JPH10304133A - Correlative double sampling circuit - Google Patents

Correlative double sampling circuit

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Publication number
JPH10304133A
JPH10304133A JP9111395A JP11139597A JPH10304133A JP H10304133 A JPH10304133 A JP H10304133A JP 9111395 A JP9111395 A JP 9111395A JP 11139597 A JP11139597 A JP 11139597A JP H10304133 A JPH10304133 A JP H10304133A
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JP
Japan
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output
signal
sample
voltage
hold circuit
Prior art date
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Application number
JP9111395A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Kuranishi
英明 倉西
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10304133A publication Critical patent/JPH10304133A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily constitute a balanced signal transmission part for the output of the correlative double sampling circuit. SOLUTION: After an output capacitor 57 constituting an pixel output part 36p of a CCD linear image sensor is reset with a reset pulse Pr, a 1st sample holding circuit 81 samples and holds a noise voltage V1 resulting from electric charges remaining in the output capacitor 57. A 2nd sample holding circuit 82 samples and holds a noise and signal composite voltage V2 including a signal voltage due to electric charges transferred to the output capacitor 57 from a pixel transfer part corresponding to a transfer clock CKt and a noise voltage. Then 1st and 2nd differential amplifiers 111 and 112 calculate S1=V1-V2=Vs and S2=V2-V1=-Vs to obtain balanced signals S1 and S2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、画像読
取装置に搭載されるCCDリニアイメージセンサに係
る、いわゆるリセット雑音を除去するための相関二重サ
ンプリング(CDS)回路に関し、一層詳細には、差動
出力を有する相関二重サンプリング回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a correlated double sampling (CDS) circuit for removing a so-called reset noise, for example, relating to a CCD linear image sensor mounted on an image reading apparatus. The present invention relates to a correlated double sampling circuit having a differential output.

【0002】[0002]

【従来の技術】画像読取装置は、例えば、原稿台上に載
せられた原稿に照明光を照射することにより、前記原稿
に担持された画像情報を含む光を、反射光または透過光
として集光光学系に導いた後、CCDリニアイメージセ
ンサにより光電的に読み取るように構成されている。
2. Description of the Related Art An image reading apparatus, for example, irradiates a document placed on a document table with illumination light to condense light containing image information carried on the document as reflected light or transmitted light. After being guided to the optical system, the CCD linear image sensor is configured to read photoelectrically.

【0003】この場合、CCDリニアイメージセンサに
より原稿を主走査方向に読み取るとともに、前記原稿を
前記主走査方向と略直交する副走査方向に相対的に搬送
することで2次元的な画像情報を得ることができる。こ
の画像情報は、アナログ信号であり、前記CCDリニア
イメージセンサから出力される。
In this case, two-dimensional image information is obtained by reading a document in a main scanning direction by a CCD linear image sensor and conveying the document relatively in a sub-scanning direction substantially orthogonal to the main scanning direction. be able to. This image information is an analog signal and is output from the CCD linear image sensor.

【0004】CCDリニアイメージセンサから出力され
るアナログ信号には、いわゆるリセット雑音が存在し、
このリセット雑音を除去するために、前記アナログ信号
は、周知の相関二重サンプリング回路に供給される。
A so-called reset noise exists in an analog signal output from a CCD linear image sensor.
To remove this reset noise, the analog signal is provided to a well-known correlated double sampling circuit.

【0005】相関二重サンプリング回路によりリセット
雑音の除去されたアナログ信号は、輪郭強調処理、階調
変換処理等の画像信号処理の容易化のために、A/D変
換器に供給され、そのA/D変換器により、一旦、デジ
タル信号に変換される。
The analog signal from which reset noise has been removed by the correlated double sampling circuit is supplied to an A / D converter for facilitating image signal processing such as contour enhancement processing and gradation conversion processing. The signal is once converted to a digital signal by the / D converter.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、画像読取装
置等のCCDリニアイメージセンサが搭載される装置の
実装配置上の要請から、通常、前記相関二重サンプリン
グ回路と前記A/D変換器とは、離れた位置に配置され
る。
By the way, due to the demand for mounting arrangement of a device such as an image reading device on which a CCD linear image sensor is mounted, usually, the correlated double sampling circuit and the A / D converter are not provided. , Located at a distance.

