JPH0332267B2 - - Google Patents
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- JPH0332267B2 JPH0332267B2 JP58038135A JP3813583A JPH0332267B2 JP H0332267 B2 JPH0332267 B2 JP H0332267B2 JP 58038135 A JP58038135 A JP 58038135A JP 3813583 A JP3813583 A JP 3813583A JP H0332267 B2 JPH0332267 B2 JP H0332267B2
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- JP
- Japan
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- signal
- noise
- signals
- output
- reset
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D44/00—Charge transfer devices
- H10D44/40—Charge-coupled devices [CCD]
- H10D44/45—Charge-coupled devices [CCD] having field effect produced by insulated gate electrodes
- H10D44/454—Output structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えば撮像その他の目的に使用する
電荷係合装置（以下CCDと呼ぶ）のような出力
信号の処理装置に関し、特にSN比（信号対雑音
比）を改善するその処理法に関する。
電荷係合装置（以下CCDと呼ぶ）のような出力
信号の処理装置に関し、特にSN比（信号対雑音
比）を改善するその処理法に関する。
一般にCCD撮像装置の出力信号はクロツキン
グされたＣレジスタから引出される。この出力信
号は浮動拡散域のようなオンチツプ（on−chip）
型電荷電圧変換器から引出することもでき、また
リセツトドレンのようなドレン拡散域から直接信
号電流を得ることもできる。出力信号を浮動拡散
域から引出すると、入力キヤパシタンスを低くす
るための撮像装置が形成されるチツプと同じチツ
プ上に集積する必要のある金属酸化物半導体
（MOS）電界効果トランジスタ（FET）により
衝動されるが、このトランジスタは大きな１／ｆ
雑音を有し、周波数が低くなるほど簡単帯域幅当
りの雑音エネルギを増す。この雑音は特に直流か
ら約100KHzまでの間で問題で、表示画面に不規
則な水平に流れる縞やフリツカを生ずる。この縞
やフリツカは輝度の低いとき極めてよく見える。
出力信号がリセツトドレンから引出されると、本
来容量性入力負荷の高い接合型FET（Ｊ−FET）
を用いることにより１／ｆ雑音を低下し得る増幅
器に印加される。この負荷は高周波数の損失を生
じ、この損失は高周波数ピーキングにより補償す
ることができるが、そのピーキングが高周波雑音
の増大を生じてこれが再生画面に「スノー
（snow）」または「塩胡椒（salt and pepper）雑
音」として表示される。
グされたＣレジスタから引出される。この出力信
号は浮動拡散域のようなオンチツプ（on−chip）
型電荷電圧変換器から引出することもでき、また
リセツトドレンのようなドレン拡散域から直接信
号電流を得ることもできる。出力信号を浮動拡散
域から引出すると、入力キヤパシタンスを低くす
るための撮像装置が形成されるチツプと同じチツ
プ上に集積する必要のある金属酸化物半導体
（MOS）電界効果トランジスタ（FET）により
衝動されるが、このトランジスタは大きな１／ｆ
雑音を有し、周波数が低くなるほど簡単帯域幅当
りの雑音エネルギを増す。この雑音は特に直流か
ら約100KHzまでの間で問題で、表示画面に不規
則な水平に流れる縞やフリツカを生ずる。この縞
やフリツカは輝度の低いとき極めてよく見える。
出力信号がリセツトドレンから引出されると、本
来容量性入力負荷の高い接合型FET（Ｊ−FET）
を用いることにより１／ｆ雑音を低下し得る増幅
器に印加される。この負荷は高周波数の損失を生
じ、この損失は高周波数ピーキングにより補償す
ることができるが、そのピーキングが高周波雑音
の増大を生じてこれが再生画面に「スノー
（snow）」または「塩胡椒（salt and pepper）雑
