JPS6162280A - 固定パタ−ンノイズ除去回路 - Google Patents
固定パタ−ンノイズ除去回路Info
- Publication number
- JPS6162280A JPS6162280A JP59184976A JP18497684A JPS6162280A JP S6162280 A JPS6162280 A JP S6162280A JP 59184976 A JP59184976 A JP 59184976A JP 18497684 A JP18497684 A JP 18497684A JP S6162280 A JPS6162280 A JP S6162280A
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- JP
- Japan
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- capacitor
- image sensor
- fixed pattern
- pattern noise
- circuit
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- Pending
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 22
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
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ＭＯ３形撮像素子を用いたテレビカメラに関す
る。
る。
固体撮像素子を用いたテレビカメラは、その撮像素子に
よって、ＭＯＳ形とＣＣＤ形に大別されるｏＭＯ５形固
体撮像素子はＣＣＤ形に比較してダイナミックレンジが
広いという特長があるが、しかし、ＭＯＳ形の問題点は
、テレビ画面の垂直方向にすじ状に見える固定パターン
ノイズが発生することである。しかもこの固定パターン
ノイズはＳｆテレビカメラ移動させても、画面上では固
定されており、非常に目につくものである。
よって、ＭＯＳ形とＣＣＤ形に大別されるｏＭＯ５形固
体撮像素子はＣＣＤ形に比較してダイナミックレンジが
広いという特長があるが、しかし、ＭＯＳ形の問題点は
、テレビ画面の垂直方向にすじ状に見える固定パターン
ノイズが発生することである。しかもこの固定パターン
ノイズはＳｆテレビカメラ移動させても、画面上では固
定されており、非常に目につくものである。
第２図にＭＯ３Ｏ３形撮像素子の基本構成図を示す０図
において、１８は垂直シフトレジスタ、１９は水平シフ
トレジスタ、２０はフォトダイオード、２１は垂直ＭＯ
Ｓスイッチングトランジスタ、２２は水平ＭＯＳスイッ
チングトランジスタである。基本動作は以下の通りであ
る。
において、１８は垂直シフトレジスタ、１９は水平シフ
トレジスタ、２０はフォトダイオード、２１は垂直ＭＯ
Ｓスイッチングトランジスタ、２２は水平ＭＯＳスイッ
チングトランジスタである。基本動作は以下の通りであ
る。
垂直シフトレジスタ１８の一番上の行が選択されると、
−行目の水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２１が導
通し、フォトダイオードの信号が各垂直ラインに読み出
される０次に水平シフトレジスタ１９が左側から信号が
送られてくると、水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ
２２が順次導通、非導通となり、各垂直ラインの信号が
水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２２を介して読み
出される。さらに垂直シフトレジスタ１８の信号を下方
向にシフトし、上述の様に水平方向に読み出す操作を符
なうことによって、順次映像信号を得ることができる。
−行目の水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２１が導
通し、フォトダイオードの信号が各垂直ラインに読み出
される０次に水平シフトレジスタ１９が左側から信号が
送られてくると、水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ
２２が順次導通、非導通となり、各垂直ラインの信号が
水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２２を介して読み