【0007】従来、相関二重サンプリング回路からA/
D変換器までの画像信号の供給(伝送)は、不平衡信号
で行われていた。
Conventionally, A / A
The supply (transmission) of the image signal to the D converter has been performed by an unbalanced signal.

【0008】相関二重サンプリング回路とA/D変換器
との間の距離が長い場合であっても、伝送される画像信
号の分解能が低い場合には、その伝送中に外部雑音がの
っても、その外部雑音のレベルが問題となることが少な
い。
[0008] Even when the distance between the correlated double sampling circuit and the A / D converter is long, if the resolution of the transmitted image signal is low, external noise is generated during the transmission. Also, the level of the external noise rarely matters.

【0009】しかしながら、高品質の画像を得る目的
で、画像信号の分解能が高く設計されている場合には、
外部雑音のレベルが問題となる。
However, if the resolution of the image signal is designed to be high in order to obtain a high quality image,
The level of external noise is a problem.

【0010】一般に、離れた位置にアナログ信号を伝送
する場合には、同相信号と逆相信号からなる平衡信号で
伝送する、いわゆる差動伝送とすることが外部からの同
相雑音等に対する影響を軽減できる点で好ましいとされ
ている。
In general, when an analog signal is transmitted to a distant position, a so-called differential transmission in which the analog signal is transmitted as a balanced signal composed of an in-phase signal and an opposite-phase signal has an effect on external common-mode noise and the like. It is considered preferable because it can be reduced.

【0011】差動伝送とするために、本願発明者等は、
図4に示すように、相関二重サンプリング回路の第1お
よび第2のサンプルホールド回路の出力V1と出力V2
からリセット雑音を除去するための減算増幅器2の出力
側に、差動ドライバ4を配置する構成としていた。差動
ドライバ4は、各々増幅度が値1の非反転増幅器6と反
転増幅器8とから構成されている。これにより、減算増
幅器2の出力側に現れるリセット雑音の除去された出力
(信号)Vs(Vs=V1−V2)に対応する非反転出
力(非反転増幅器6の出力:たとえば、同相信号)Vs
と、反転出力(反転増幅器8の出力:したがって、逆相
信号)−Vsとが発生され、平衡信号Vs、−Vsとし
て図示しない伝送線路を通じてA/D変換器に供給され
る。
In order to achieve differential transmission, the present inventors have:
As shown in FIG. 4, the outputs V1 and V2 of the first and second sample and hold circuits of the correlated double sampling circuit
The differential driver 4 is arranged on the output side of the subtraction amplifier 2 for removing the reset noise from. The differential driver 4 includes a non-inverting amplifier 6 and an inverting amplifier 8 each having a degree of amplification of 1. As a result, a non-inverted output (output of the non-inverting amplifier 6: for example, a common mode signal) Vs corresponding to the output (signal) Vs (Vs = V1-V2) from which the reset noise appearing on the output side of the subtracting amplifier 2 has been removed
And an inverted output (the output of the inverting amplifier 8; therefore, an inverted phase signal) -Vs are generated and supplied to the A / D converter through transmission lines (not shown) as balanced signals Vs and -Vs.

【0012】この発明は、このような技術に関連してな
されたものであって、回路構成の簡素化された平衡信号
出力回路を有する相関二重サンプリング回路を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in connection with such a technique, and has as its object to provide a correlated double sampling circuit having a balanced signal output circuit with a simplified circuit configuration.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】この発明は、CCDリニ
アイメージセンサを構成する出力電荷蓄積手段をリセッ
トした後に前記出力電荷蓄積手段に残存する電荷による
雑音電圧をサンプルホールドする第1のサンプルホール
ド回路と、転送クロックにより前記出力電荷蓄積手段に
転送されてきた電荷による信号電圧と前記雑音電圧を含
む雑音・信号合成電圧をサンプルホールドする第2のサ
ンプルホールド回路と、前記第1のサンプルホールド回
路の出力電圧が非反転入力端子に供給され、前記第2の
サンプルホールド回路の出力電圧が反転入力端子に供給
される第1の差動増幅器と、前記第1のサンプルホール
ド回路の出力電圧が反転入力端子に供給され、前記第2
のサンプルホールド回路の出力電圧が非反転入力端子に
供給される第2の差動増幅器とを備え、前記第1および
第2の差動増幅器の各々の出力信号を平衡伝送するよう
にしたことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a first sample and hold circuit for sampling and holding a noise voltage due to charges remaining in an output charge storage means after resetting the output charge storage means constituting a CCD linear image sensor. A second sample-and-hold circuit that samples and holds a signal voltage due to charges transferred to the output charge storage means by a transfer clock and a combined noise / signal voltage including the noise voltage; and a first sample-and-hold circuit. A first differential amplifier whose output voltage is supplied to a non-inverting input terminal and an output voltage of the second sample-hold circuit is supplied to an inverting input terminal; Terminal, and the second
And a second differential amplifier to which the output voltage of the sample and hold circuit is supplied to the non-inverting input terminal, and the output signals of the first and second differential amplifiers are balanced and transmitted. Features.