音」として表示される。
従つてCCDの出力信号を処理して信号対雑音
比を最大とし、これによつて再生画面の縞やスノ
ー現象を最小にすることが望ましい。一般に信号
対雑音比をできるだけ大きくする必要があること
は事実で、この発明によるとこれがCCD撮像装
置のように同じ情報内容とほぼ反対の雑音対周波
数特性を持つ第１および第２の信号が得られる場
合または入手し得る場合に達成される。この発明
においては、この２つの信号を相補的低域および
高域濾波器でそれぞれ濾波して雑音の少ない濾波
信号を生成し、この濾波信号を組合せる。
比を最大とし、これによつて再生画面の縞やスノ
ー現象を最小にすることが望ましい。一般に信号
対雑音比をできるだけ大きくする必要があること
は事実で、この発明によるとこれがCCD撮像装
置のように同じ情報内容とほぼ反対の雑音対周波
数特性を持つ第１および第２の信号が得られる場
合または入手し得る場合に達成される。この発明
においては、この２つの信号を相補的低域および
高域濾波器でそれぞれ濾波して雑音の少ない濾波
信号を生成し、この濾波信号を組合せる。
第１図のCCD撮像い装置はテレビカメラに一
般に用いられるものであるため、そのような用途
を想定する。またこの発明は３相および４相の撮
像装置にも用い得るが、これも２相装置と仮定す
る。一般にＡ，Ｂ，Ｃのレジスタ１０，１２，１
４と出力部１６が含まれ、Ａレジスタ１０は被写
体（図示せず）から光のような輻射エネルギが入
射する感光素子の配列を有する。そのエネルギの
大きさに比例する電荷が発生してその累積電荷が
１テレビジヨンフイールド期間より若干短い時間
蓄積される。垂直プランキング期間中にこの蓄積
された電荷がクロツク信号（信号源図せず）の制
御の下にＡレジスタ１０からＢレジスタ１２に順
次転送される。各水平ブランキング期間中にＢレ
ジスタ中の全電荷パタンがクロツク信号（信号源
図示せず）の制御の下に線１本分下方に移動し、
水平線１本の電荷をＣレジスタ１４に並列移動す
る。水平線期間の次の有効部分では、電荷団（電
荷パケツト）信号源１８からの２相クロツク信号
の制御の下に出力部１６から順次読取られる。信
号源１８な例えばNTSC周波数で動作して水平方
向に約500素子を持つ撮像装置用の周波数約10M
Hzの出力信号φ1，φ2を生成することができる。
次の水平ブランキング期間中に他の水平線がＢレ
ジスタ１２からＣレジスタ１４に並列に送り込ま
れ、以下同様に進行する。後にＢレジタ１２に記
憶されたすべての線がＣレジスタ１４に送り込ま
れた後それから読取られる。これによつてＢレジ
スタ１２は電荷を累積していたＡレジスタ１０か
ら他のフイールドの電荷を受け得る状態になる。
般に用いられるものであるため、そのような用途
を想定する。またこの発明は３相および４相の撮
像装置にも用い得るが、これも２相装置と仮定す
る。一般にＡ，Ｂ，Ｃのレジスタ１０，１２，１
４と出力部１６が含まれ、Ａレジスタ１０は被写
体（図示せず）から光のような輻射エネルギが入
射する感光素子の配列を有する。そのエネルギの
大きさに比例する電荷が発生してその累積電荷が
１テレビジヨンフイールド期間より若干短い時間
蓄積される。垂直プランキング期間中にこの蓄積
された電荷がクロツク信号（信号源図せず）の制
御の下にＡレジスタ１０からＢレジスタ１２に順
次転送される。各水平ブランキング期間中にＢレ
ジスタ中の全電荷パタンがクロツク信号（信号源
図示せず）の制御の下に線１本分下方に移動し、
水平線１本の電荷をＣレジスタ１４に並列移動す
る。水平線期間の次の有効部分では、電荷団（電
荷パケツト）信号源１８からの２相クロツク信号
の制御の下に出力部１６から順次読取られる。信
号源１８な例えばNTSC周波数で動作して水平方
向に約500素子を持つ撮像装置用の周波数約10M
Hzの出力信号φ1，φ2を生成することができる。
次の水平ブランキング期間中に他の水平線がＢレ
ジスタ１２からＣレジスタ１４に並列に送り込ま
れ、以下同様に進行する。後にＢレジタ１２に記
憶されたすべての線がＣレジスタ１４に送り込ま
れた後それから読取られる。これによつてＢレジ
スタ１２は電荷を累積していたＡレジスタ１０か
ら他のフイールドの電荷を受け得る状態になる。
第２図はその左右に（表面チヤンネル装置も使
用し得るが埋込みチヤンネル装置として示した）
Ｃレジスタ１４の右端と出力部１６の細部を示
す。Ｐ型基板２０（ＮチヤンネルCCDを仮定す
る）はその上の２酸化シリコン層（図示せず）上
に複数個のゲート電極２２を有し、その電極２２
が１つおきに互いに離相したクロツク信号φ1，
φ2を受ける。この複数の、電極は基板２０の実
