Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0620274B2 - Signal processing circuit - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0620274B2 - Signal processing circuit - Google Patents

Signal processing circuit

Info

Publication number
JPH0620274B2
JPH0620274B2 JP60025478A JP2547885A JPH0620274B2 JP H0620274 B2 JPH0620274 B2 JP H0620274B2 JP 60025478 A JP60025478 A JP 60025478A JP 2547885 A JP2547885 A JP 2547885A JP H0620274 B2 JPH0620274 B2 JP H0620274B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
charge
analog
digital
reference voltage
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP60025478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS61186080A (en
Inventor
郁男 秋山
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric 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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP60025478A priority Critical patent/JPH0620274B2/en
Publication of JPS61186080A publication Critical patent/JPS61186080A/en
Publication of JPH0620274B2 publication Critical patent/JPH0620274B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電荷転送型撮像素子や電荷転送型遅延線等から
出力されるアナログ信号をディジタル信号に変換する信
号処理回路に関する。
The present invention relates to a signal processing circuit for converting an analog signal output from a charge transfer type image pickup device, a charge transfer type delay line or the like into a digital signal.

(従来の技術) 最近のディジタル技術の進歩は、半導体集積回路技術の
発達と相まって目覚ましいものがある。これは64Kビ
ット,256Kビット等の大容量ディジタルメモリや、
A/D変換器、D/A変換器等が比較的安価にしかも大
量に市場に供給されるようになったことによる。このデ
ィジタル技術の台頭は映像機器の分野においても例外で
はなく、フレームシンクロナイザやノイズリデューサな
ど、従来のアナログ方式では実現が困難であった装置
も、ディジタル化により簡単に実現可能となった(「テ
レビジョン学会誌」,1979年4月号〔第33巻、第
4号〕)。さらに、このディジタル方式は装置の経済
化、安定化、調整工数の削減、他の装置との接続の容易
さの面で優れているため、従来アナログ方式が主流であ
ったテレビカメラやテレビ受像機にも応用されようとし
ている(「日経エレクトロニクス」1983 11.23,
259〜273頁)。
(Prior Art) Recent advances in digital technology have been remarkable along with the development of semiconductor integrated circuit technology. This is a large-capacity digital memory such as 64K bits and 256K bits,
This is because A / D converters, D / A converters, etc. have been supplied to the market relatively inexpensively and in large quantities. The rise of this digital technology is no exception in the field of video equipment, and even devices such as frame synchronizers and noise reducers, which were difficult to realize with conventional analog systems, can be easily realized by digitization ("TV Journal of the Society of John ", April 1979 issue [Vol. 33, No. 4]). Furthermore, this digital system is excellent in terms of device economy, stabilization, reduction of adjustment man-hours, and ease of connection with other devices. Is about to be applied to (“Nikkei Electronics” 1983 November 23, 1983)
259-273).