【0014】この発明によれば、相関二重サンプリング
回路を構成する第1および第2のサンプルホールド回路
の出力側に接続した2つの差動増幅器により同相信号と
逆相信号からなる2つの出力信号、すなわち平衡信号を
得ることができる。
According to the present invention, two differential amplifiers connected to the output sides of the first and second sample-and-hold circuits constituting the correlated double sampling circuit provide two outputs consisting of an in-phase signal and an opposite-phase signal. A signal, that is, a balanced signal, can be obtained.

【0015】この場合、2つの差動増幅器の各々の非反
転入力端子と反転入力端子に供給される第1および第2
のサンプルホールド回路の出力電圧を入れ替えても同様
の作用が得られる。
In this case, the first and second signals supplied to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of each of the two differential amplifiers are provided.
The same operation can be obtained even if the output voltage of the sample hold circuit is replaced.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は、この発明の一実施の形態が適用さ
れたカラー画像読取装置10の概略的構成を示してい
る。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a color image reading apparatus 10 to which an embodiment of the present invention is applied.

【0018】カラー画像読取装置10は、基本的には、
画像読取部12と、平衡信号送出部14と、平衡信号伝
送線路部16と、平衡信号受入部18と、A/D変換部
20と、画像処理部22とから構成される。
The color image reading device 10 basically has
It comprises an image reading unit 12, a balanced signal sending unit 14, a balanced signal transmission line unit 16, a balanced signal receiving unit 18, an A / D conversion unit 20, and an image processing unit 22.

【0019】画像読取部12には、画像情報が担持され
た原稿(透過原稿または反射原稿)Fが配置されてい
る。原稿Fは、副走査方向Yとこれに直交する主走査方
向(紙面と直交する方向)Xに広がりを有しており、2
次元的なカラー画像情報が担持されている。原稿Fが透
過原稿である場合には、主走査方向Xに延びる光源30
が点灯され、画像情報を有する透過光Lが得られる。一
方、原稿Fが反射原稿である場合には、主走査方向Xに
延びる光源31、32が点灯され、画像情報を有する反
射光Lが得られる。
In the image reading section 12, a document (transparent document or reflection document) F carrying image information is arranged. The document F has a spread in a sub-scanning direction Y and a main scanning direction X (a direction orthogonal to the paper surface) orthogonal to the sub-scanning direction.
Two-dimensional color image information is carried. When the original F is a transparent original, the light source 30 extending in the main scanning direction X
Is turned on, and transmitted light L having image information is obtained. On the other hand, when the original F is a reflective original, the light sources 31 and 32 extending in the main scanning direction X are turned on, and reflected light L having image information is obtained.

【0020】画像情報を有する光Lは、ズームレンズを
含む結像光学系15を介し、3色分解プリズム34r
(rは赤色の意味)、34g(gは緑色の意味)、34
b(bは青色の意味)を通じて、CCDリニアイメージ
センサ(単に、イメージセンサともいう。)36r、3
6g、36b(代表して示すときには、符号を36とす
る。)に入射する。
The light L having image information passes through an image forming optical system 15 including a zoom lens, and passes through a three-color separation prism 34r.
(R means red), 34 g (g means green), 34
b (b is blue), a CCD linear image sensor (also simply referred to as an image sensor) 36r, 3
6g and 36b (the code is designated as 36 when represented as a representative).