質的全長に亘り左方に拡がつている。Ｎ型ドープ
相１９は電荷ウエルの極く一部を上面から離して
埋込みチヤンネル動作を行なわせる。電荷団（図
示せず）はクロツク信号の制御の下に右に移動
し、φ1が（Ｎチヤンネル装置のとき）低下する
負にあると、その電荷団が殆んど瞬間にゲート２
３を通つて出力部１６の浮動拡散域２４まで移動
する。拡散域２４はリセツトゲート２６、DCゲ
ート２５，２７及びリセツトドレン２８を含む
FETのソース電極として働らく。ドレン２８は
増幅器４０（下述）から供給される正の電圧源に
接続されている。ゲート２６は端子３４からリセ
ツト信号Ｒを受け、ゲート２３はDCバイアスを
受けて電極２２に生ずるＣクロツク信号から拡散
域２４を遮蔽する。同様にゲート２５，２７はリ
セツトクロツク信号が浮動拡散域２４とリセツト
ドレン２８にそれぞれ供給されるのを防止する。
またゲート２３，２５，２７はクロツク信号とリ
セツト信号中の不規則雑音が場合によつて拡散域
２４やドレン２８に供給されるのを実質的に防止
する。これによつて無雑音クロツクおよびリセツ
ト信号の必要がなくなる。
用し得るが埋込みチヤンネル装置として示した）
Ｃレジスタ１４の右端と出力部１６の細部を示
す。Ｐ型基板２０（ＮチヤンネルCCDを仮定す
る）はその上の２酸化シリコン層（図示せず）上
に複数個のゲート電極２２を有し、その電極２２
が１つおきに互いに離相したクロツク信号φ1，
φ2を受ける。この複数の、電極は基板２０の実
質的全長に亘り左方に拡がつている。Ｎ型ドープ
相１９は電荷ウエルの極く一部を上面から離して
埋込みチヤンネル動作を行なわせる。電荷団（図
示せず）はクロツク信号の制御の下に右に移動
し、φ1が（Ｎチヤンネル装置のとき）低下する
負にあると、その電荷団が殆んど瞬間にゲート２
３を通つて出力部１６の浮動拡散域２４まで移動
する。拡散域２４はリセツトゲート２６、DCゲ
ート２５，２７及びリセツトドレン２８を含む
FETのソース電極として働らく。ドレン２８は
増幅器４０（下述）から供給される正の電圧源に
接続されている。ゲート２６は端子３４からリセ
ツト信号Ｒを受け、ゲート２３はDCバイアスを
受けて電極２２に生ずるＣクロツク信号から拡散
域２４を遮蔽する。同様にゲート２５，２７はリ
セツトクロツク信号が浮動拡散域２４とリセツト
ドレン２８にそれぞれ供給されるのを防止する。
またゲート２３，２５，２７はクロツク信号とリ
セツト信号中の不規則雑音が場合によつて拡散域
２４やドレン２８に供給されるのを実質的に防止
する。これによつて無雑音クロツクおよびリセツ
ト信号の必要がなくなる。
リセツト信号Ｒが生ずる（高くまたは正にな
る）と、基板２０内の拡散域２４とドレン２８と
の間に導電チヤンネルが形成され、これを通つて
拡散域２４中の前の電荷団からの電子がドレン２
８に流れ、さらに増幅器４０にその入力信号とし
て流れる。そして増幅器４０の入力に、該増幅器
４０に供給される。電源電圧と該増幅器４０中を
流れる電流によつて生ずる電圧降下とによつて決
まる電圧VRDが発生する。この電圧はそのとき低
インピーダスの導電チヤンネルを経て拡散域２４
に供給される。リセツト信号Ｒが低下するとその
チヤンネルが非導通になり、僅かの遅延後信号
φ1も低下するため電極９２の下の電荷団の電子
は拡散域２４に移動してその正電位をその電荷団
の電子数すなわちその電荷団が最初発生したＡレ
ジスタ１０の領域に入射した光に比例する量だけ
低下させる。この拡散域２４の新しい低い電圧は
リセツト信号Ｒが再び上昇するまで保持される。
る）と、基板２０内の拡散域２４とドレン２８と
の間に導電チヤンネルが形成され、これを通つて
拡散域２４中の前の電荷団からの電子がドレン２
８に流れ、さらに増幅器４０にその入力信号とし
て流れる。そして増幅器４０の入力に、該増幅器
４０に供給される。電源電圧と該増幅器４０中を
流れる電流によつて生ずる電圧降下とによつて決
まる電圧VRDが発生する。この電圧はそのとき低
インピーダスの導電チヤンネルを経て拡散域２４
に供給される。リセツト信号Ｒが低下するとその
チヤンネルが非導通になり、僅かの遅延後信号
φ1も低下するため電極９２の下の電荷団の電子
は拡散域２４に移動してその正電位をその電荷団
の電子数すなわちその電荷団が最初発生したＡレ
ジスタ１０の領域に入射した光に比例する量だけ
低下させる。この拡散域２４の新しい低い電圧は
リセツト信号Ｒが再び上昇するまで保持される。
電荷団内の電子数は比較的少ないため、拡散域
２４のキヤパシタンスは使用可能な出力電圧を得
るために小さくなければならない。従つて出力部
１６は、ゲート３５が拡散域２４に接続され、ド
