JPH0224069B2 - - Google Patents

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JPH0224069B2
JPH0224069B2 JP56208216A JP20821681A JPH0224069B2 JP H0224069 B2 JPH0224069 B2 JP H0224069B2 JP 56208216 A JP56208216 A JP 56208216A JP 20821681 A JP20821681 A JP 20821681A JP H0224069 B2 JPH0224069 B2 JP H0224069B2
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JP
Japan
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output
semiconductor line
output signal
frequency noise
line sensor
Prior art date
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JP56208216A
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Tsuatsupen Hansuuee
Petsuchu Deiitaa
Reeman Kurausu
Tsuinmaaman Furiitorihi
Dee Myuraa Kurausu
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPS57131180A publication Critical patent/JPS57131180A/ja
Publication of JPH0224069B2 publication Critical patent/JPH0224069B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光電半導体ラインセンサの出力信号の
低周波ノイズの抑圧法および装置に関する。面状
光電半導体センサの場合も線状光電半導体センサ
すなわちラインセンサの場合も、個々の画点のそ
の都度の明るさに相応する電荷が、クロツクパル
ス信号のクロツクで1つの出力側へまたは複数個
の出力側へ転送され次に信号として取り出され
る。クロツク周期の信号経過は、輝度に依存する
最大値が輝度に依存しない最小値へその都度に続
くように形成されている。
多く使用される半導体センサにおいては2つの
出力側が設けられており、それらの出力信号の間
の位相は180゜異なるようにされている。センサの
出力信号は著しく小さいため相応の増幅器が設け
られている。この増幅器は、いくつかの半導体セ
ンサの場合は既にセンサ中に集積化されている。
ところで増幅器においてはノイズ信号が発生
し、このノイズ信号が情報信号に加算的に重畳さ
れる。
特開昭54−124629により、それぞれ最大値と最
小値を有する半導体センサ出力信号における低周
波ノイズを抑圧する半導体センサの回路が公知で
ある。この場合、最小値がクランプ回路を用いて
一定の電位へクランプされる。
さらに特開昭52−4113により、半導体センサの
出力信号に発生する低周波ノイズを除去する方法
が公知である。この場合、出力信号のベースバン
ドを抑圧し、障害のないビデオ信号を得るために
走査クロツクパルスに相応する搬送波周波帯が使
用される。この場合、搬送された出力信号が同期
復調される。
本発明の課題は、半導体センサの出力信号を増
幅する際に重畳される低周波ノイズを非常に簡単
に除去することである。
本発明の構成により、実質的に低い周波数のこ
のノイズ成分を十分に抑圧できるようになる。
本発明による構成により、低周波のノイズ成分
を著しく低減することができる。
特許請求の範囲第2項以下の記載により本発明
による方法を実施するための有利な装置が提供さ
れる。
次に本発明の実施例につき図面を用いて説明す
る。
第1図に示されている半導体センサにおいて、
1が本来の画像領域を示す。他方がシフトレジス
タ2および3は、4および5へ導びかれるクロツ
クパルスのタイミングで、画像領域から電荷を出
力側へ転送する。シフトレジスタ2,3の出力側
に増幅器6,7がそれぞれ接続されており、その
出力側8,9から、図示されている時間経過を有
する信号が取り出される。
出力信号は第2図に示されているスペクトルを
有し、このスペクトルは走査周波数が10MHzの場
合は約5MHzまでのベースバンドを有する。ビデ
オ信号を取り出すために、このベースバンドは通
常のように低域通過濾波器で分離される。その結
果10で示したスペクトル分布に相応するビデオ
信号が発生する。冒頭で述べたようにこの信号に
はノイズが重畳されており、そのスペクトル分布
は曲線11に実質的に相応している。
出力側8および9(第1図)に現われる信号の
スペクトルは、さらに10MHzの搬送波ならびにそ
の側波帯±5MHzを有する。
第3a図には本発明の第1実施例が示されてお