【0021】イメージセンサ36は、周知のように、基
本的には、主走査方向Xに多数の光電変換画素(単に、
画素ともいう。)が直線状に連結された受光部と、この
受光部に沿って両側に形成された奇数画素転送部と偶数
画素転送部と、出力電荷蓄積手段としても機能するFD
A(フローティング ディフュージョン アンプ)等の
奇数画素出力部と偶数画素出力部とから構成されてい
る。
As is well known, the image sensor 36 basically includes a large number of photoelectric conversion pixels (simply,
Also called a pixel. ) Are linearly connected, an odd-pixel transfer unit and an even-pixel transfer unit formed on both sides along the light-receiving unit, and an FD functioning as an output charge storage unit.
It is composed of an odd-numbered pixel output unit such as A (floating diffusion amplifier) and an even-numbered pixel output unit.

【0022】したがって、図示しない搬送機構により副
走査方向Yに搬送される原稿Fに対してイメージセンサ
36r、36g、36bにより主走査方向Xに画素が電
気的に主走査されることで、原稿Fに担持されたカラー
画像を色分解して、2次元的に読み取ることができる。
Therefore, pixels of the original F conveyed in the sub-scanning direction Y by a conveying mechanism (not shown) are electrically main-scanned in the main scanning direction X by the image sensors 36r, 36g, and 36b. Can be two-dimensionally read by color-separating the color image carried on the.

【0023】イメージセンサ36r、36g、36bか
ら各色毎に対応して出力される光電変換出力信号である
奇数画素信号(画素信号、奇数画像信号または画像信号
ともいう。)Soと偶数画素信号(画素信号、偶数画像
信号または画像信号ともいう。)Seとが、バッファ増
幅器41〜46を介して、平衡信号送出部14を構成す
る相関二重サンプリング回路51〜56に供給される。
An odd pixel signal (also referred to as a pixel signal, an odd image signal or an image signal) So, which is a photoelectric conversion output signal corresponding to each color from the image sensors 36r, 36g and 36b, and an even pixel signal (pixel). The signal Se is supplied to the correlated double sampling circuits 51 to 56 constituting the balanced signal transmitting unit 14 via the buffer amplifiers 41 to 46.

【0024】図2は、平衡信号送出部14を構成する相
関二重サンプリング回路51の詳細な回路構成とその周
辺の回路構成を示している。
FIG. 2 shows a detailed circuit configuration of the correlated double sampling circuit 51 constituting the balanced signal transmitting section 14 and its peripheral circuit configuration.

【0025】図2において、符号36pは、イメージセ
ンサ36rを構成し、模式的に描いた奇数画素出力部
(単に、画素出力部ともいう。)を示している。もちろ
ん、イメージセンサ36を構成する全ての奇数画素出力
部と偶数画素出力部は同一の構成である。
In FIG. 2, reference numeral 36p designates an odd-numbered pixel output section (also simply referred to as a pixel output section) which constitutes the image sensor 36r and is schematically drawn. Of course, all odd-numbered pixel output units and even-numbered pixel output units constituting the image sensor 36 have the same configuration.

【0026】画素出力部36pは、FDAを模式的に表
す電荷蓄積手段としての出力コンデンサ57を有してい
る。図示していない奇数画素転送部から転送されてくる
画素信号(実際上は、画像情報を有する光Lに応じた電
荷)Soは、転送クロックCKtによりオンオフされる
ゲートスイッチ58を介して出力コンデンサ57に電荷
として蓄積され、かつバッファ増幅器60を介して出力
される。出力コンデンサ57には、その出力コンデンサ
57に蓄積された画素電荷を捨て去るための(放電する
ための)リセットパルスPrによりオンオフされるリセ
ットゲートスイッチ59が並列に接続されている。出力
コンデンサ57とリセットゲートスイッチ59の一端部
は基準電位に接続されている。
The pixel output section 36p has an output capacitor 57 as charge storage means that schematically represents FDA. A pixel signal So (actually, a charge corresponding to light L having image information) transferred from an odd-numbered pixel transfer unit (not shown) is output via a gate switch 58 which is turned on and off by a transfer clock CKt. And is output via the buffer amplifier 60. A reset gate switch 59 which is turned on / off by a reset pulse Pr for discarding (discharging) the pixel charges accumulated in the output capacitor 57 is connected in parallel to the output capacitor 57. One end of the output capacitor 57 and one end of the reset gate switch 59 are connected to a reference potential.