レン３６が端子３８を介して正電圧源VDDに接続
され、ソース４２が抵抗４４を介して接地された
MOSFET緩衝増幅器を含んでいる。この構成は
ソースホロワを形成することが判る。一般に抵抗
４４は帯域幅を大きくするため小さくするべきで
あるが、それがMOSFETの内部抵抗と分圧器を
形成し、これが出力電圧を低下させるため余り小
さ過ぎてはならない。MOSFETに関する問題
は、拡散域２４のキヤパシタンスが小さいための
高周波数で高いＳ／Ｎ比を示すが、１／ｆ雑音の
量が大きく、すなわち単位帯域幅当りの雑音エネ
ルギが周波数が低いほど大きくなることである。
これに対し、ドレン２８から取出される出力信号
はそのドレン２８の容量性入力負荷のため高周波
ピーキングを要する増幅器４０に印加されて高周
波数のＳ／Ｎ比が小さくなる。しかし増幅器４０
は比較的１／ｆ雑音のないＪ−FETまたはバイ
ポーラ入力トランジスタを使用することができ
る。このようなトランジスタは入力キヤパシタン
スを減ずるためにCCD撮像装置と共通の基板上
に容易に形成することができず、従つてまた
MOSFETの代りにオンチツプソースホロワの形
成に使用することもできない。この発明はこれら
の問題の効果を実質的に排除するためのものであ
る。
２４のキヤパシタンスは使用可能な出力電圧を得
るために小さくなければならない。従つて出力部
１６は、ゲート３５が拡散域２４に接続され、ド
レン３６が端子３８を介して正電圧源VDDに接続
され、ソース４２が抵抗４４を介して接地された
MOSFET緩衝増幅器を含んでいる。この構成は
ソースホロワを形成することが判る。一般に抵抗
４４は帯域幅を大きくするため小さくするべきで
あるが、それがMOSFETの内部抵抗と分圧器を
形成し、これが出力電圧を低下させるため余り小
さ過ぎてはならない。MOSFETに関する問題
は、拡散域２４のキヤパシタンスが小さいための
高周波数で高いＳ／Ｎ比を示すが、１／ｆ雑音の
量が大きく、すなわち単位帯域幅当りの雑音エネ
ルギが周波数が低いほど大きくなることである。
これに対し、ドレン２８から取出される出力信号
はそのドレン２８の容量性入力負荷のため高周波
ピーキングを要する増幅器４０に印加されて高周
波数のＳ／Ｎ比が小さくなる。しかし増幅器４０
は比較的１／ｆ雑音のないＪ−FETまたはバイ
ポーラ入力トランジスタを使用することができ
る。このようなトランジスタは入力キヤパシタン
スを減ずるためにCCD撮像装置と共通の基板上
に容易に形成することができず、従つてまた
MOSFETの代りにオンチツプソースホロワの形
成に使用することもできない。この発明はこれら
の問題の効果を実質的に排除するためのものであ
る。
オンチツプソースホロワからの出力信号はイン
ピーダンス整合用エミツタホロワ４６を介して低
域濾波器（LPF）４８に印加される。この低減
濾器４８はＣクロツク１８の周波数の1/2すなわ
ち10MHzクロツクに対して5MHzのナイキスト周
波数に等しい遮断周波数を持つことが好ましい。
低域濾波器４８はまたベースバンド映像信号とク
ロツク周波数を中心とする１対の映像信号側波帯
の下側側波帯との間のエーリアシング（スペクト
ル重畳）を減ずる。
ピーダンス整合用エミツタホロワ４６を介して低
域濾波器（LPF）４８に印加される。この低減
濾器４８はＣクロツク１８の周波数の1/2すなわ
ち10MHzクロツクに対して5MHzのナイキスト周
波数に等しい遮断周波数を持つことが好ましい。
低域濾波器４８はまたベースバンド映像信号とク
ロツク周波数を中心とする１対の映像信号側波帯
の下側側波帯との間のエーリアシング（スペクト
ル重畳）を減ずる。
低域濾波器４８の出力信号はキードクランプ回
路５０に印加される。このクランプ回路５０には
信号源（図示せず）からクランプ信号が印加され
るが、この信号は持続時間約0.5μ秒で、Ｂレジス
タ１２から転送された電荷が全部読取られた後、
水平ブランキング期間中にクロツク信号φ１，φ
２が短時間続くＣレジスタ１４の過走査中に生ず
る。これによつてＣレジスタ１４からの暗信号電
流が所望の基準レベルにクランプされる。この過
走査期間を通じてブランキング信号が回路５０に
も印加され、雑音や残留Ｃクロツク信号がクラン
プ回路５０の出力信号に全く生じないようにされ
る。クランプ回路５０は低い出力インピーダンス
を持ち（理由後述）、その出力信号をコンデンサ
５２に印加する。拡散域２４からの信号は反転さ
れ（黒方向に振幅を増す）、輝度を増す正向き信
号が推奨されるため、クランプ回路５０はまた反
転出力を有する。
路５０に印加される。このクランプ回路５０には
信号源（図示せず）からクランプ信号が印加され