り、第3b図には、ノイズが加算的に重畳された
半導体センサの出力信号の一例が示されている。
ノイズが加算的に重畳されているため、最大値お
よび最小値が同じように変動する。この信号は次
に出力側8,9(第1図)からインピーダンス変
換器12,13を介してクランプ回路14,1
5,16,17へ導びかれる。スイツチ16およ
び17は、相応の信号がその最小値を有する時
に、その都度閉成される。クランプ回路には増幅
器18および19が接続されており、その出力側
は両信号をまとめるために加算回路20へ接続さ
れている。加算回路は非加算混合回路として構成
することもできる。低域通過濾波器により搬送波
成分が除去される。
第4図に示されている実施例の場合は、最小値
および最大値が閾値回路により互いに分離され
る。閾値回路22および23の出力信号は減算回
路24の入力側へ導びかれる。この構成により、
最大値と最小値との間の差だけが求められて低域
通過濾波器25を介してビデオ信号として取り出
される。第5図に示されている装置の場合は最小
値と最大値との分離は非加算混合回路26および
27を介して行なわれる。この混合回路は実質的
に各2つのトランジスタから構成され、この場合
この2つのトランジスタのエミツタは共通の動作
抵抗と接続されている。
第2図に示されているようにノイズはほとんど
ベースバンドにおいてだけ現われるため、このノ
イズの抑圧は、ビデオ信号を得るための搬送波帯
を利用することにより、行なうこともできる。こ
の目的で第6図に示されている装置の場合、出力
信号が、5MHzから15MHzまでの通過帯域を有す
る各帯域通過 波器28,29を介して導びかれ
る。両方の搬送周波信号は包絡線復調器30へ導
びかれる。この復調器の出力信号は、増幅器31
および低域通過濾波器32を介して出力側33へ
導びかれる。
半導体センサのクロツク制御により搬送周波が
そのまま現われるため、第7図に示されているよ
うに同期復調器が、搬送波帯をベースバンドへ変
換するために、簡単に使用できる。この目的で半
導体センサの各出力側に同期復調器34,35が
設けられている。この復調器には端子36および
37にそれぞれクロツクパルス信号が導びかれ
る。同期復調器の出力側は加算回路38の入力側
と接続されており、その出力側には低域通過濾波
器39が接続されている。第8a図および第8b
図は第5図に示されている実施例の詳細を示す。
この場合前者は回路そのものを、後者は回路装置
に現われる電圧−時間ダイヤグラムを示す。
第8a図に示されている回路に、点8,9にセ
ンサの各出力信号が導びかれる。センサ(第1
図)の相応の出力回路は、第8a図においては発
生器51,52としてだけ示されている。第8a
図の回路装置の点8および9へ導びかれる信号の
波形は、第8b図においてa1およびa2に示さ
れている。シフトレジスタ2および3(第1図)
は交番的にクロツク制御されるため、相応に位相
の異なるようにされた信号読み出しが行なわれ
る。生じたパルス波形は第8b図において三角波
電圧として示されている。この場合それぞれ上向
きに示されている振幅は、センサから情報が読み
出されない場合のパルス区間において送出され、
他方、下向きに示されている振幅は、その都度に
読み出される情報に相応する。第8b図において
ラインa1は、読み出された信号が最大の露光
(WS=白)に相応し、他方、露光されないセン
サに対するレベル(SW=黒)は破線だけで示さ
れている。なお図において双方向の矢印Nsは有
効信号を表わしRはノイズ電圧を表わす。第8b
図のラインa2の場合、図示されている信号は露
光されていないセンサから生じたものであり、最
大露光(WS)に対するレベルは破線で示されて
いる。さらに双方向矢印Raは加算的に重畳され
た電圧成分を示す。
両信号には、実質的に増幅器6および7(第1
図)により生ずるノイズが重畳されている。この
ノイズは付加的に重畳されているため、ラインa
1およびa2に示されている信号の最小値および
最大値が同じ方向に変化される。図示されている
場合は、両チヤンネルK,Kにおけるノイズ
電圧は異なる周波数を有することが前提とされて
いる。
両信号は、それぞれトランジスタ53または5
4、ベース抵抗55または56およびエミツタ抵
抗57または58から構成されているインピーダ
ンス変換段へ導びかれる。トランジスタ53およ
び54のコレクタは、例えば+15Vの作動電圧源
の正極59に接続されている。他方、動作抵抗5
7および58は、例えば12Vの作動電圧源の負極
60と接続されている。インピーダンス変換器の
出力側から信号が、それぞれコンデンサ61,6
2、トランジスタ63,64ならびに抵抗65,
66から構成されている各黒レベル制御回路へ達
する。この黒レベル制御回路は、後置接続されて
いる回路の動作点を固定する。黒レベル制御回路
の十分大きい時定数を保証するためのこの黒レベ
ル制御回路に、電界効果トランジスタ67および
68から構成されるもう1つのインピーダンス変
換器が接続されている。この電界効果トランジス
タの動作抵抗は抵抗69および70である。これ
らの動作抵抗はトランジスタ71および72のベ
ースと接続されている。トランジスタ71および