【0027】バッファ増幅器60の出力信号、換言すれ
ば、イメージセンサ36pの出力信号は、バッファ増幅
器41を介し出力信号(出力電圧または電圧ともい
う。)Vとして、マルチプレクサであるスイッチ61、
62の共通端子側に供給される。なお、この実施の形態
においては簡単のために、バッファ増幅器60の出力信
号の符号もVとする。
The output signal of the buffer amplifier 60, in other words, the output signal of the image sensor 36p is output as an output signal (also referred to as an output voltage or voltage) V through the buffer amplifier 41, and a switch 61, which is a multiplexer,
62 are supplied to the common terminal side. In this embodiment, for simplicity, the sign of the output signal of the buffer amplifier 60 is also V.

【0028】スイッチ61、62の固定端子側は、それ
ぞれ、相関二重サンプリング回路51を構成する第1の
サンプルホールド回路81と第2のサンプルホールド回
路82に接続されている。スイッチ61、62は、タイ
ミング発生器50から制御端子に供給されるサンプルホ
ールドパルスSp1、Sp2によりオンオフされる。
The fixed terminals of the switches 61 and 62 are connected to a first sample and hold circuit 81 and a second sample and hold circuit 82 constituting the correlated double sampling circuit 51, respectively. The switches 61 and 62 are turned on and off by sample and hold pulses Sp1 and Sp2 supplied from the timing generator 50 to the control terminal.

【0029】第1のサンプルホールド回路81は、ホー
ルドコンデンサ91とバッファ増幅器101と第1の差
動増幅器111とから構成され、第2のサンプルホール
ド回路82は、ホールドコンデンサ92とバッファ増幅
器102と第2の差動増幅器112とから構成されてい
る。ホールドコンデンサ91、92の一端部は基準電位
に接続されている。
The first sample and hold circuit 81 includes a hold capacitor 91, a buffer amplifier 101, and a first differential amplifier 111. The second sample and hold circuit 82 includes a hold capacitor 92, a buffer amplifier 102, and a second capacitor. And two differential amplifiers 112. One ends of the hold capacitors 91 and 92 are connected to a reference potential.

【0030】バッファ増幅器101の出力(出力信号、
出力電圧または単に電圧ともいう。)V1、すなわち、
第1のサンプルホールド回路81の出力V1は、第1の
差動増幅器111の非反転入力端子に接続されるととも
に、第2の差動増幅器112の反転入力端子に接続され
る。一方、バッファ増幅器102の出力(出力信号、出
力電圧または単に電圧ともいう。)V2、すなわち、第
2のサンプルホールド回路82の出力V2は、第1の差
動増幅器111の反転入力端子に接続されるとともに、
第2の差動増幅器112の非反転入力端子に接続され
る。
The output (output signal,
Also referred to as output voltage or simply voltage. ) V1, that is,
The output V1 of the first sample and hold circuit 81 is connected to the non-inverting input terminal of the first differential amplifier 111 and to the inverting input terminal of the second differential amplifier 112. On the other hand, an output (also referred to as an output signal, an output voltage, or simply a voltage) V2 of the buffer amplifier 102, that is, an output V2 of the second sample and hold circuit 82 is connected to an inverting input terminal of the first differential amplifier 111. Along with
It is connected to the non-inverting input terminal of the second differential amplifier 112.

【0031】第1および第2の差動増幅器111、11
2の出力信号S1、S2は、平衡信号伝送線路部16を
介してA/D変換器131〜136のある側のうち、平
衡信号受入部18(図1参照)を構成する差動増幅器1
21に伝送される。
First and second differential amplifiers 111 and 11
The output signals S1 and S2 output from the A / D converters 131 to 136 via the balanced signal transmission line section 16 are supplied to the differential amplifier 1 constituting the balanced signal receiving section 18 (see FIG. 1).
21.