(従来技術の問題点) このテレビカメラのディジタル化に際して一番問題とな
るのは、撮像管あるいは固体撮像素子から出力されるア
ナログ信号をディジタル信号に変換する部分の回路構成
である。第6図は、固体撮像素子の代表の電荷結合型撮
像素子からディジタル信号を得るための従来の回路構成
の一例を示す。図において、インターライン転送方式電
荷結合型撮像素子61は、入射光量に応じた信号電荷を
蓄積するために光入射面にマトリックス状に配列された
光電変換部62と、この光電変換部62に蓄積された信
号電荷を一垂直走査周期(フィールドまたはフレーム)
ごとに読み出すための転送ゲート(図示せず)と、読み
出した信号電荷を一水平走査周期(1H)ごとに垂直方
向に転送するための垂直レジスタ63と、各垂直レジス
タの一端に電気的に結合して信号電荷を水平方向に転送
するための水平レジスタ64と、この水平レジスタ64
からの信号電荷を検出して順次電圧信号に変換するため
の電荷検出回路65とから構成されている。この撮像素
子61の外部には、外部雑音の混入を防ぐためにインピ
ーダンス変換を行うバッファアンプ66が電荷検出回路
65の近傍に接続されている。バッファアンプ66から
の振幅変調信号はクランプ回路67で基準電圧に設定さ
れた後、サンプルホールド回路68で電荷検出期間のみ
がサンプリングされ、次いでローパスフィルタ69で高
次の側波帯成分が除去されて通常のアナログ信号へと変
換される。このアナログ信号はアンプ70で規定の振幅
に増幅された後、A/D変換器71に入力されてディジ
タル信号への変換が行なわれる。
(Problems of Prior Art) The biggest problem in digitizing this television camera is a circuit configuration of a portion for converting an analog signal output from the image pickup tube or the solid-state image pickup element into a digital signal. FIG. 6 shows an example of a conventional circuit configuration for obtaining a digital signal from a charge-coupled image pickup device which is a typical solid-state image pickup device. In the figure, an interline transfer type charge-coupled image pickup device 61 has photoelectric conversion units 62 arranged in a matrix on a light incident surface for accumulating signal charges according to the amount of incident light, and the photoelectric conversion units 62. One vertical scanning cycle (field or frame)
A transfer gate (not shown) for reading each signal, a vertical register 63 for vertically transferring the read signal charges in each horizontal scanning period (1H), and an electrical connection to one end of each vertical register And a horizontal register 64 for transferring the signal charges in the horizontal direction, and the horizontal register 64
And a charge detection circuit 65 for sequentially converting the signal charges from the above into a voltage signal. A buffer amplifier 66 that performs impedance conversion is connected to the outside of the image sensor 61 in the vicinity of the charge detection circuit 65 to prevent external noise from entering. The amplitude modulation signal from the buffer amplifier 66 is set to the reference voltage by the clamp circuit 67, then only the charge detection period is sampled by the sample hold circuit 68, and then the high-order sideband component is removed by the low-pass filter 69. Converted to a normal analog signal. The analog signal is amplified by the amplifier 70 to have a specified amplitude and then input to the A / D converter 71 to be converted into a digital signal.

この回路構成によれば、アナログ量からディジタル量へ
の変換は可能ではあるが、幾つかの問題点もある。その
一つは、撮像素子61からの振幅変調信号を一旦アナロ
グ信号に直してからA/D変換しているため、再生画像
がクランプ回路67やサンプルホールド回路68,ロー
パスフィルタ69による特性劣化に影響され易い点であ
る。もちろん、撮像素子61からの振幅変調信号を直接
A/D変換すれば、外部回路での特性劣化による影響が
最も少なく、またこれは技術的にも可能である。この場
合、基準電圧レベルと電荷検出期間の両方をA/D変換
した後、両者の差を取る操作をせねばならないため、回
路規模の増大と使用部品の高価格化とを生じ、テレビカ
メラ等小規模の装置に応用するには不向きである。
According to this circuit configuration, conversion from analog quantity to digital quantity is possible, but there are some problems. One of them is that the amplitude-modulated signal from the image sensor 61 is once converted into an analog signal and then A / D-converted, so that the reproduced image is affected by the clamp circuit 67, the sample hold circuit 68, and the low-pass filter 69. This is a point that is easy to be done. Of course, if the amplitude modulation signal from the image pickup device 61 is directly A / D converted, the influence of the characteristic deterioration in the external circuit is the least, and this is technically possible. In this case, since both the reference voltage level and the charge detection period have to be A / D converted, an operation of taking the difference between the two must be performed, resulting in an increase in circuit scale and an increase in the price of parts used, resulting in a television camera or the like. It is not suitable for small-scale devices.

第2の問題点は、撮像素子61がアナログデバイスであ
るため、駆動、信号処理には独特のアナログ技術を駆使
せねばならず、ディジタル回路技術者には馴染みにくい
点である。この問題点の解決には、撮像素子61から直
接ディジタル信号が出力されるようにするのが望まし
い。
The second problem is that since the image pickup device 61 is an analog device, a unique analog technology must be used for driving and signal processing, which is difficult for a digital circuit engineer to be familiar with. In order to solve this problem, it is desirable that the image pickup device 61 directly outputs a digital signal.

第3の問題点は、最近のA/D変換器が低価格化、高速
化されてはいるものの、消費電力、量子化の精度を含め
てまだまだ問題があり、テレビカメラ等小規模装置に応
用しにくい点である。
The third problem is that although recent A / D converters have been reduced in price and increased in speed, there are still problems such as power consumption and quantization accuracy, and they are applied to small-scale devices such as TV cameras. This is a difficult point to do.

(発明の目的) 本発明の目的は、このような従来の問題点を解決し、電
荷転送撮像素子等とオンチップ化が可能な電荷転送型A
/D変換器を提供することにある。
(Object of the Invention) An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to realize a charge transfer type A which can be integrated with a charge transfer image pickup device or the like.
The purpose is to provide a / D converter.

