との間に設けられる複数のクランプ手段とを有する。前記複数の読み出し回路は、選択された行の各画素からの画素信号を前記複数の増幅器に伝達するたびに画素信号間の混合防止のために当該画素信号をリセットする動作を行う。前記複数のクランプ手段は、前記複数の増幅器の出力信号から前記複数の読み出し回路ごとに発生するオフセットを除去するように、前記複数の読み出し回路による前記画素信号のリセット動作期間に、前記複数の読み出し回路のうち特定の読み出し回路の出力信号に含まれるリセットレベルとそれ以外の読み出し回路の出力信号に含まれるリセットレベルとの相対的なオフセットを前記特定の読み出し回路の出力信号に含まれる前記リセットレベルにクランプする。
【0015】
[作用]
本発明の半導体固体撮像装置において、読み出しチャンネルごとに発生するオフセットを除去するグランプ手段を持ち、読み出し回路から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにより、
(1)OB(Optical Black)画素が必要でなくなる。
(2)クランプ手段に必要な期間を短縮できる。
(3)OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動に対して、安定したクランプレベルを供給できて、ノイズ成分を効果的に除去できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0017】
[第1実施形態]
本発明による第1実施形態について、図1、図2を用いて概説する。
【0018】
図1は第1実施形態の概略構成図である。図1において2次元に配置された画素301は、各々が入射光量に応じたいわゆる画素信号を生成する。画素信号は、垂直走査回路302がチップ外部もしくは内部より入力される垂直シフトパルス303により、ある1行を選択し、選択された行の各画素に接続された読み出しチャンネル1〜5にそれぞれ読み出される。各読み出しチャンネルではラインメモリ回路や相関二重サンプリング(CDS)回路等によって構成される読み出し回路(1)〜(5)304に画素信号が保持され、続いて、次段の増幅器(1)〜(5)305、クランプ手段(1)〜(5)306によって、画素信号には信号増幅、オフセット補正が施された後、出力される。
【0019】
続いて、スイッチ(1)〜(5)308は、一端が読み出しチャンネル(1)〜(5)307の出力に接続され、他端が互いに直結接続され、スイッチ(1)〜(5)308が順番に選択されることによって、出力バッファ回路309を介して出力310より、時系列的に各ライン順次に一線化された画像信号が出力される。また、読み出し回路(1)〜(5)304は、次々に読み出される画素信号を次段の増幅器に伝達するたびに、画素信号をリセットし、残像等の画素信号間の混合を防止している。このリセット電圧は外部入力された電圧もしくは内部生成された電圧であり、画素信号の影響を受けることなく、読み出しチャンネルのオフセットのみを含むリセットレベルを出力する。
【0020】
読み出し回路(1)304以降の出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(1)306を用いて、所望の電位にクランプし、読み出し回路(2)304以降の出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(2)306を用いて、所望の電位にクランプし、読み出し回路(3)304以降の出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(3)306を用いて所望の電位にクランプし、読み出し回路(4)304以降の出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(4)306を用いて所望の電位にクランプし、読み出し回路(5)304以降の出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(5)306を用いて、所望の電位にクランプする。
【0021】
この時、各クランプ手段(1)〜(5)306によってクランプされる電位が同一とすれば、出力310からはオフセットが除去された出力信号を得ることができる。
【0022】
図2は第1実施形態における図1の垂直シフトパルス303、クランプ期間(1)〜(5)、スイッチ(1)〜(5)308、出力310の7ノードの波形、及び読み出しチャンネルごとのリセット動作を行うリセット動作期間1〜5、読み出し回路出力1〜5及びクランプ動作を行うクランプ期問1〜5を示すタイミング図である。
【0023】