【0032】実際上、図1から明らかなように、平衡信
号送出部14を構成する相関二重サンプリング回路51
〜56のそれぞれの出力平衡信号が、平衡信号伝送線路
部16を構成する個々の平衡信号伝送線路を介して、平
衡信号受入部18を構成する差動増幅器121〜126
のそれぞれに供給される。差動増幅器121〜126の
それぞれの出力信号が各A/D変換器131〜136に
供給され、A/D変換器131〜136によりデジタル
信号とされる。
In practice, as apparent from FIG. 1, the correlated double sampling circuit 51 constituting the balanced signal transmitting section 14
To 56 are output via the respective balanced signal transmission lines forming the balanced signal transmission line section 16 to the differential amplifiers 121 to 126 forming the balanced signal receiving section 18.
Is supplied to each. The output signals of the differential amplifiers 121 to 126 are supplied to the A / D converters 131 to 136, respectively, and are converted into digital signals by the A / D converters 131 to 136.

【0033】デジタル信号とされた画像信号は、画像処
理部22に供給される。画像処理部22では、イメージ
センサ36を構成する画素の感度ばらつき補正処理、欠
陥画素補正処理、主走査収差倍率補正処理、階調変換処
理、その他、輪郭強調処理等の各種画像処理が行われ
る。
The digital image signal is supplied to the image processing section 22. The image processing unit 22 performs various kinds of image processing such as sensitivity variation correction processing of pixels constituting the image sensor 36, defective pixel correction processing, main scanning aberration magnification correction processing, gradation conversion processing, and contour enhancement processing.

【0034】画像処理部22による画像処理後の画像信
号は、例えば、アナログ信号に変換され、映像信号とし
て図示しないCRTディスプレイに供給され、そのディ
スプレイ上に原稿Fに係る画像が再生される。また、前
記アナログ信号は、フイルム走査出力部に供給され、フ
イルム上に前記原稿Fに係る画像が形成されて、例え
ば、印刷製版の利用に供される。
The image signal after the image processing by the image processing section 22 is converted into, for example, an analog signal, supplied to a CRT display (not shown) as a video signal, and an image of the document F is reproduced on the display. Further, the analog signal is supplied to a film scanning output unit, and an image related to the document F is formed on the film, and is used for, for example, printing and plate making.

【0035】次に、上記実施の形態の要部の動作につい
て、図3のタイミングチャートをも参照して説明する。
Next, the operation of the main part of the above embodiment will be described with reference to the timing chart of FIG.

【0036】まず、図3Aに示す転送クロックCKtの
立ち下がり時点t1でゲートスイッチ58が閉状態から
開状態にされた後、その時点t1から時点t2までの間
でハイレベルとなるリセットパルスPr(図3B参照)
が発生し、このリセットパルスPrによりリセットゲー
トスイッチ59が閉じられることで、出力コンデンサ5
7に蓄えられていた前の画素に係る電荷がリセットゲー
トスイッチ59を通じて基準電位に放電される。
First, after the gate switch 58 is changed from the closed state to the open state at the falling time t1 of the transfer clock CKt shown in FIG. 3A, the reset pulse Pr () which goes to the high level from the time t1 to the time t2. (See FIG. 3B)
Is generated, and the reset gate switch 59 is closed by the reset pulse Pr.
The charge related to the previous pixel stored in 7 is discharged to the reference potential through the reset gate switch 59.

【0037】次いで、リセットパルスPrがハイレベル
からローレベルに遷移する時点t2において、リセット
ゲートスイッチ59が開状態とされる。この時点t2で
は、転送クロックCKtはローレベルになっており、転
送ゲートスイッチ58も開状態とされている。
Next, at time t2 when the reset pulse Pr transitions from the high level to the low level, the reset gate switch 59 is opened. At this time t2, the transfer clock CKt is at the low level, and the transfer gate switch 58 is also open.