(発明の構成) 本発明の構成は、電荷転送素子からの出力信号をNビッ
トの分解能でディジタル信号に変換する信号処理回路に
おいて、前記電荷転送素子からの信号電荷を一方向に転
送すると共にこの転送方向の各段からの信号を非破壊的
に検出する2N−1段の出力手段を備えた端子付電荷転
送遅延線と、前記各出力手段のそれぞれに接続された2
N−1個のアナログ比較器群と、これら各アナログ比較
器群にそれぞれ異なる基準電圧を供給する基準電圧発生
回路と、前記各アナログ比較器群からの出力信号にそれ
ぞれ異なる遅延を与える2N−1個のディジタルシフト
レジスタ群と、これら各ディジタルシフトレジスタ群か
らの出力信号をNビットの二進数に変換する符号器とを
含むことを特徴とする。
(Structure of the Invention) According to the structure of the present invention, in the signal processing circuit for converting the output signal from the charge transfer element into a digital signal with N-bit resolution, the signal charge from the charge transfer element is transferred in one direction and A charge transfer delay line with a terminal having 2 N -1 stages of output means for nondestructively detecting a signal from each stage in the transfer direction, and 2 connected to each of the output means.
N −1 analog comparator groups, reference voltage generating circuits for supplying different reference voltages to the analog comparator groups, and 2 N − for giving different delays to the output signals from the analog comparator groups. It is characterized by including one digital shift register group and an encoder for converting an output signal from each digital shift register group into an N-bit binary number.

(実施例) 次に本発明を図面を用いて説明する。ここでは説明を簡
単にするため電荷結合素子にオンチップ化されたレベル
分解能2ビット/サンプルのA/D変換器について説明
する。
(Example) Next, this invention is demonstrated using drawing. For simplicity of explanation, an A / D converter with a level resolution of 2 bits / sample which is integrated into a charge-coupled device will be described here.

第1図は本発明によるA/D変換器の第一の実施例のブ
ロック図である。同図において、1,2は電荷結合素子
の転送電極であり、それぞれに転送パルスφ1,φ2が印
加されている。またこれら転送電極対の間にはフローテ
ィング電極3,4,5が設置されている。さらにこれら
転送電極対の終端には信号電荷を吸収するためのドレイ
ン6が設けられ、全体として端子付遅延線7を構成して
いる。この端子付遅延線7は電荷結合型撮像素子や遅延
線の出力部と電荷レベルで結合されている。したがっ
て、矢印8の方向から転送されて来た信号電荷は、端子
付遅延線7中を転送されると同時に、フローティング電
極3,4,5で非破壊的に検出され、アナログ比較器
9,10,11のそれぞれの信号端子に信号電圧として
印加される。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of an A / D converter according to the present invention. In the figure, reference numerals 1 and 2 denote transfer electrodes of the charge-coupled device, to which transfer pulses φ 1 and φ 2 are applied, respectively. Floating electrodes 3, 4, 5 are installed between these transfer electrode pairs. Further, a drain 6 for absorbing a signal charge is provided at the end of each transfer electrode pair, and constitutes a delay line 7 with a terminal as a whole. The delay line 7 with terminals is coupled at a charge level to the charge-coupled image sensor and the output section of the delay line. Therefore, the signal charges transferred from the direction of the arrow 8 are transferred through the delay line with terminal 7 and, at the same time, are nondestructively detected by the floating electrodes 3, 4 and 5, and the analog comparators 9 and 10 are detected. , 11 are applied as signal voltages to the respective signal terminals.

一方、アナログ比較器9,10,11の基準電圧端子に
は同一抵抗値の抵抗12,13,14,15によって分
割されたそれぞれ異なる基準電圧が印加される。すなわ
ち、端子16に印加される主基準電圧を3VR/4,VR
2,VR/4の電圧が印加される。
On the other hand, different reference voltages divided by the resistors 12, 13, 14, 15 having the same resistance value are applied to the reference voltage terminals of the analog comparators 9, 10, 11. That is, the main reference voltage applied to the terminal 16 is 3V R / 4, V R /
Voltage of 2, V R / 4 is applied.