るが、この信号は持続時間約0.5μ秒で、Ｂレジス
タ１２から転送された電荷が全部読取られた後、
水平ブランキング期間中にクロツク信号φ１，φ
２が短時間続くＣレジスタ１４の過走査中に生ず
る。これによつてＣレジスタ１４からの暗信号電
流が所望の基準レベルにクランプされる。この過
走査期間を通じてブランキング信号が回路５０に
も印加され、雑音や残留Ｃクロツク信号がクラン
プ回路５０の出力信号に全く生じないようにされ
る。クランプ回路５０は低い出力インピーダンス
を持ち（理由後述）、その出力信号をコンデンサ
５２に印加する。拡散域２４からの信号は反転さ
れ（黒方向に振幅を増す）、輝度を増す正向き信
号が推奨されるため、クランプ回路５０はまた反
転出力を有する。
リセツトドレン２８の出力信号は、図示の実施
例では、例えば電位２０ボルトの直流電源５６に
結合された増幅器４０に印加され、これによつて
増幅器４０は＋15ボルトの電位VRDをリセツトド
レン２８に印加する。増幅器４０は、前述のよう
に、１／ｆ雑音が非常に小さいＪ−FET（接合型
FET）をもつた入力段を具備している。その上
増幅器４０は許容時間で拡散域２４をリセツトす
るに足る充分高い電流を供給するために入力イン
ピーダンスが極めて低い。この低い入力インピー
ダンスは負帰還を用いて得られる。増幅器４０の
出力信号は低域濾波器（LPF）４８と同じでよ
い低域濾波器５８に印加される。この濾波器は出
力映像信号からＣクロツク１８からの信号のフイ
ードスルーを除くが、後述のように映像信号はさ
らに低域濾波されるためエーリアシングを除く必
要はない。低域濾波器５８の出力信号はクランプ
回路５０と同じで同じクランプ信号およびキーイ
ング信号を受けるキードクランプ回路６０に印加
される。このクランプ回路６０は低い出力インピ
ーダンスを有し、その出力信号を可変抵抗６２に
印加する。
例では、例えば電位２０ボルトの直流電源５６に
結合された増幅器４０に印加され、これによつて
増幅器４０は＋15ボルトの電位VRDをリセツトド
レン２８に印加する。増幅器４０は、前述のよう
に、１／ｆ雑音が非常に小さいＪ−FET（接合型
FET）をもつた入力段を具備している。その上
増幅器４０は許容時間で拡散域２４をリセツトす
るに足る充分高い電流を供給するために入力イン
ピーダンスが極めて低い。この低い入力インピー
ダンスは負帰還を用いて得られる。増幅器４０の
出力信号は低域濾波器（LPF）４８と同じでよ
い低域濾波器５８に印加される。この濾波器は出
力映像信号からＣクロツク１８からの信号のフイ
ードスルーを除くが、後述のように映像信号はさ
らに低域濾波されるためエーリアシングを除く必
要はない。低域濾波器５８の出力信号はクランプ
回路５０と同じで同じクランプ信号およびキーイ
ング信号を受けるキードクランプ回路６０に印加
される。このクランプ回路６０は低い出力インピ
ーダンスを有し、その出力信号を可変抵抗６２に
印加する。
クランプ回路５０の出力インピーダンスは低い
ため、クランプ回路６０からの信号は抵抗６２と
コンデンサ５２から成るRC低域濾波器に印加さ
れる。これにより増幅器４０の高周波数ピーキン
グによる高周波数信号と雑音が減じられる。クラ
ンプ回路６０の出力インピーダンスも低いため、
クランプ回路５０の出力信号は抵抗６２とコンデ
ンサ５２から成るRC高域濾波器（HPF）に印加
される。ここで濾波された信号は組合されてエミ
ツタホロワとし得る増幅器６４に印加されてその
出力信号を得る。
ため、クランプ回路６０からの信号は抵抗６２と
コンデンサ５２から成るRC低域濾波器に印加さ
れる。これにより増幅器４０の高周波数ピーキン
グによる高周波数信号と雑音が減じられる。クラ
ンプ回路６０の出力インピーダンスも低いため、
クランプ回路５０の出力信号は抵抗６２とコンデ
ンサ５２から成るRC高域濾波器（HPF）に印加
される。ここで濾波された信号は組合されてエミ
ツタホロワとし得る増幅器６４に印加されてその
出力信号を得る。
高域濾波器と低域濾波器は同じ成分６２，５２
を含むため、その伝達特性は完全相補性を有す
る。このとき両濾波器の過渡応答は逆相のため、
これは雑音特性が完全に相補的でなくても重要で
ある。従つて両者の出力信号を加え合すと２つの
過渡特性が実質的に相殺される。遷移周波数は抵
抗６２かコンデンサ５２を変えることにより制御
することができる。この周波数は重要ではない
が、50KHzないし1MHzが良好であつた。雑音は
非コヒーレントに加わるが信号はコヒーレントに
加わるため、遷移周波数においてＳ／Ｎ比が3dB
向上する。高域濾波器および低域濾波器が正しく
動作するためには、抵抗６２とコンデンサ５２に