【0038】時点t2〜時点t3の間で第1のサンプル
ホールドパルスSp1(図3C参照)がハイレベルとさ
れ、この期間t2〜t3において、スイッチ61が閉じ
られる。この期間t2〜t3において、他の全てのスイ
ッチ58、59、62は開かれている。したがって、こ
の期間t2〜t3において、出力コンデンサ57に蓄え
られている電荷、いわゆるリセット雑音に基づく電荷に
よる電圧が電圧V1(図3E、図3F参照)として、ホ
ールドコンデンサ91に蓄えられる。
The first sample-and-hold pulse Sp1 (see FIG. 3C) is set to the high level between the time points t2 and t3, and the switch 61 is closed during the time periods t2 and t3. During this period t2 to t3, all other switches 58, 59 and 62 are open. Therefore, in the period t2 to t3, the voltage due to the charge stored in the output capacitor 57, that is, the charge based on the reset noise is stored in the hold capacitor 91 as the voltage V1 (see FIGS. 3E and 3F).

【0039】次いで、時点t3でスイッチ61が開かれ
た後、時点t4において、転送クロックCKtがローレ
ベルからハイレベルに遷移して、転送ゲートスイッチ5
8が閉じられる。これにより、CCDリニアイメージセ
ンサ36rの受光部、電荷転送部から送出されてきた画
素信号Soが転送ゲートスイッチ58を介して転送され
電荷として、出力コンデンサ57に蓄えられる。
Next, after the switch 61 is opened at time t3, at time t4, the transfer clock CKt changes from low level to high level, and the transfer gate switch 5
8 is closed. As a result, the pixel signal So sent from the light receiving section and the charge transfer section of the CCD linear image sensor 36r is transferred via the transfer gate switch 58 and stored in the output capacitor 57 as electric charge.

【0040】同時に、その時点t4〜時点t5の間で第
2のサンプルホールドパルスSp2(図3D参照)がハ
イレベルとされ、この期間t4〜t5において、スイッ
チ62が閉じられる。これにより、期間t4〜t5にお
いて、出力コンデンサ57に蓄えられているリセット雑
音に基づく電荷と信号電荷の合成電荷による電圧が電圧
(雑音・信号合成電圧)V2(図3E、図3F参照)と
して、ホールドコンデンサ92に蓄えられる。
At the same time, the second sample and hold pulse Sp2 (see FIG. 3D) is set to the high level between the time points t4 and t5, and the switch 62 is closed during the time period between t4 and t5. As a result, in the period t4 to t5, the voltage due to the combined charge of the charge and the signal charge based on the reset noise stored in the output capacitor 57 is set as the voltage (combined noise / signal voltage) V2 (see FIGS. 3E and 3F). It is stored in the hold capacitor 92.

【0041】そして、第2のサンプルホールドパルスS
p2がハイレベルからローレベルに遷移してから転送ク
ロックCKtがハイレベルからローレベルに遷移するま
での時点t5〜時点t6の間では、第1および第2の差
動増幅器111、112において、それぞれ、次の
(1)式および(2)式に基づく差演算が行われ、第1
および第2の差動増幅器111、112の出力にリセッ
ト雑音にもとづく電圧V1が取り除かれた信号分のみの
差信号S1、S2(図3G参照)が得られる。
Then, the second sample hold pulse S
During the period from time t5 to time t6 from the time when p2 transitions from the high level to the low level until the transfer clock CKt transitions from the high level to the low level, in the first and second differential amplifiers 111 and 112, respectively. , A difference operation based on the following expressions (1) and (2) is performed, and the first
And the difference signals S1 and S2 (see FIG. 3G) of only the signals from which the voltage V1 based on the reset noise has been removed are obtained from the outputs of the second differential amplifiers 111 and 112.

【0042】 S1=V1−V2=Vs …(1) S2=V2−V1=−Vs …(2) この場合、差信号S1は、出力コンデンサ57に蓄えら
れる電圧V2の位相に対して逆相信号であり、差信号S
2は、同相信号である。
S1 = V1−V2 = Vs (1) S2 = V2−V1 = −Vs (2) In this case, the difference signal S1 is a signal having an opposite phase to the phase of the voltage V2 stored in the output capacitor 57. And the difference signal S
2 is an in-phase signal.