ここでアナログ比較器9の動作を説明する。フローティ
ング電極3によって検出された信号電圧VSと基準電圧
3VR/4との間にVS>3VR/4なる関係が成立する
場合、その出力C1はハイレベル“1”となる。またV
S<3VR/4なる関係が成立する場合にはローレベル
“0”となる。他のアナログ比較器10,11の動作も
基準電圧がVR/2,VR/4と異なるのみで、あとは全
く同様である。従って信号電圧Vs の変化に対するアナ
ログ比較器9,10,11のそれぞれの出力C1,C
2,C3の状態は、第2図に示すようになる。すなわ
ち、VS>3VR/4の場合、C1,C2,C3のすべて
がハイレベル“1”,3VR/4>VS>VR/2の場合
C2,C3がハイレベル“1”,VR/2>VS>VR
4の場合C3のみがハイレベル“1”,VR/4>VS
場合C1,C2,C3のすべてがローレベル“0”とな
る。
Here, the operation of the analog comparator 9 will be described. If V S> 3V R / 4 the relationship between the signal voltage V S and the reference voltage 3V R / 4, which is detected by the floating electrode 3 is satisfied, the output C1 becomes high level "1". Also V
When the relationship of S <3V R / 4 is established, the low level becomes "0". Operation of other analog comparators 10, 11 also differ only reference voltages V R / 2, V R / 4, is exactly the same in later. Therefore, the respective outputs C1, C of the analog comparators 9, 10, 11 with respect to changes in the signal voltage V s
The states of 2 and C3 are as shown in FIG. That is, when V S > 3V R / 4, all of C1, C2 and C3 are high level “1”, and when 3V R / 4> V S > V R / 2, C2 and C3 are high level “1”, V R / 2> V S > V R /
4 when C3 only a high level "1", all V R / 4> V For S C1, C2, C3 is at low level "0".

次に、アナログ比較器9,10,11から出力されるデ
ィジタル信号はそれぞれ遅延時間の異なるディジタルシ
フトレジスタ17,18,19に印加される。これは端
子付遅延線7の動作からも明らかなように、同一信号電
荷に対する検出がフローティング電極3→4→5の順に
1クロック周期分ずつ遅れるためである。ディジタルシ
フトレジスタ17,18,19を端子付遅延線7と同一
クロック周期で動作させ、かつそれぞれの遅延時間を
3,2,1クロック周期分に選ぶことにより、前述した
遅れが補償される。最後に、ディジタルシフトレジスタ
17,18,19で時間調整されたディジタル信号は符
号器20に入力され、ここで第2図に示すごとく2ビッ
トD1,D2の二進数に変換される。
Next, the digital signals output from the analog comparators 9, 10, 11 are applied to the digital shift registers 17, 18, 19 having different delay times, respectively. This is because the detection of the same signal charge is delayed by one clock cycle in the order of the floating electrodes 3 → 4 → 5, as is apparent from the operation of the delay line with terminal 7. By operating the digital shift registers 17, 18 and 19 in the same clock cycle as the terminal-equipped delay line 7 and selecting the respective delay times of 3, 2, and 1 clock cycle, the above-mentioned delay is compensated. Finally, the digital signal whose time has been adjusted by the digital shift registers 17, 18 and 19 is input to the encoder 20 where it is converted into a binary number of 2 bits D1 and D2 as shown in FIG.

以上の説明からも明らかなように、本発明によるA/D
変換器は電荷結合素子と同一クロックで動作するため非
常に高速である。また、アナログ比較器9,10,1
1,ディジタルシフトレジスタ17,18,19及び符
号器20が電荷結合素子と同一の半導体プロセス技術に
よって製造可能なため、電荷結合素子とのオンチップ化
が容易である。
As is clear from the above description, the A / D according to the present invention
The converter is very fast because it operates with the same clock as the charge coupled device. Also, the analog comparators 9, 10, 1
Since the 1, digital shift registers 17, 18, and 19 and the encoder 20 can be manufactured by the same semiconductor process technology as that of the charge-coupled device, the charge-coupled device can be easily integrated on-chip.