出される。さらに垂直シフトレジスタ１８の信号を下方
向にシフトし、上述の様に水平方向に読み出す操作を符
なうことによって、順次映像信号を得ることができる。
第６図にＭＯ３形固体撮像素子の水平ＭＯＳスイッチン
グトランジスタ廻りの等価回路を示す。
グトランジスタ廻りの等価回路を示す。
図において第２図と同一番号の物は同一物を示し同一の
動作を行なう。２３は垂直ラインの容量、２４は水平ラ
インの容量、２５は水平ＭＯＳスイッチングトランジス
タのゲートドレイン容量である。水平ＭＯＳスイッチン
グトランジスタ２５のゲートに第４図（α）の水平駆動
パルスを印加すると、第４図（ｂ）の出力信号が得られ
る。しかし、水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２２
のゲートドレイン容ｆｆ１２ｓの容量バラツキ、ゲート
パルスの振幅等にバラツキがあると、第４図（１）に示
すような振幅等にアンバランスの生じた出力信号が生じ
る。
動作を行なう。２３は垂直ラインの容量、２４は水平ラ
インの容量、２５は水平ＭＯＳスイッチングトランジス
タのゲートドレイン容量である。水平ＭＯＳスイッチン
グトランジスタ２５のゲートに第４図（α）の水平駆動
パルスを印加すると、第４図（ｂ）の出力信号が得られ
る。しかし、水平ＭＯＳスイッチングトランジスタ２２
のゲートドレイン容ｆｆ１２ｓの容量バラツキ、ゲート
パルスの振幅等にバラツキがあると、第４図（１）に示
すような振幅等にアンバランスの生じた出力信号が生じ
る。
これが固定パターンの原因であり、低減フィルタでは除
去できないものである。
去できないものである。
第５図に従来技術による固定パターンノイズ除去回路を
示す。１はＭＯ３形固体撮像素子、２は映像増幅回路、
３はＮ Ｐ Ｎ ）ランジスタ、４は抵抗器、７はコン
デンサ、２８はスイッチ、２９は抵抗器、３０は電源で
ある。動作を第６図を用いて説明する。 Ｍ ＯＳ形固
体撮像素子１の出力は、映像増幅器２で増幅される。第
６図（ｃＬ）に映像信号を示す。スイッチ２８は、第６
図（６）に示す水平駆動パルスに同期したゲートパルス
に従って開閉される。スイッチ２８が閉になるとコンデ
ンサ７は抵抗器２９を介して電源３０の電圧まで充電さ
れる◇スイッチ２８が開になると、コンデンサ７はＮＰ
Ｎ ）ランジスタ３と抵抗器４による電圧電流変換路に
よって、映像信号電圧に従った電流にて書 放電さする・第°図（°国は・°′デ′す７の充放 り
電される様子を示し、同図（ｄ）には、抵抗器２９の映
像信号出力を示す。第６図の例から分るように（＆）の
ゲートパルスの１周期の間においてスパイクノイズのピ
ークの正負の値が同じであれば、放電電流がその１周期
の間で増減するのみで放電電荷量は同じとなる。よって
、抵抗器２９の映像信号出力は第６図（ｄ）の様に一様
となり、固定パターンノイズは除去できるのである。
示す。１はＭＯ３形固体撮像素子、２は映像増幅回路、
３はＮ Ｐ Ｎ ）ランジスタ、４は抵抗器、７はコン
デンサ、２８はスイッチ、２９は抵抗器、３０は電源で
ある。動作を第６図を用いて説明する。 Ｍ ＯＳ形固
体撮像素子１の出力は、映像増幅器２で増幅される。第
６図（ｃＬ）に映像信号を示す。スイッチ２８は、第６
図（６）に示す水平駆動パルスに同期したゲートパルス
に従って開閉される。スイッチ２８が閉になるとコンデ
ンサ７は抵抗器２９を介して電源３０の電圧まで充電さ
れる◇スイッチ２８が開になると、コンデンサ７はＮＰ
Ｎ ）ランジスタ３と抵抗器４による電圧電流変換路に
よって、映像信号電圧に従った電流にて書 放電さする・第°図（°国は・°′デ′す７の充放 り
電される様子を示し、同図（ｄ）には、抵抗器２９の映
像信号出力を示す。第６図の例から分るように（＆）の
ゲートパルスの１周期の間においてスパイクノイズのピ
ークの正負の値が同じであれば、放電電流がその１周期
の間で増減するのみで放電電荷量は同じとなる。よって
、抵抗器２９の映像信号出力は第６図（ｄ）の様に一様
となり、固定パターンノイズは除去できるのである。
しかし、前述の従来技術では、第６図から分るように、
まず第１に、（６）のゲートパルスは（、）の映像信号
においてスパイクノイズの影響のない安定した領域１人
の中になければならない。第２に、（ｂ）のゲートパル
スの幅Ｔｃは、第５図のコンデンサ７が抵抗器２９で充
電され、電源３０の電圧に十分近くなるようにするには
、抵抗器２９とコンデンサ７で決まる時定数の数倍に設
定せざるを得ない。よって、（ｂ）のゲートパルスの左
