摄像元件、摄像装置、内窥镜、内窥镜系统以及摄像元件的驱动方法_3

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236b始终将基准信号生成用源极跟随晶体管237b的栅极固定为Vfd_H电位。
[0067]基准信号生成用源极跟随晶体管237b的一端侧与VDD连接,另一端侧与垂直传送线239a连接。基准信号生成用源极跟随晶体管237b的栅极被输入基准信号用电压Vfd_H。与基准信号用电压Vfd_H相应的信号(第二基准信号或行黑色基准信号)始终经由基准信号生成用源极跟随晶体管237b被传送到垂直传送线239a。
[0068]关于基准信号生成部248专用的垂直传送线239a,除了代替连接多行的单位像素230而连接有基准信号生成部248以外,与通常的垂直传送线239是相同的。S卩,由垂直传送线239a传送的黑色基准信号与由垂直传送线239传送的摄像信号同样地被输入到噪声去除部243。
[0069]电流源242的一端侧与垂直传送线239连接,另一端侧与接地电压GND连接,栅极被施加偏置电压Vbiasl。利用电流源242驱动单位像素230和基准信号生成部247,来将单位像素230的输出(摄像信号)和基准信号生成部247的输出(黑色基准信号)读出到垂直传送线239。被读出到垂直传送线239的信号(摄像信号和黑色基准信号)被输入到噪声去除部243。
[0070]噪声去除部243包括传送电容(AC耦合电容器)252和箝位开关(晶体管)253。传送电容252的一端侧与垂直传送线239连接,另一端侧与列源极跟随晶体管244连接。箝位开关253的一端侧与用于从基准电压生成部246 (图5B所示的基准电压生成部246b)提供箝位电压Vclp的信号线连接。箝位开关253的另一端侧连接在传送电容252与列源极跟随晶体管244之间,从定时生成部25向栅极输入驱动信号Φνα。被输入到噪声去除部243的摄像信号中包含噪声成分。
[0071]当驱动信号Φνα从定时生成部25被输入到箝位开关253的栅极时,箝位开关253成为接通状态,传送电容252通过从基准电压生成部246提供的箝位电压Vclp被复位。黑色基准信号和由噪声去除部243进行了噪声去除的摄像信号被输入到列源极跟随晶体管244的栅极。
[0072]噪声去除部243不需要采样用的电容器(采样电容),因此传送电容(AC耦合电容器)252的容量只要是相对于列源极跟随晶体管244的输入而言足够的容量即可。除此以外,能够使噪声去除部243在第一芯片21中占用的面积减小与省略的采样容量相应的面积。
[0073]列源极跟随晶体管244的一端侧与电源电压(VDD)连接,另一端侧与列选择开关(第二传送部)254的一端侧连接,经由噪声去除部243向该列源极跟随晶体管244的栅极输入摄像信号和黑色基准信号。列选择开关254的一端侧与列源极跟随晶体管244的另一端侧连接,列选择开关254的另一端侧与水平传送线(第二传送线)258连接。
[0074]水平复位晶体管256的一端侧与水平复位电压Vclr连接,另一端侧与水平传送线258连接。从定时生成部25向水平复位晶体管256的栅极输入驱动信号(i>HCLR。当从定时生成部25向水平复位晶体管256的栅极输入驱动信号OHCLR时,水平复位晶体管256成为导通状态,水平传送线258被复位。
[0075]列选择开关254的一端侧与列源极跟随晶体管244的另一端侧连接,列选择开关254的另一端侧与水平传送线(第二传送线)258连接。列选择开关254的栅极与用于从水平扫描部245提供驱动信号ΦΗαΚ〈Ν>的信号线连接。当从水平扫描部245向列〈N〉的列选择开关254的栅极提供驱动信号Φ HCLK〈N>时,列选择开关254成为接通状态,列〈N〉的垂直传送线239的信号(摄像信号和黑色基准信号)被传送到水平传送线258。
[0076]恒流源257的一端侧与水平传送线258连接,另一端侧与接地电压GND连接,栅极被施加偏置电压Vbias2。恒流源257驱动列源极跟随晶体管244,将摄像信号和黑色基准信号从垂直传送线239读出到水平传送线258。
[0077]被读出到水平传送线258的信号被输入到采样保持部255。采样保持部255包括缓冲器261、采样保持开关(晶体管)262、采样电容(电容器)263以及运算放大器264。缓冲器261的输入与水平传送线258连接,黑色基准信号、摄像信号以及水平复位电压(Vclr)经由该水平传送线258被输入到缓冲器261。缓冲器261的输出与采样保持开关262的一端侧连接。采样保持开关262的另一端侧与运算放大器264的输入连接。采样电容263的一端侧与采样保持开关262的另一端侧及运算放大器264的输入连接,采样电容263的另一端侧与接地电压GND连接。运算放大器264的输出与运算放大器264的反相输入端子连接,并且与多路转换器26的输入连接。采样保持部255将采样保持开关262即将成为断开状态之前的电压保持到采样电容263中,并在采样保持开关262为断开状态的期间输出采样电容263所保持的电压。