第3図は第1図に用いられるアナログ比較器の一例の回
路図を示す。同図において、21,22,23,24,
25は電荷結合素子と同一プロセスによって製造された
MOSトランジスタ、26はMOSトランジスタで構成
されたバッファアンプである。ここでトランジスタ2
2,23のゲートにはそれぞれ信号電圧VS,基準電圧V
が印加され、トランジスタ21のゲートには比較パル
スφが印加されている。この回路の動作は、VS>V
の場合、比較パルスφによってトランジスタ21が
オン状態となると、トランジスタ22がオンしノード2
7の電圧が上がる。このときノード27はトランジスタ
25のゲートに接続されているため、25がオンしノー
ド28の電圧が下がる。ノード28はトランジスタ24
のゲートに接続されているため、トランジスタ24がオ
フしノード27の電圧がさらに上昇する。かかる正帰還
作用によってノード27の電圧は瞬時的に電源電圧VD
に近い値となるため、バッファアンプ26からはハイレ
ベルが出力される。VS<Vrの場合にも同様な正帰還作
用により、ノード27の電圧が瞬間的に接地電位に近い
値となり、バッファアンプ26からはローレベルが出力
される。
FIG. 3 shows a circuit diagram of an example of the analog comparator used in FIG. In the figure, 21, 22, 23, 24,
Reference numeral 25 is a MOS transistor manufactured by the same process as that of the charge coupled device, and reference numeral 26 is a buffer amplifier composed of a MOS transistor. Transistor 2 here
The signal voltage V S and the reference voltage V S are applied to the gates 2 and 23, respectively.
r is applied, and the comparison pulse φ 0 is applied to the gate of the transistor 21. The operation of this circuit is V S > V
In the case of r , when the transistor 21 is turned on by the comparison pulse φ 0 , the transistor 22 is turned on and the node 2
The voltage of 7 goes up. At this time, since the node 27 is connected to the gate of the transistor 25, 25 is turned on and the voltage of the node 28 drops. Node 28 is transistor 24
Since it is connected to the gate of the transistor 24, the transistor 24 is turned off and the voltage of the node 27 further rises. Due to this positive feedback action, the voltage of the node 27 is instantaneously changed to the power supply voltage V D.
Therefore, the buffer amplifier 26 outputs a high level. Also in the case of V S <V r , the voltage of the node 27 instantaneously becomes a value close to the ground potential due to the similar positive feedback action, and the buffer amplifier 26 outputs a low level.

第4図は本発明の第二の実施例のブロック図で、第1図
と同一番号は同一構成要素を示している。本実施例の特
徴は、アナログ比較器9,10,11に印加する基準電
圧の発生を、MNOS トランジスタ等で構成される端
子加重回路30,31,32で行なっている点にある。
ここで端子加重回路30,31,32のそれぞれの加重
係数を3/4,1/2,1/4に選べば、アナログ比較
器9,10,11の基準電圧端子にはそれぞれ3VR
4,VR/2,VR/4の電圧が印加される。よって、第
1図に示す実施例と同等な動作が可能となる。
FIG. 4 is a block diagram of a second embodiment of the present invention, in which the same numbers as in FIG. 1 indicate the same components. The feature of this embodiment is that the reference voltage applied to the analog comparators 9, 10, 11 is generated by the terminal weighting circuits 30, 31, 32 composed of MNOS transistors or the like.
If the weighting factors of the terminal weighting circuits 30, 31, and 32 are selected to be 3/4, 1/2, and 1/4, the reference voltage terminals of the analog comparators 9, 10, and 11 are 3 V R /, respectively.
4, the voltage of V R / 2, V R / 4 is applied. Therefore, the same operation as that of the embodiment shown in FIG. 1 is possible.