印加される信号が同相であることを要する。この
ために出力信号チヤンネル４６，４８，５０また
は４０，５８，６０の一方に遅延線を要すること
がある。
を含むため、その伝達特性は完全相補性を有す
る。このとき両濾波器の過渡応答は逆相のため、
これは雑音特性が完全に相補的でなくても重要で
ある。従つて両者の出力信号を加え合すと２つの
過渡特性が実質的に相殺される。遷移周波数は抵
抗６２かコンデンサ５２を変えることにより制御
することができる。この周波数は重要ではない
が、50KHzないし1MHzが良好であつた。雑音は
非コヒーレントに加わるが信号はコヒーレントに
加わるため、遷移周波数においてＳ／Ｎ比が3dB
向上する。高域濾波器および低域濾波器が正しく
動作するためには、抵抗６２とコンデンサ５２に
印加される信号が同相であることを要する。この
ために出力信号チヤンネル４６，４８，５０また
は４０，５８，６０の一方に遅延線を要すること
がある。
この発明の実施例は他にも多く可能なことが判
る。
る。
例えば、信号路の低域濾波器をリセツトドレン
２８に結合し、高域濾波器を減算器の両入力に接
続された同じ低域濾波器と遅延素子で構成し、高
域濾波器の回路全体を浮動拡散域２４に結合され
た信号路に結合することにより、相補濾波器を作
ることもできる。また第３図に示すように、浮動
ゲート２４′を第２図の浮動拡散域に２４に対す
る信号出力として置換し、チツプ外回路をそのま
まとすることもできる。このゲート２４′はCCD
の出力ドレン拡散域を介してリセツトされない
が、端子３４のリセツト信号によりトランジスタ
９０を介して電圧VDDにリセツトされるため、増
幅器４０の入力インピーダンスを低くする必要が
なくなる。この浮動ゲート出力は端子３４に受け
入れたリセツト信号により各線に付き１回リセツ
トすることができる。このため線周波数のリセツ
ト雑音が生じ、これは高域濾波器５２，６２を通
過しない。
２８に結合し、高域濾波器を減算器の両入力に接
続された同じ低域濾波器と遅延素子で構成し、高
域濾波器の回路全体を浮動拡散域２４に結合され
た信号路に結合することにより、相補濾波器を作
ることもできる。また第３図に示すように、浮動
ゲート２４′を第２図の浮動拡散域に２４に対す
る信号出力として置換し、チツプ外回路をそのま
まとすることもできる。このゲート２４′はCCD
の出力ドレン拡散域を介してリセツトされない
が、端子３４のリセツト信号によりトランジスタ
９０を介して電圧VDDにリセツトされるため、増
幅器４０の入力インピーダンスを低くする必要が
なくなる。この浮動ゲート出力は端子３４に受け
入れたリセツト信号により各線に付き１回リセツ
トすることができる。このため線周波数のリセツ
ト雑音が生じ、これは高域濾波器５２，６２を通
過しない。
この発明の原理はまたバケツトブリツヂ装置の
ような他の電荷転送装置にも適用することがで
き、また撮像装置以外の例えば遅延線のような用
途にも利用することができる。
ような他の電荷転送装置にも適用することがで
き、また撮像装置以外の例えば遅延線のような用
途にも利用することができる。
第１図は従来法のCCD撮像装置の概略図、第
２図は第１図の撮像装置の一部の断面図とこの発
明の第１の実施例による信号処理回路の部分ブロ
ツク図、第３図はこの発明の第２の実施例を示す
図である。 １４……CCD撮像装置、２４……浮動ゲート
または拡散域、２８……信号ドレン、４０，４６
……信号印加手段、５２，６２……濾波手段、５
２，６２，６４……信号組合せ手段。
２図は第１図の撮像装置の一部の断面図とこの発
明の第１の実施例による信号処理回路の部分ブロ
ツク図、第３図はこの発明の第２の実施例を示す
図である。 １４……CCD撮像装置、２４……浮動ゲート
または拡散域、２８……信号ドレン、４０，４６
……信号印加手段、５２，６２……濾波手段、５
２，６２，６４……信号組合せ手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 反対の雑音対周波数特性を有する１対の信号
をこの信号をそれぞれ相補的高域および低域濾波
効果をもつて濾波する濾波手段に供給して雑音が
減少した濾波された信号を生成する手段と、この
濾波された信号を組合せる手段とを含む信号処理
装置。 ２ 上記信号供給手段が、上記１対の信号を上記
濾波手段にそれぞれ供給するための信号ドレンと
浮動ゲートまたは拡散域とを有するCCD撮像装
置を含むことを特徴とする特許請求の範囲１記載
の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US356212 | 1982-03-08 | ||