図2によれば、垂直シフトパルス303の立ち上がりおよび立ち下がりエッジにおいて選択される行が切り替わり、行選択後にスイッチ(1)〜(5)308を順番に選択して、一線化した画素信号を出力310に出力している。クランプ動作は1行目のa〜eの番号で割り振った出力310での画素信号に含まれるリセットレベルが出力されている期間において、クランプ手段を動作させることで読み出し回路出力(1)〜(5)に含まれるリセットレベルをクランプしている。その後、出力される2行目のf〜jで割り振った出力310での画素信号は、すでにクランプ動作が施されたものであるため、オフセット誤差のない良好な画像信号として出力される。
【0024】
このように、読み出しチャンネルごとに発生するオフセットを除去するクランプ手段を持ち、読み出し回路から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにより、
(1)OB画素が必要でなくなる。
(2)クランプ手段に必要な期間を短縮できる。
(3)OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動に対して安定したクランプレベルを供給できる。
【0025】
[第2実施形態]
本発明による第2実施形態について、図1、図3、図4を用いて概説する。第2実施形態は、第1実施形態に対して、クランプ手段が外部入力された基準電圧もしくは内部生成された基準電圧に各読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにおいて異なる特徴を持った構成である。
【0026】
図3、図4は第2実施形態のクランプ手段(1)〜(5)部分に着目して示した構成図である。図によればクランプ手段(1)〜(5)501、601が共通に接続された基準電圧504、604に各読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルがクランプされる。
【0027】
このように、供給される基準電圧504、604によって、リセットレベルがクランプされることによって、後段の信号処理に用いられる基準電圧と相関のある電圧を設定するなどして良好な信号処理を実現することができる。
【0028】
[第3実施形態]
本発明による第3実施形態について、図1、図3、図5を用いて概説する。本第3実施形態は、第2実施形態のクランプ手段において、より具体的な第1の構成例を示している。
【0029】
図5は本第3実施形態のクランプ手段の1チャンネル分を示した構成図である。図5によれば、入力802と出力803との間に、AC成分のみを後段に伝達するカップリング容量806が接続され、このカップリング容量806の出力端とクランプされる基準電圧801との間に、スイッチ805が接続される構成になっている。
【0030】
クランプ動作は入力802に出力信号に含まれるリセットレベルが印加された時点において、スイッチ805をONし、続いてOFFすることにより、カップリング容量806には、出力信号に含まれるリセットレベルと基準電圧801の電位差によって発生する電荷が保持されることにより、クランプとして実現される。スイッチ805がOFFしている時点で、出力803のインピーダンスを十分高く設定することにより、クランプによって保持された電荷がカップリング容量806から失われることなく、出力信号に含まれるリセットレベルが基準電圧レベルと一致して、以降の画素信号を出力する。
【0031】
[第4実施形態]
本発明による第4実施形態について、図1、図4、図6を用いて概説する。本第4実施形態は、第2実施形態のクランプ手段において、より具体的な第2の構成例を示している。
【0032】
図6は本第4実施形態のクランプ手段の1チャンネル分を示した第1構成図である。図6によれば、クランプ手段904は出力903の出力電圧を帰還して入力側に返すことによって、オフセット量が調整される電圧帰還形クランプ手段を形成している。
【0033】
増幅器901は2入力の加算が行われる構成であり、2入力の一方を入力902、他方を帰還電圧入力としている。また、クランプ手段904は基準電圧905と出力903との電位差を電流値に変換して出力するトランスコンダクタンス増幅器906を用い、トランスコンダクタンス増幅器906の出力端に接続された容量907に生じる電圧をバッファ回路908を介して帰還電圧入力に返している。
【0034】
クランプ動作は出力903の出力信号に含まれるリセットレベルが出力される時点において、クランプ手段904に含まれるスイッチ909をONして、負帰還ループを形成し、出力903に出力される信号が基準電圧905と一致する時点において、負帰還ループが安定する。この時点で、スイッチ909をOFFすることにより、オフセット量が容量907に電荷として保持され、以降オフセットが除去された画素信号を出力する。
【0035】
[第5実施形態]