右方向の許容値は、図中のＴＢとなる。例えばゲートパ
ルスの周波数が８ＭＨｚ位の場合、ＴＢは約１０〜２Ｑ
？Ｌ８ｅｃとなり許容値が小さい。また、（ｄ）の映像
信号出力を見て分るように、実際の映像信号の外ニ、ゲ
ートパルスに同期したスパイクノイズを含んでおり、信
号のＳ／Ｎ比が良くないという間頂点を有する。
まず第１に、（６）のゲートパルスは（、）の映像信号
においてスパイクノイズの影響のない安定した領域１人
の中になければならない。第２に、（ｂ）のゲートパル
スの幅Ｔｃは、第５図のコンデンサ７が抵抗器２９で充
電され、電源３０の電圧に十分近くなるようにするには
、抵抗器２９とコンデンサ７で決まる時定数の数倍に設
定せざるを得ない。よって、（ｂ）のゲートパルスの左
右方向の許容値は、図中のＴＢとなる。例えばゲートパ
ルスの周波数が８ＭＨｚ位の場合、ＴＢは約１０〜２Ｑ
？Ｌ８ｅｃとなり許容値が小さい。また、（ｄ）の映像
信号出力を見て分るように、実際の映像信号の外ニ、ゲ
ートパルスに同期したスパイクノイズを含んでおり、信
号のＳ／Ｎ比が良くないという間頂点を有する。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、ゲートパルスの左右方向の許容
値が十分とれ、しかも、Ｓ／Ｎ ｔｔの良好な映像信号
を得るＭＯ３形固体撮像素子の固定パターンノイズ除去
回路を提供するところにある＠ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の固定パターンノイズ除去回路は、ＭＯ３形固体
撮像素子を用いたテレビカメラにおいて、該撮像素子に
接続された映像増幅回路の出力を電圧電流変換回路に接
続し、該電圧電流変換回路出力にコンデンサを接続し、
該コンデンサと並列にスイッチを接続し、該コンデンサ
とピーク検波回路の入力を接続し、該スイッチを該撮像
素子の水平駆動信号に同期して開閉することを特徴とす
る。
の目的とするところは、ゲートパルスの左右方向の許容
値が十分とれ、しかも、Ｓ／Ｎ ｔｔの良好な映像信号
を得るＭＯ３形固体撮像素子の固定パターンノイズ除去
回路を提供するところにある＠ 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の固定パターンノイズ除去回路は、ＭＯ３形固体
撮像素子を用いたテレビカメラにおいて、該撮像素子に
接続された映像増幅回路の出力を電圧電流変換回路に接
続し、該電圧電流変換回路出力にコンデンサを接続し、
該コンデンサと並列にスイッチを接続し、該コンデンサ
とピーク検波回路の入力を接続し、該スイッチを該撮像
素子の水平駆動信号に同期して開閉することを特徴とす
る。
本発明の上記の構成によれば、固定パターンノイズはコ
ンデンサと電圧電流変換回路の積分効果により除去され
る。また、コンデンサと並列にスイッチを設けることに
よって、コンデンサの初期化が短時間に行なわれ、ゲー
トパルスの左右方向の許容値が大きくなる。そして、ピ
ーク検波回路によって、ゲートパルスに同期したスパイ
クノイズを低減し良好なＳ／Ｎ ｔ ｔの映像信号を得
るものである。
ンデンサと電圧電流変換回路の積分効果により除去され
る。また、コンデンサと並列にスイッチを設けることに
よって、コンデンサの初期化が短時間に行なわれ、ゲー
トパルスの左右方向の許容値が大きくなる。そして、ピ
ーク検波回路によって、ゲートパルスに同期したスパイ
クノイズを低減し良好なＳ／Ｎ ｔ ｔの映像信号を得
るものである。
第１図に、本発明によるＭＯ３ｉ固体撮像素子の固定パ
ターンノイズ除去回路の一実施例を示す０図において、
１はＭＯ５形固体撮像素子、２は映像増幅回路、３ 、
８ 、′１０ 、１５はＮＰＮ）ランジスタ、４，１２
，１３．１４は抵抗器、５はダイオード、６はＰＮＰ
）ランジスタ、７，１１はコンデンサ、９はゲートパル
ス入力端子、１６は映像信号出力端子、１７は電源であ
る。
ターンノイズ除去回路の一実施例を示す０図において、
１はＭＯ５形固体撮像素子、２は映像増幅回路、３ 、
８ 、′１０ 、１５はＮＰＮ）ランジスタ、４，１２
，１３．１４は抵抗器、５はダイオード、６はＰＮＰ
）ランジスタ、７，１１はコンデンサ、９はゲートパル
ス入力端子、１６は映像信号出力端子、１７は電源であ
る。
動作を第７図を用いて説明する。ＭＯ３形固体撮像素子
１の出力は映像増幅回路２で増幅される。
１の出力は映像増幅回路２で増幅される。
増幅された映像信号を第７図（α）に示す。この映像信