72は、エミツタが相互に接続されて、共通のエ
ミツタ抵抗73を有する。
トランジスタ71および72は所謂NAM回路
(非加算混合回路)として動作する。トランジス
タ71および72のベースへ導びかれる電圧によ
り、負の瞬時値を有する電圧が回路点74へ導び
かれる。
両センサの出力側8および9を時間的にずらし
て制御しているために、交番的に両センサから出
力信号の負のピーク値が回路点74へ導びかれ
る。この負のピーク値は−第8b図に示されてい
るように−ノイズ電圧の重畳された情報信号を表
わす。そのため第8a図において、回路点74の
電圧はUs+nで示されている、ただし、sは信
号を表わしnはノイズを表す。類似のNAM回路
がトランジスタ73′,74′および抵抗75を用
いて構成されている。トランジスタ73′および
74′は、トランジスタ71および72とは逆の
導電形を有する。そのためこの第2NAM回路は、
第8b図のラインbで示されている信号の正のピ
ーク値を送出する。このピーク値はノイズ電圧だ
けを有するためUnで示されている。
本発明により両方のNAM回路の出力電圧は相
互に減算される。この減算は、抵抗77を用いて
負帰還接続されている演算増幅器76において行
なわれる。演算増幅器76の反転入力側には、イ
ンピーダンス変換器を介して、電圧Us+nが加
えられる。このインピーダンス変換器は、トラン
ジスタ78、ベース抵抗79および動作抵抗80
から構成される。さらに可変の直列抵抗81およ
びバイアス電圧供給抵抗82が設けられている。
可変抵抗81により演算増幅器76の増幅度を調
整することができる。NAM回路とインピーダン
ス変換器との間の直流電圧電位を減結合する目的
で、コンデンサ83が用いられる。
電圧Unも同様にコンデンサ84およびインピ
ーダンス変換器を介して、トランジスタ85、ベ
ース抵抗86および動作抵抗87から構成される
演算増幅器76の非反転入力側へ導びかれる。
演算増幅器76の出力側は、抵抗88と遮断周
波数が約5.5MHzの低域通過濾波器89とを介し
て、回路装置の出力側90と接続されている。低
域通過濾波器89は、合成信号から走査周波とそ
の側波帯を濾波する。そのためビデオ周波帯だけ
が残される。
さらに第8b図にラインc1に両方のノイズ成
分の重畳が示されている。他方c2で、dに示す
変調信号Modが、即ち両方のノイズ信号△R
+△Rを有する情報信号が示されている。その
ため線図c1およびc2は信号UnおよびUs+n
を示す。両信号の減算により、ラインdで示した
結果が得られる。なおラインbにおいてSwstは
黒レベル制御電位を表わし、max Rはチヤン
ネルKの最大ノイズ電位を、max Rはチヤ
ンネルにの最大ノイズ電位を表わす。
【図面の簡単な説明】
第1図は半導体センサの構成図、第2図は半導
体センサの出力信号の有効信号およびノイズスペ
クトラム、第3a図は本発明の第1実施例、第3
b図は半導体センサの出力波形図、第4図は第2
実施例、第5図は第3実施例、第6図は第4実施
例、第7図は第5実施例のそれぞれのブロツク
図、第8a図は第5図に示されている実施例の詳
細な回路図、第8b図は回路装置の各信号の時間
経過図を示す。 1…半導体センサの本来の画像領域、2,3…
シフトレジスタ、4,5…クロツクパルス入力
側、6,7…増幅器、10…ビデオ信号、11…
ノイズスペクトル、12,13…インピーダンス
変換器、14,15,16,17…クランプ回
路、18,19…増幅器、20…加算回路、21
…低域通過 波器、22,23…閾値回路、24
…減算回路、25…低域通過濾波器、26,27
…非加算混合回路、28,29…帯域通過濾波
器、30…包絡線復調器、31…増幅器、32…
低域通過 波器、34,35…同期復調器、39
…低域通過濾波器、51,52…センサ信号、5
3,63,71,72,64,54,73′,7
4′,78,85…トランジスタ、67,68…
電界効果トランジスタ、76…演算増幅器、89
…低域通過濾波器、SW…黒レベル、WS…白レ
ベル、Ns…情報信号、R…ノイズ電圧、△R,
△R…ノイズの振幅、Mod…変調信号。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 光電半導体ラインセンサ1,2,3の増幅さ
    れた出力信号に付加的に重畳された低周波ノイズ
    を抑圧する方法であつて、該半導体ラインセンサ
    は2つの出力側8,9を備えており、該出力側の
    出力信号は、走査クロツクパルスの1周期内に輝
    度に依存する最大値と輝度に依存しない最小値と
    をそれぞれ有し、さらに該出力側の出力信号の間
    の位相が180゜異なるようにされている構成の光電
    半導体ラインセンサの出力信号の低周波ノイズを
    抑圧する方法において、最大値を最小値から分離
    するようにし、そのあとでそれぞれ時間的に一致
    する最大値と最小値が相互に減算されることを特
    徴とする、光電半導体ラインセンサの出力信号の
    低周波ノイズを抑圧する方法。 2 増幅された出力信号に付加的に重畳された低
    周波ノイズを抑圧する方法を実施するための装置
    であつて、該装置においては光電半導体ラインセ