| US06/356,212 US4435730A (en) | 1982-03-08 | 1982-03-08 | Low noise CCD output |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58166821A JPS58166821A (ja) | 1983-10-03 |
| JPH0332267B2 true JPH0332267B2 (ja) | 1991-05-10 |
Family
ID=23400591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58038135A Granted JPS58166821A (ja) | 1982-03-08 | 1983-03-07 | 信号処理装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4435730A (ja) |
| JP (1) | JPS58166821A (ja) |
| CA (1) | CA1191910A (ja) |
| DE (1) | DE3308182C2 (ja) |
| GB (1) | GB2116398B (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4580168A (en) * | 1982-05-27 | 1986-04-01 | Rca Corporation | Charge-storage-well dark current accumulator with CCD circuitry |
| US4508975A (en) * | 1982-09-28 | 1985-04-02 | Rca Corporation | Pulse duration modulator using charge coupled devices |
| US4499497A (en) * | 1982-12-27 | 1985-02-12 | Rca Corporation | CCD Imager with improved low light level response |
| US4549215A (en) * | 1983-04-07 | 1985-10-22 | Rca Corporation | Low noise black level reference for CCD imagers |
| US4652928A (en) * | 1983-06-15 | 1987-03-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Solid state image sensor with high resolution |
| JPS6086981A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-16 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| JPS6086980A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-16 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
| US4608606A (en) * | 1984-03-15 | 1986-08-26 | Rca Corporation | CCD floating-element output stages providing low reset noise with single sampling |
| JPH0640665B2 (ja) * | 1984-04-13 | 1994-05-25 | 株式会社東芝 | 固体撮像装置の出力信号再生回路 |
| JPH0669049B2 (ja) * | 1984-08-20 | 1994-08-31 | 株式会社東芝 | Ｃｃｄ出力信号処理回路 |
| JPS6190574A (ja) * | 1984-10-11 | 1986-05-08 | Canon Inc | 撮像装置 |
| JPH079981B2 (ja) * | 1985-02-05 | 1995-02-01 | ソニー株式会社 | 電荷転送装置 |
| US4677490A (en) * | 1985-09-13 | 1987-06-30 | Rca Corporation | CCD imager output signal processing using drain output signal and wide-band sampled detected floating-element output signal |
