JPH01154683A - 固体撮像素子の信号処理方式 - 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〕 本発明はビデオカメラをはじめ、工業、計測用。

監視用カメラなどに用いられる固体撮像素子の信号処理
方式に係り、特に信号読み出しにＭＯ８Ｏ８形ッチを用
いた固体撮像素子の信号処理方式に関する。

〔従来の技術〕

ＭＯ８形撮像素子のＳ／Ｍ改善には、相関二重サンプリ
ング法が考えられる。この相関二重サンプリングについ
ては、特開昭５６−１１６３７４号公報に記載されてい
る。これは、信号と雑音が含まれた領域と、雑音のみの
領域を夫々検出し、差算を行なわせる事によりＳ／Ｎを
改善しようとするものである。しかし、この方式では、
いわゆる［折り返し雑音」が発生し、Ｓ／Ｎは思うよう
に改善されない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ＭＯ８形固体撮像素子のＳ／Ｎを改善するために考えら
れる従来の方式には、前項で述べたような二重サンプリ
ング法がある。しかし、信号のサンプリングにより、新
たな、いわゆる「折り返し雑音」が発生するため、Ｓ／
Ｎはほとんど改善されない。

本発明の目的は、折り返し雑音が発生しない方式で雑音
のみを抑圧させた固体撮像素子の信号処理方式を提供す
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

ＭＯ８形撮像素子において、信号は間欠的に。

スパイス状に出力されるが、雑音は連続的に出力される
。本発明はこの性質を利用する事によりＳ／Ｎ改善の目
的を達成しようとするものである。

すなわち、上記目的は出力信号を遅延し、本信号と差算
することにより、雑音は抑圧され、信号は上下対のスパ
イク状に保存、もしくは増幅され、Ｓ／Ｎは著しく改善
され達成される。

〔作用〕

一般に、 ｎ　ｚ（ｔ）　　＝　ａ　０ｃｏｓ　（１１ｔ　　　　
　　　　　　　　・・’　（１）で表わせる雑音を時間
でだけ遅延させると、ｎｚ（ｔ＋　ｃ　）　＝　ａ　ｃ
ｏｓω（ｔ　＋　ｔ　）　　　＝（２）となる０式（１
）と（２）の雑音を差算すると、雑音ｎ　ａ（ｔ）は、 ｎｚ（ｔ）　＝ｎｔ（ｔ）　−ｎｚ（ｔ＋τ）＝ａＩＩ
ＣＯ３ωｔ−ａ（ＣＯ８ωｔ０ＣＯ８ωτ十Ｓｉｎωｔ
＋Ｓｉｎωτ）＝ａ＠ＣＯ３ωｔ（１−ＣＯ８ωτ）−
ａ＠ＳｉｎωｔｌｌＳｉｎωτ１°０（３）で表わせる
。

即ち、ωτが小さい範囲では、Ｓｉｎωτも小さいので
、式（３）の右辺第１項に着目して、１　）　ｌ　１−
ｅｏｓωτ１　　　　　　　　　・・・（４）の範囲な
らば、抑圧効果がある事が分る。

よって、 π −〉１ωτ１　　　　　　　　　　　　・・・（５）普
通、雑音の帯域は、所望の信号帯域と同じ、即ち、所望
信号の出力周波数の１／２以下に設定するので、信号の
出力周期をＴとすると。

Ｔ／２〉τ　　　　　　　　　　　　　・・・（６）と
すれば、雑音の抑圧効果がある事が分る。

別の見方をすれば、τは小さい程効果があるのであるが
、余り小さすぎると、信号そのものが検出出来なくなる
。所望の信号のスパイス状波形のすその時間をΔとする
と、 Δくτ　　　　　　　　　　　　　・・・（７）である
事が望ましい事は言うまでもない。

〔実施例〕

第１図に本発明の実施例を、第２図に各波形を示す、第
１図において、１はＭＯ８形固体撮像素子、２はクロッ
クパルスによる同期性雑音抑圧装置、３は増幅器、４は
遅延装置、５は差算器、６は信号処理回路である。

第１図のＭＯ８形固体撮像素子１の出力を増幅器３で増
幅すると、第２図（ａ）に示す波形が見られる。ここで
、スパイク状の波形２１は所望の出力信号、２２は重畳
している雑音である。

第１図の遅延袋Ｍ４は１例えばＬとＣとから成る遅延回
路である。第２図（ｂ）はその遅延された信号で、（Ｃ
）はその反転信号である。第１図の差算器５による信号
（ｄ）は、第２図（ｄ）に示した通りである。ここでは
、信号は上下対のスパイク状になっており、また、第２
図（ａ）と（ｄ）を比べると、雑音分２２はかなり抑圧
されている事が分る。

即ち、本発明によりＳ／Ｎは著しく改善される事になる
。

第１図の二乗検波器６は、第２図の波形（ｄ）を、二乗
検波、もしくは片側検波する信号処理回路である。

第３図には本発明の別の実施例を示す。図中、４１．４
２．４３は遅延装置、５１は和・差算器である。増幅器
３の出力信号（１１）を奇数個の遅延装置を直列に接続
し１通過させる。それぞれ、奇数番目の遅延信号（図中
では（ｂ）と（ｂ’　））を「差」とし、偶数番目の信
号（図中では（ａ）と（ｂ’））を「和」として、和・
差算させたものを、信号処理回路６で検出するものであ
る。この場合、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｄ）
の関係より容易に類推つくが、雑音の抑圧効果は大きく
なり、信号が４つに増えるという効果がある。即ち、Ｓ
／Ｎは著しく改善されることになる。

勿論、トータルの遅延時間は、信号の周期を超えない事
が重要である。遅延装置の数をｍとすれば、 （ｍ　＋　１　）・τくＴ となればよい。また、遅延回路の数も、奇数個であれば
、１，３，５．７と多くしてもよく、Ｓ／Ｎの改善効果
は、それに伴なって大きくなる。

〔発明の効果〕

以上１本発明によればＭＯ８形素子のＳ／Ｎを改善する
ことが出来るので、これを用いたカメラの性能を向上す
ることができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は第１図の
各部波形を示す図、第３図は本発明の他の実施例を示す
図である。 １・・・ＭＯ５Ｏ５形、２・・・パルスによる同期性雑
音除去回路、３・・・アンプ、４，４１，４２．４３・
・・遅延装置、５・・・和・差算器、６・・・二重検波
器などの信号処理装置。 ｚ２・・・押五（たｔ１題奮

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光電変換部と、走査部と、出力部とを備えた一次元
   もしくは二次元の固体撮像素子の信号処理方式において
   、上記出力部からの出力信号を増幅した信号と、この増
   幅信号を遅延させた信号との差をとり、その差信号から
   所望の信号成分を検出することを特徴とする固体撮像素
   子の信号処理方式。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記増幅信号を３
   以上で直列に接続された奇数個の遅延装置で遅延し、各
   遅延された信号の奇数番目を差算し、偶数番目の信号を
   加算することを特徴とする固体撮像素子の信号処理方式
   。 ３、特許請求の範囲第１項又は第２項において、前記遅
   延装置の遅延時間をτ、本信号の周期をＴとした場合に
   、 τ＜Ｔ／２ としたことを特徴とする固体撮像素子の信号処理方式。