    ンサ1,2,3は2つの出力側8,9を備えてお
    り、該出力側の出力信号は、走査クロツクパルス
    の1周期内に輝度に依存する最大値と輝度に依存
    しない最小値とを有し、さらに該出力側の出力信
    号の間の位相が180゜異なるようにされている、光
    電半導体ラインセンサの出力信号の低周波ノイズ
    を抑圧する装置において、半導体ラインセンサ
    1,2,3の2つの出力側8,9が、最大値から
    最小値を分離するために設けられている閾値回路
    22,23と接続されており、該閾値回路の出力
    側がそれぞれ減算回路24の入力側に接続されて
    おり、さらに該減算回路の出力側から低域通過濾
    波器25を介してノイズの除去されたビデオ信号
    が取り出されることを特徴とする、光電半導体ラ
    インセンサの出力信号の低周波ノイズを抑圧する
    装置。 3 増幅された出力信号に付加的に重畳された低
    周波ノイズを抑圧する方法を実施するための装置
    であつて、該装置においては光電半導体ラインセ
    ンサ1,2,3は2つの出力側8,9を備えてお
    り、該出力側の出力信号は、走査クロツクパルス
    の1周期内に輝度に依存する最大値と輝度に依存
    しない、最小値とを有し、さらに該出力側の出力
    信号の間の位相が180゜異なるようにされている、
    光電半導体ラインセンサの出力信号の低周波ノイ
    ズを抑圧する装置において、半導体ラインセンサ
    1,2,3の2つの出力側8,9が、最大値から
    最小値を分離するために設けられている、互いに
    逆の極性を有する2つの非加算混合回路26,2
    7の入力側にそれぞれ接続されており、該非加算
    混合回路の出力側が減算回路24の各入力側と接
    続されており、さらに該減算回路の出力側から低
    減通過濾波器25を介してノイズの除去されたビ
    デオ信号が取り出されることを特徴とする、光電
    半導体ラインセンサの出力信号の低周波ノイズを
    抑圧する装置。 4 第1の非加算混合回路が2つのトランジスタ
    71,72から構成され、該トランジスタのエミ
    ツタは共通の動作抵抗73を介して一定電位と接
    続されており、該トランジスタのベースは半導体
    ラインセンサ1,2,3の各出力信号が加えられ
    るようにされており、さらに第2の非加算混合回
    路が互いに逆の導電形の別の2つのトランジスタ
    73′,74′から構成され、該別の2つのトラン
    ジスタのエミツタは別の共通の抵抗75を介して
    一定電位と接続されており、該別の2つのトラン
    ジスタのベースは同じく半導体ラインセンサ1,
    2,3の出力信号が加えられるようにした、特許
    請求の範囲第3項記載の光電半導体ラインセンサ
    の出力信号の低周波ノイズを抑圧する装置。
JP56208216A 1980-12-24 1981-12-24 Method and device for suppressing low frequency noise of output signal of semiconductor sensor Granted JPS57131180A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803049043 DE3049043A1 (de) 1980-12-24 1980-12-24 Verfahren und anordnung zur unterdrueckung des niederfrequenten rauschens bei ausgangssignalen von halbleiter- sensoren

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57131180A JPS57131180A (en) 1982-08-13
JPH0224069B2 true JPH0224069B2 (ja) 1990-05-28

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ID=6120290

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56208216A Granted JPS57131180A (en) 1980-12-24 1981-12-24 Method and device for suppressing low frequency noise of output signal of semiconductor sensor

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4488052A (ja)
EP (1) EP0054738B1 (ja)
JP (1) JPS57131180A (ja)
DE (2) DE3049043A1 (ja)

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