| JP2564272B2 (ja) * | 1986-03-14 | 1996-12-18 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像装置の信号読み出し装置 |
| US4717830A (en) * | 1986-07-18 | 1988-01-05 | Santa Barbara Research Center | Correlated sampling amplifier |
| US4757386A (en) * | 1986-12-05 | 1988-07-12 | Recognition Equipment Incorporated | Dual channel signal processing system for an image sensor |
| JPH084136B2 (ja) * | 1987-12-22 | 1996-01-17 | 日本電気株式会社 | 電荷転送装置 |
| JP2777192B2 (ja) * | 1989-05-25 | 1998-07-16 | 日本放送協会 | 固体撮像装置 |
| JPH05251480A (ja) * | 1992-03-04 | 1993-09-28 | Sony Corp | 電荷電圧変換装置 |
| EP0563846A1 (en) * | 1992-03-30 | 1993-10-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Dynamic peaking aperture correction for use with a CCD camera |
| US7317484B2 (en) * | 2003-02-26 | 2008-01-08 | Digital Imaging Systems Gmbh | CMOS APS readout scheme that combines reset drain current and the source follower output |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2514022A (en) | 1946-04-01 | 1950-07-04 | Rca Corp | Video signal circuit for noise limiting |
| DE2936704A1 (de) * | 1979-09-11 | 1981-03-26 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Monolithisch integrierte schaltung mit einem zweidimensionalen bildsensor |
-
1982
- 1982-03-08 US US06/356,212 patent/US4435730A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-02-28 GB GB08305460A patent/GB2116398B/en not_active Expired
- 1983-03-07 JP JP58038135A patent/JPS58166821A/ja active Granted
- 1983-03-08 CA CA000423111A patent/CA1191910A/en not_active Expired
- 1983-03-08 DE DE3308182A patent/DE3308182C2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3308182A1 (de) | 1983-09-15 |
| GB8305460D0 (en) | 1983-03-30 |
| US4435730A (en) | 1984-03-06 |
| DE3308182C2 (de) | 1995-09-07 |
| CA1191910A (en) | 1985-08-13 |
| GB2116398B (en) | 1986-01-15 |
| JPS58166821A (ja) | 1983-10-03 |
| GB2116398A (en) | 1983-09-21 |
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