第5図は本発明の第三の実施例のブロック図で、第1図
と同一番号は同一構成要素を示している。本実施例の特
徴は、アナログ比較器9,10,11に印加する基準電
圧の発生を、分割電極型電荷結合素子40で行なってい
る点にある。同図において、41,42は転送電極であ
り、それぞれに端子付遅延線7と同一の転送パルス
φ1,φ2が印加されている。また、これら転送電極対の
間には分割電極43,44,45が設置され、アナログ
比較器9,10,11のそれぞれの基準電圧端子に接続
されている。これら転送電極対の一端には、基準電荷を
注入するための入力ダイオード46と入力ゲート47.
48が設けられ、他の一端には基準電荷を吸収するため
のドレイン49が設けられている。また、転送電極4
1,42の電極面積及び分割電極43,44,45の分
割前の電極面積はそれぞれ転送電極1,2及びフローテ
ィング電極3,4,5の電極面積に等しく選ばれてい
る。さらに、分割電極43,44,45の電極面積は、
分割前のそれぞれ3/4,1/2,1/4となるように
選ばれている。
FIG. 5 is a block diagram of a third embodiment of the present invention, in which the same numbers as in FIG. 1 indicate the same components. A feature of the present embodiment is that the reference voltage applied to the analog comparators 9, 10, 11 is generated by the split electrode type charge coupled device 40. In the figure, reference numerals 41 and 42 denote transfer electrodes, to which the same transfer pulses φ 1 and φ 2 as those of the delay line with terminal 7 are applied. Further, split electrodes 43, 44, 45 are installed between the transfer electrode pairs and connected to the reference voltage terminals of the analog comparators 9, 10, 11, respectively. At one end of these transfer electrode pairs, an input diode 46 and an input gate 47.
48 is provided, and the drain 49 for absorbing the reference charge is provided at the other end. In addition, the transfer electrode 4
The electrode areas of 1, 42 and the electrode areas of the divided electrodes 43, 44, 45 before division are selected to be equal to the electrode areas of the transfer electrodes 1, 2 and the floating electrodes 3, 4, 5, respectively. Further, the electrode area of the divided electrodes 43, 44, 45 is
They are selected to be 3/4, 1/2, and 1/4, respectively, before division.

このA/D変換器の動作は、まず入力ダイオード46及
び入力ゲート47,48を使って基準電荷が注入され
る。この基準電荷の大きさは、通常、端子付遅延線7で
扱う最大電荷量に等しく選ばれる。よって分割電極4
3,44,45で非破壊的に検出される電荷の大きさ
は、フローティング電極3,4,5で検出される最大電
荷量のそれぞれ3/4,1/2,1/4となり、アナロ
グ比較器9,10,11に適切な基準電圧を与えること
ができる。このように本実施例は、電荷結合素子中の信
号電荷を基準電荷を直接比較する構成になっているた
め、暗電流の変化による量子化誤差が最も少ない。
In the operation of this A / D converter, first, the reference charge is injected using the input diode 46 and the input gates 47 and 48. The size of this reference charge is usually selected to be equal to the maximum charge amount handled by the delay line 7 with a terminal. Therefore, split electrode 4
The magnitudes of the charges nondestructively detected by 3, 44, and 45 are 3/4, 1/2, and 1/4 of the maximum charges detected by the floating electrodes 3, 4, and 5, respectively. An appropriate reference voltage can be applied to the devices 9, 10, 11. As described above, in this embodiment, since the signal charge in the charge coupled device is directly compared with the reference charge, the quantization error due to the change of the dark current is the smallest.

(発明の効果) 以上述べた通り、本発明によれば、電荷転送撮像素子等
とオンチップ化が可能で、しかも高速動作が可能な電荷
転送型A/D変換器を得ることができる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a charge transfer type A / D converter which can be integrated with a charge transfer image pickup device or the like and can be operated at high speed.