本発明による第5実施形態について、図1、図7を用いて概説する。本第5実施形態は、第1実施形態のクランプ手段に対して、特定の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルと、それ以外の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルとの相対的なオフセットを前記特定の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルにクランプするクランプ手段である点で異なる特徴を持った構成である。
【0036】
図7は、本第5実施形態のクランプ手段(1)〜(5)部分に着目して示した構成図である。図7において、クランプ手段は負帰還形クランプ手段を構成しており、読み出しチャンネル(2)〜(5)はクランプ手段(2)〜(5)B01が接続され、読み出しチャンネル(1)B02はサンプルホールド(S/H)回路B04が出力1(1)B03に接続されている。クランプ動作は出力(1)〜(5)B03に出力信号に含まれるリセットレベルが出力される時点において、サンプルホールド回路B04を用いて、出力(1)B03から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをサンプリングし、サンプリングされた出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(2)〜(5)B01に基準電圧として供給している。
【0037】
上述した第5実施形態において、明らかなように、クランプ手段は供給される基準電圧とクランプ動作時の出力信号が一致するように動作するため、読み出しチャンネル(2)〜(5)は、読み出しチャンネル(1)の出力信号に含まれるリセットレベルに一致するように動作する。仮に読み出しチャンネルが2つである場合、クランプ精度は1段のクランプ手段によるばらつきによってのみ決まる。このことから、上述の第2実施形態に示したように、独立にクランプ動作が行われる場合には、2段のクランプ手段のばらつきを持つのに比べて優れているクランプ手段を供給することができる。
【0038】
[第6実施形態]
本発明による第6実施形態について、図1、図2、図7を用いて概説する。本第6実施形態は、第5実施形態に対して、増幅器の動作点を調整する負帰還形のクランプ手段である点で異なる特徴を持った構成である。
【0039】
この第6実施形態に特徴的な動作については、すでに第4実施形態において説明がなされており、その効果も同様に考えられる。
【0040】
[第7実施形態]
本発明による第7実施形態について、図8、図9を用いて概説する。図8は第7実施形態の概略構成図である。図8において、2次元に配列された画素C01は、各々が入射光量に応じた電気信号いわゆる画素信号を生成する。画素信号の読み出しは、まず、垂直走査回路C02により1行毎に選択し、行の奇数番目に配列された画素の画素信号がラインメモリ回路(1)C04に読み出され、偶数番目に配列された画素の画素信号がラインメモリ回路(2)C09に読み出される。続いて、水平走査回路(1)C05はチップ外部もしくは内部より入力される水平シフトパルス(1)C22によりラインメモリ回路(1)104に読み出された画素信号を順次選択し、増幅器(1)C07によって増幅され、出力(1)C08より出力される。
【0041】
一方、水平走査回路(2)C10はチップ外部もしくは内部より入力される水平シフトパルス(2)C23によりラインメモリ回路(2)C09に読み出された画素信号を順次選択し、増幅器(2)C12によって増幅され、出力(2)C13より出力される。
【0042】
さらに、出力(1)C08、出力(2)C13の各端子にスイッチ(1)C16、スイッチ(2)C17の一端がそれぞれ接続され、他端を互いに接続し、スイッチ(1)C16、スイッチ(2)C17を交互に選択して、出力(3)C20より一線化した画素信号を出力する。
【0043】
また、読み出し回路(1)C06、(2)C11は、次々に読み出される画素信号を、次段の増幅器(1)C07、(2)C12に伝達するたびに画素信号をリセットし、残像等の画素信号間の混合を防止している。このリセット電圧は外部入力された電圧もしくは内部生成された電圧であり、画素信号の影響を受けることなく、読み出しチャンネルのオフセットのみを含むリセットレベルを出力する。
【0044】
出力(1)C08に出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(1)C24を用いて、所望の電位にクランプし、出力(2)C13に出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプ手段(2)C25を用いて所望の電位にクランプする。
【0045】