号は、ＮＰＮ ）ランジスタ３と抵抗器４で構成される
電圧電流変換回路によって電流に変換され、ダイオード
５とＰＮＰ ）ランジスタロで構成されるカレントミラ
ー回路によってコンデンサ７に充電される。一方、ＮＰ
Ｎ）ランジスタ８のゲートパルス入力端子９には、第７
図（ｂ）に示すゲートパルスが印加され、コンデンサ７
を初期化する。コンデンサ７の電圧を第７図（１）に示
す。図からも分るように１スパイクノイズの振幅が異な
っていても・ゲートパルスの１周期の間に充電される電
荷量は一定であり、コンデンサ７のピーク電圧はいつも
一定となる０そして、コンデンサ７の電圧は、ＮＰＮ）
ランラスタ１０＆２フ）デンサ１１で構成されるピーク
検波回路でピーク検波される。抵抗器１２．１３，１４
と、ＮＰＮ）ランジスタ１５で構成される定電流源の働
きは、映像信号出力が小さくなる場合に、コンデンサー
１の放電ルートがｔ・ 無いために歪んでしまうのを防止するもので、フ −
、い；１ンデンサ１１から一定の電荷を放電さている。
号は、ＮＰＮ ）ランジスタ３と抵抗器４で構成される
電圧電流変換回路によって電流に変換され、ダイオード
５とＰＮＰ ）ランジスタロで構成されるカレントミラ
ー回路によってコンデンサ７に充電される。一方、ＮＰ
Ｎ）ランジスタ８のゲートパルス入力端子９には、第７
図（ｂ）に示すゲートパルスが印加され、コンデンサ７
を初期化する。コンデンサ７の電圧を第７図（１）に示
す。図からも分るように１スパイクノイズの振幅が異な
っていても・ゲートパルスの１周期の間に充電される電
荷量は一定であり、コンデンサ７のピーク電圧はいつも
一定となる０そして、コンデンサ７の電圧は、ＮＰＮ）
ランラスタ１０＆２フ）デンサ１１で構成されるピーク
検波回路でピーク検波される。抵抗器１２．１３，１４
と、ＮＰＮ）ランジスタ１５で構成される定電流源の働
きは、映像信号出力が小さくなる場合に、コンデンサー
１の放電ルートがｔ・ 無いために歪んでしまうのを防止するもので、フ −
、い；１ンデンサ１１から一定の電荷を放電さている。
ピーク検波された映像信号出力端子１６の波形を第７図
（ｄ）に示す。第７図より分るように、ゲートパルスに
同期したスパイクノズルの振幅か異なっていても、コン
デンサ７のピーク電圧は一定となることから、そのピー
ク電圧を検波して取り出すことによってＭＯ８形撮像素
子の固定パターンノイズは除去することができるもので
ある。
（ｄ）に示す。第７図より分るように、ゲートパルスに
同期したスパイクノズルの振幅か異なっていても、コン
デンサ７のピーク電圧は一定となることから、そのピー
ク電圧を検波して取り出すことによってＭＯ８形撮像素
子の固定パターンノイズは除去することができるもので
ある。
以上述べたように本発明によれば、第１図の積分用コン
デンサ７の初期化は、ＮＰＮトランジスタ８で行なうこ
とから、その時定数は、コンデンサ７とＮＰＮ ）ラン
ジスタ８のＯＮ抵抗で決まり、ＮＰＮ ）ランジスタ８
のＯＮ抵抗が数Ω以下と小さいことから、第７図のゲー
トパルス幅Ｔｃは十分小さくすることができる。よって
、スパイクノイズの影響がない期間ＴＡからゲートパル
ス幅Ｔｃを引いた時間ＴＩＩ・すなわち・ゲートパルス
の左右方向の許容値を大きくとることができ、部品の誤
差等について許容値が大きくなり量産効果が上がる。
デンサ７の初期化は、ＮＰＮトランジスタ８で行なうこ
とから、その時定数は、コンデンサ７とＮＰＮ ）ラン
ジスタ８のＯＮ抵抗で決まり、ＮＰＮ ）ランジスタ８
のＯＮ抵抗が数Ω以下と小さいことから、第７図のゲー
トパルス幅Ｔｃは十分小さくすることができる。よって
、スパイクノイズの影響がない期間ＴＡからゲートパル
ス幅Ｔｃを引いた時間ＴＩＩ・すなわち・ゲートパルス
の左右方向の許容値を大きくとることができ、部品の誤
差等について許容値が大きくなり量産効果が上がる。
また、第７図の（ｄ）の映像信号出力を見て分るように
、従来台まれていたゲートパルスに同期したスパイクノ
イズも大幅に低減されており、ｓ ／ Ｎ１１の良好な
映像信号を得ることが出来る０
、従来台まれていたゲートパルスに同期したスパイクノ
イズも大幅に低減されており、ｓ ／ Ｎ１１の良好な
映像信号を得ることが出来る０
第１図は本発明のＭＯ３形固体撮像素子の固定パターン
ノイズ除去回路図。 第２図はＭＯ３形固体撮像素子の基本措成図。 第３図はＭＯ８形固体撮像素子の等価回路図。 第４図（α）〜（ｃ）は固体撮像素子の動作を示す図。 第５図・・は従来技術によるＭＯ３形撮像素子の固定パ
ターンノイズ除去回路図。 第６図（α）〜（ｄ）は従来技術による固定パターンノ