なお、本発明の実施例では、レベル分解能が2ビット/
サンプルのA/D変換器についてのみ説明したが、Nビ
ット/サンプルのA/D変換器もアナログ比較器等を2
N−1個用意することにより、同様な構成で実現可能で
ある。
In the embodiment of the present invention, the level resolution is 2 bits /
Although only the sample A / D converter has been described, the N bit / sample A / D converter also includes an analog comparator or the like.
By preparing N- 1 pieces, it is possible to realize with a similar configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による電荷転送型A/D変換器の第1の
実施例のブロック図、第2図は第1図のA/D変換器の
動作を説明する出力レベル図、第3図は第1図でオンチ
ップ化されるアナログ比較器の一例の回路図、第4図、
第5図は本発明の第2,第3の実施例のブロック図、第
6図は従来のA/D変換回路構成を示すブロック図であ
る。図において 1,2,47,48……転送電極、3〜5……フローテ
ィング電極、7……端子付遅延線、9〜11……アナロ
グ比較器、17〜19……ディジタルシフトレジスタ、
20……符号器、30〜32……端子加重回路、43〜
45……分割電極、61……電荷結合型撮像素子、71
……A/D変換器である。
1 is a block diagram of a first embodiment of a charge transfer type A / D converter according to the present invention, FIG. 2 is an output level diagram for explaining the operation of the A / D converter of FIG. 1, and FIG. Is a circuit diagram of an example of an analog comparator which is made on-chip in FIG. 1, FIG.
FIG. 5 is a block diagram of second and third embodiments of the present invention, and FIG. 6 is a block diagram showing a conventional A / D conversion circuit configuration. In the figure, 1, 2, 47, 48 ... Transfer electrodes, 3-5 ... Floating electrodes, 7 ... Delay lines with terminals, 9-11 ... Analog comparators, 17-19 ... Digital shift registers,
20 ... Encoder, 30-32 ... Terminal weighting circuit, 43-
45 ... Divided electrodes, 61 ... Charge-coupled imaging device, 71
... A / D converter.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電荷転送素子からの出力信号をNビットの
分解能でディジタル信号に変換する信号処理回路におい
て、前記電荷転送素子からの信号電荷を一方向に転送す
ると共にこの転送方向の各段からの信号を非破壊的に検
出する2N−1段の出力手段を備えた端子付電荷転送遅
延線と、前記各出力手段のそれぞれに接続された2N
1個のアナログ比較器群と、これら各アナログ比較器群
にそれぞれ異なる基準電圧を供給する基準電圧発生回路
と、前記各アナログ比較器群からの出力信号にそれぞれ
異なる遅延を与える2N−1個のディジタルシフトレジ
スタ群からの出力信号をNビットの二進数に変換する符
号器とを含むことを特徴とする処号処理回路。
1. A signal processing circuit for converting an output signal from a charge transfer element into a digital signal with N-bit resolution, transferring the signal charge from the charge transfer element in one direction and from each stage in this transfer direction. 2 N −1 stage output means for non-destructively detecting the signal of N.sub.1 and a charge transfer delay line with a terminal, and 2 N − connected to each of the output means.
One analog comparator group, a reference voltage generating circuit for supplying a different reference voltage to each analog comparator group, and 2 N -1 units for giving different delays to the output signals from each analog comparator group. An encoder for converting an output signal from the group of digital shift registers of the above into an N-bit binary number.
JP60025478A 1985-02-13 1985-02-13 Signal processing circuit Expired - Lifetime JPH0620274B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60025478A JPH0620274B2 (en) 1985-02-13 1985-02-13 Signal processing circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60025478A JPH0620274B2 (en) 1985-02-13 1985-02-13 Signal processing circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61186080A JPS61186080A (en) 1986-08-19
JPH0620274B2 true JPH0620274B2 (en) 1994-03-16

Family

ID=12167152

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60025478A Expired - Lifetime JPH0620274B2 (en) 1985-02-13 1985-02-13 Signal processing circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0620274B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3075203B2 (en) 1997-01-28 2000-08-14 日本電気株式会社 Solid-state imaging device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS61186080A (en) 1986-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6344877B1 (en) Image sensor with dummy pixel or dummy pixel array
US10257452B2 (en) Solid-state image pickup apparatus, signal processing method for a solid-state image pickup apparatus, and electronic apparatus
US5877715A (en) Correlated double sampling with up/down counter
US9197233B2 (en) Low power ADC for high dynamic range integrating pixel arrays
US6642503B2 (en) Time domain sensing technique and system architecture for image sensor
US7227570B2 (en) Solid-state image pickup device and signal processing method therefor
CN101056363B (en) Physical quantity distribution detection equipment and imaging equipment
JP3798462B2 (en) Solid-state imaging device
US6781627B1 (en) Solid state imaging device and electric charge detecting apparatus used for the same
CN113228623B (en) Ultra-high dynamic range CMOS sensor
US20030223003A1 (en) Fast and low-power multiplexing circuit and use thereof in imaging devices
JP3297946B2 (en) Charge transfer device
US5717459A (en) Solid state imager device having A/D converter
US5528642A (en) Solid-state imaging device with fast clock speed for improved image quality
KR0128712B1 (en) Charge transfer device
JPH0620274B2 (en) Signal processing circuit
US4700085A (en) Circuit for detecting signal charges transferred in a charge transfer device
JPH0515346B2 (en)
US5731833A (en) Solid-state image pick-up device with reference level clamping and image pick-up apparatus using the same
CN113365009B (en) Output circuit of pixel array and image sensor
Simoni et al. A 256× 256-Pixel Optical Sensor Architecture with 32 Algorithmic A/D Converters
JPH0683398B2 (en) Solid-state imaging device
CN115550572A (en) Tail current circuit, pixel module, pixel array and image sensor
JP2001024955A5 (en)
JPS60160661A (en) solid state imaging device