[0078]在本实施方式中,通过交替地进行来自垂直传送线239的噪声去除后的摄像信号的读出和利用水平复位晶体管256的水平传送线258的复位,能够抑制列方向的摄像信号的串扰。另外,通过使采样保持部255的采样保持开关262在传送噪声去除后的摄像信号时为接通状态、在传送进行复位时的噪声信号时为断开状态,能够仅将噪声去除后的摄像信号输出到运算放大器264。通过使第一芯片21具备采样保持部255,能够使后部的放大电路的频带减半,并且能够抑制范围。
[0079]相位调整用信号生成部29是包括MOS晶体管的开关,一端与用于提供由基准电压生成部246c (图5C)生成的基准电压Vref2的信号线连接,另一端连接在采样保持开关262的另一端侧和采样电容263的连接节点与运算放大器264的输入之间,栅极与用于提供驱动信号OVREF的信号线连接。相位调整用信号生成部29在驱动信号(i>VREF为高时输出由基准电压生成部246c (图5C)生成的基准电压Vref2。在相位调整用信号生成部29输出相位调整用信号的期间,使采样保持开关262为断开状态来仅将相位调整用信号输入到后部的多路转换器26。
[0080]多路转换器26通过从定时生成部25提供的驱动信号((i>MUXSEL)被驱动,将从采样保持部255输入的信号(黑色基准信号、摄像信号、相位调整用信号)和由基准电压生成部246b (图5B)生成的基准电压Vrefl交替地输出到输出部31。输出部31根据需要而对噪声去除后的摄像信号和基准电压Vrefl进行信号放大,然后交替地输出到第二芯片22。关于在此输出的基准电压Vrefl,在连接器部5的摄像信号处理部52等中被用于去除传输摄像信号时在传输线缆3中叠加的同相噪声。
[0081]在第二芯片22中,经由传输线缆3将黑色基准信号(第一和第二基准信号)、摄像信号以及相位调整用信号传输到连接器部5。
[0082]图5A?图5C是表不实施方式的内窥镜系统的受光部的基准电压生成部的结构的电路图。
[0083]图5A所示的基准电压生成部246a包括电阻分压电路和通过驱动信号(i>VRSEL被驱动的多路转换器293,其中,该电阻分压电路包括两个电阻291和292。
[0084]多路转换器293根据从定时生成部25输入的驱动信号Φ VRSEL,交替地切换电源电压VDD (例如3.3V)和由电阻分压电路生成的非选择用电压Vfd_L (例如IV)来作为可变电压VR施加于所有像素和基准信号生成部247。
[0085]图5B所示的基准电压生成部246b包括电阻分压电路和通过驱动信号OVSH被驱动的开关(晶体管)294,该电阻分压电路包括两个电阻291和292。基准电压生成部246b在通过开关294的驱动而由驱动信号OVSH驱动的定时,从电源电压VDD生成基准信号用电压Vfd_H(例如2V)、噪声去除部243的箝位电压Vclp以及基准电压Vrefl。
[0086]由于在同一定时从同一电源生成基准电压Vrefl和箝位电压Vclp,因此基准电压Vrefl反映电源波动对从噪声去除部243输出的摄像信号的影响。另外,基准电压Vrefl在传输过程中反映传输线缆3中的传输噪声信息。因而,通过将噪声去除后的摄像信号和基准电压Vref I交替地传输到连接器部5,能够在连接器部5中进行相关双采样等噪声去除处理。能够获得去除了传输中的噪声的摄像信号。
[0087]图5C所示的基准电压生成部246c包括电阻分压电路,该电阻分压电路包括两个电阻291和292。基准电压生成部246c从电源电压VDD生成基准电压Vref 2。通过相位调整用信号生成部29将基准电压Vref2作为相位调整用信号输出。
[0088]图6是表示本发明的实施方式的摄像装置的驱动定时的时序图。在图中,从最上侧起依次示出可变电压VRdmy (基准信号用电压Vfd_H和非选择用电压Vfd_L)、驱动信号Φ Rdmy、可变电压 VR、驱动信号 <i>VSH、驱动信号 <i>R、ΦΤ、<i>VCL、Φ Hdmy^ ΦΗ(ΧΚ、Φ HCLR^<i>HSH、Φ VREF^ Φ MUXSEL ο
[0089]首先,输出相位调整用信号行(日语:信号歹O )。将可变电压VRdmy设为基准信号用电压Vfd_H水平(例如2V),并且将可变电压VR设为VDD水平(例如3.3V)。此时,通过将箝位开关253从接通(Φ VCL为高)状态设为断开(Φ VCL为低)状态,来将列源极跟随晶体管244的栅极设为箝位电压Vclp的电压。箝位电压Vclp在OVSH的下降沿的定时被确定,基准信号用电压Vfd_H
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