イズ除去回路の動作を示す図０ 第７図（ｃＬ）〜（ｄ）は本発明による固定パターンノ
イズ除去回路の動作を示す図◇ １・・・・・・ＭＯ９Ｏ９形撮像素子 ２・・・・・・映像増幅回路 １８・・・・・・垂直シフトレジスタ １９・・・・・・水平シフトレジスタ ２０・・・・・・フォトダイオード 第２図 第３図 第４図
ノイズ除去回路図。 第２図はＭＯ３形固体撮像素子の基本措成図。 第３図はＭＯ８形固体撮像素子の等価回路図。 第４図（α）〜（ｃ）は固体撮像素子の動作を示す図。 第５図・・は従来技術によるＭＯ３形撮像素子の固定パ
ターンノイズ除去回路図。 第６図（α）〜（ｄ）は従来技術による固定パターンノ
イズ除去回路の動作を示す図０ 第７図（ｃＬ）〜（ｄ）は本発明による固定パターンノ
イズ除去回路の動作を示す図◇ １・・・・・・ＭＯ９Ｏ９形撮像素子 ２・・・・・・映像増幅回路 １８・・・・・・垂直シフトレジスタ １９・・・・・・水平シフトレジスタ ２０・・・・・・フォトダイオード 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- （１）ＭＯＳ形固体撮像素子を用いたテレビカメラにお
いて、該撮像素子に接続された映像増幅回路の出力を電
圧電流変換回路に接続し、該電圧電流変換回路出力にコ
ンデンサを接続し、該コンデンサと並列にスイッチを接
続し、該コンデンサとピーク検波回路の入力を接続し、
該スイッチを該撮像素子の水平駆動信号に同期して開閉
することを特徴とする固定パターンノイズ除去回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184976A JPS6162280A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 固定パタ−ンノイズ除去回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59184976A JPS6162280A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 固定パタ−ンノイズ除去回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6162280A true JPS6162280A (ja) | 1986-03-31 |
Family
ID=16162631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59184976A Pending JPS6162280A (ja) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | 固定パタ−ンノイズ除去回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6162280A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2838903A1 (fr) * | 2002-04-17 | 2003-10-24 | St Microelectronics Sa | Procede et dispositif de lecture de cellules photosensibles |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP59184976A patent/JPS6162280A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2838903A1 (fr) * | 2002-04-17 | 2003-10-24 | St Microelectronics Sa | Procede et dispositif de lecture de cellules photosensibles |
| US7800671B2 (en) | 2002-04-17 | 2010-09-21 | Stmicroelectronics S.A. | Photosensitive cell being adapted to provide an image voltage of a reference voltage and a reading method therefor |
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