この時、各クランプ手段(1)C24、(2)C25によってクランプされる電位が同一とすれば、出力(3)C20からオフセットが除去された出力信号が得られる。
【0046】
また、図9は、図8における水平シフトパルス(1)C22、水平シフトパルス(2)C23、出力(1)C08、出力(2)C13、スイッチ(1)C16、スイッチ(2)C17、出力(3)C18の7ノードの波形、及び読み出しチャンネルごとのリセット動作を行うリセット動作期間(1)、(2)、及びクランプ動作を行うクランプ期間(1)、(2)を示すタイミング図である。
【0047】
水平走査回路(1)C05、水平走査回路(2)Cl0に入力される水平シフトパルス(1)C22、水平シフトパルス(2)C23の各6クロック分の波形を表しており、出力(1)C08、出力(2)C13、出力(3)C20には、行の第1番目の画素から第12番目の画素までの画素信号に対応する位置に、a〜lの番号を割り振っている。クランプ動作は画素信号a、bに含まれるリセットレベルが出力されている期間において、クランプ手段を動作させることで、読み出し回路出力(1)、(2)に含まれるリセットレベルをクランプしている。その後、出力される2行目のc〜lで割り振った出力(3)C20での画素信号は、すでにクランプ動作が施されたものであるため、オフセット誤差のない良好な画像信号として出力される。
【0048】
このように、読み出しチャンネルごとに発生するオフセットを除去するクランプ手段を持ち、読み出し回路から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにより、
(1)OB画素が必要でなくなる。
(2)クランプ手段に必要な期間を短縮できる。
(3)OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動に対して安定したクランプレベルを供給できる。
【0049】
[第8実施形態]
本発明による第8実施形態について、図3、図4、図8を用いて概説する。本第8実施形態は、第7実施形態に対してクランプ手段が外部入力された基準電圧もしくは内部生成された基準電圧に各読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルをクランプする点で、異なる特徴を持った構成である。
【0050】
この第8実施形態に特徴的な動作については、すでに第2実施形態において説明がなされており、その効果も同様に考えられる。
【0051】
[第9実施形態]
本発明による第9実施形態について、図3、図5、図8を用いて概説する。本第9実施形態は、第8実施形態のクランプ手段において、より具体的な第1の構成例を示している。
【0052】
この第9実施形態に特徴的な動作については、すでに第3実施形態において説明がなされており、その効果も同様に考えられる。
【0053】
[第10実施形態]
本発明による第10実施形態について、図7、図8を用いて概説する。本第10実施形態は、第7実施形態のクランプ手段に対して、特定の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルと、それ以外の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルとの相対的なオフセットを特定の読み出しチャンネルの出力信号に含まれるリセットレベルにクランプするクランプ手段である点で異なる特徴を持った構成である。
【0054】
この第10実施形態に特徴的な動作については、すでに第5実施形態において説明がなされており、その効果も同様に考えられる。
【0055】
[第11実施形態]
本発明による第11実施形態について、図2、図7、図8を用いて概説する。本第11実施形態は、第10実施形態に対して、増幅器の動作点を調整する負帰還形のクランプ手段である点で異なる特徴を持った構成である。
【0056】
この第11実施形態に特徴的な動作については、すでに第4実施形態において説明がなされており、その効果も同様に考えられる。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、読み出しチャンネルごとに発生するオフセットを除去するクランプ手段を持ち、読み出し回路から出力される出力信号に含まれるリセットレベルをクランプすることにより、(1)OB画素が必要でなくなる、(2)クランプ手段に必要な期間を短縮できる、(3)OB画素の欠陥や迷光等によるダークレベルの変動に対して、安定したクランプレベルを供給でき、ノイズ成分を効果的に除去できる、といった効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体固体撮像装置の第1〜6実施形態を示す概略構成図である。
【図2】 図1に示した第1、2、3〜6実施形態の303垂直シフトパルス、308スイッチ1〜5、301出力の7ノードの波形及び読み出しチャンネルごとのリセット動作を行うリセット動作期問1〜5、読み出し回路出力1〜5及びクランプ動作を行うクランプ期問1〜5を示すタイミング図である。
【図3】 本発明の半導体固体撮像装置の第2、3、8、9の実施形態のクランプ手段1〜5部分に着目して示した構成図である。
【図4】 本発明の半導体固体撮像装置の第2、4、8の実施形態のクランプ手段1〜5部分に着目して示した構成図である。
【図5】 本発明の半導体固体撮像装置の第3、9の実施形態のクランプ手段の1チャンネル分を示した構成図である。
【図6】 本発明の半導体固体撮像装置の第4の実施形態のクランプ手段の1チャンネル分を示した第1の構成図である。
【図7】 本発明の半導体固体撮像装置の第5、6、10、11の実施形態のクランプ手段1〜5部分に着目して示した構成図である。
【図8】 本発明の半導体固体撮像装置の第7〜11実施形態を示す概略構成図である。
【図9】 図8に示した第7〜11実施形態のC22水平シフトパルス1、C23水平シフトパルス2、C08出力1、C13出力2、C16スイッチ1、C17スイッチ2、C18出力3の7ノードの波形及び読み出しチャンネルごとのリセット動作を行うリセット動作期間1、2及びクランプ動作を行うクランプ期問1、2を示すタイミング図である。
【図10】 従来の半導体固体撮像装置の1例を示す概略構成図である。
【図11】 図10に示した従来例の122水平シフトパルス1、123水平シフトパルス2、108出力1、113出力2、116スイッチ1、117スイッチ2、118出力3の7ノードの波形及び読み出しチャンネルごとのクランプ動作を行うクランプ期間1、2を示すタイミング図である。
【符号の説明】
101、301 2次元状の画素
102、302 垂直走査回路
104 ラインメモリ回路(1)
105 水平走査回路(1)
106 読み出し系(1)
107 増幅器(1)
108 出力(1)
109 ラインメモリ回路(2)
110 水平走査回路(2)
111 読み出し系(2)
112 増幅器(2)
113 出力(2)
116 スイッチ(1)
117 スイッチ(2)
118、311 並列−直列変換回路
119 出力バッファ回路
120 出力(3)
122 水平シフトパルス(1)
123 水平シフトパルス(2)
124 クランプ手段(1)
125 クランプ手段(2)
303 垂直シフトパルス
304 読み出し回路(1)〜(5)
305 増幅器(1)〜(5)
306 クランプ手段(1)〜(5)
307 読み出しチャンネル(1)〜(5)
308 スイッチ(1)〜(5)
309 出力バッファ回路
310 出力
501、601 クランプ手段(1)〜(5)
502、602 入力(1)〜(5)
503、603 出力(1)〜(5)
801、905 基準電圧
802、902 入力
803、903 出力
805 スイッチ
806 カップリング容量
901 増幅器
904 クランプ手段
B01 クランプ手段(1)〜(5)
B02 入力(1)〜(5)
B03 出力(1)〜(5)
C01 画素
C02 垂直走査回路
C04、C19 ラインメモリ回路
C05、C10 水平走査回路
C16、C17 スイッチ
C18 並列−直列変換回路
C19 出力バッファ回路
C08、C13、C20 出力
Claims (1)
- 2次元状に配列され且つ入射光量に応じて画素信号を生成する複数の画素と、
前記複数の画素を行ごとに選択する垂直走査回路と、
前記垂直走査回路により選択された行の各画素からの画素信号が列信号線を介して読み出されるラインメモリ回路およびCDS回路を有する複数の読み出し回路と、
前記複数の読み出し回路のCDS回路を介し出力される画素信号を増幅して出力する複数の増幅器と、
前記複数の増幅器を介して出力される画素信号を順次選択して一線化して出力する並列−直列変換回路と、
前記複数の増幅器と前記並列−直列変換回路との間に設けられる複数のクランプ手段とを有し、
前記複数の読み出し回路は、選択された行の各画素からの画素信号を前記複数の増幅器に伝達するたびに画素信号間の混合防止のために当該画素信号をリセットする動作を行い、
前記複数のクランプ手段は、前記複数の増幅器の出力信号から前記複数の読み出し回路ごとに発生するオフセットを除去するように、前記複数の読み出し回路による前記画素信号のリセット動作期間に、前記複数の読み出し回路のうち特定の読み出し回路の出力信号に含まれるリセットレベルとそれ以外の読み出し回路の出力信号に含まれるリセットレベルとの相対的なオフセットを前記特定の読み出し回路の出力信号に含まれる前記リセットレベルにクランプすることを特徴とする半導体固体撮像装置。
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