【0043】この同相信号S2と逆相信号S1とは、平
衡信号S1、S2として平衡信号伝送線路部16を通じ
て平衡信号受入部18を構成する差動増幅器121に伝
送される。平衡信号S1、S2として伝送しているの
で、たとえ、平衡信号伝送線路部16において同相で雑
音信号がのった場合においても、差動増幅器121によ
る同相信号除去作用によりその同相雑音信号は除去され
る。
The in-phase signal S2 and the anti-phase signal S1 are transmitted as balanced signals S1 and S2 to the differential amplifier 121 forming the balanced signal receiving unit 18 through the balanced signal transmission line unit 16. Since the balanced signals S1 and S2 are transmitted, even if a noise signal is in-phase in the balanced signal transmission line section 16, the common-mode noise signal is removed by the common-mode signal removing action of the differential amplifier 121. Is done.

【0044】このように上述した実施の形態によれば、
CCDリニアイメージセンサ36r、36g、36bの
各画素出力部36pを構成する出力コンデンサ57をリ
セットパルスPrによりリセットした後、出力コンデン
サ57に残存する電荷による雑音電圧V1を第1のサン
プルホールド回路81によりサンプルホールドする。ま
た、転送クロックCKtに応じて画素転送部から出力コ
ンデンサ57に転送されてきた電荷による信号電圧と雑
音電圧を含む雑音・信号合成電圧V2を第2のサンプル
ホールド回路82によりサンプルホールドする。そし
て、第1および第2の差動増幅器111、112によ
り、各々S1=V1−V2=Vs、S2=V2−V1=
−Vsを演算することで、平衡信号S1=Vs、S2=
−Vsを得る。
As described above, according to the above-described embodiment,
After resetting the output capacitor 57 constituting each pixel output section 36p of the CCD linear image sensor 36r, 36g, 36b by the reset pulse Pr, the noise voltage V1 due to the electric charge remaining in the output capacitor 57 is changed by the first sample and hold circuit 81. Sample hold. Further, the second sample and hold circuit 82 samples and holds the combined noise / signal voltage V2 including the signal voltage and the noise voltage due to the charges transferred from the pixel transfer unit to the output capacitor 57 in accordance with the transfer clock CKt. Then, by the first and second differential amplifiers 111 and 112, S1 = V1-V2 = Vs and S2 = V2-V1 =
By calculating −Vs, the balanced signals S1 = Vs, S2 =
-Vs is obtained.

【0045】このように、この実施の形態によれば、図
4に示す、減算増幅器2と非反転増幅器6と反転増幅器
8の3つの集積回路(IC)により構成される平衡信号
発生器を2つのICで代替することができる。この場
合、図1に示すように、カラー画像読取装置10では、
通常、6チャンネル分の相関二重サンプリング回路51
〜56が必要となるので、6つのICを削除することが
できるという顕著な効果を達成する。
As described above, according to this embodiment, the balanced signal generator constituted by the three integrated circuits (IC) of the subtracting amplifier 2, the non-inverting amplifier 6, and the inverting amplifier 8 shown in FIG. One IC can be substituted. In this case, as shown in FIG.
Normally, a correlated double sampling circuit 51 for six channels
Since ~ 56 is required, a remarkable effect that six ICs can be eliminated is achieved.

【0046】なお、この発明は、上述の実施の形態に限
らず、この発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成
を採り得ることはもちろんである。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various configurations without departing from the gist of the present invention.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、相関二重サンプリング回路を構成する第1および第
2のサンプルホールド回路の出力側に2つの差動増幅器
を接続することにより、その2つの差動増幅器から、リ
セット雑音等の除去されたCCDリニアイメージセンサ
を構成する各画素の信号成分のみからなる同相信号と逆
相信号、すなわち平衡信号を得ることができる。
As described above, according to the present invention, two differential amplifiers are connected to the output sides of the first and second sample-and-hold circuits constituting the correlated double sampling circuit. From the two differential amplifiers, it is possible to obtain an in-phase signal and an in-phase signal, ie, a balanced signal, composed of only the signal components of each pixel constituting the CCD linear image sensor from which reset noise and the like have been removed.

【0048】そして、平衡信号を伝送することで、外部
雑音の影響の少ない伝送系を構成することができる。
By transmitting a balanced signal, a transmission system less affected by external noise can be configured.

【0049】さらにこの発明の効果を具体的に説明する
と、相関二重サンプリング回路から画素信号成分につい
て、同相信号成分と逆相信号成分とからなる平衡信号で
送出しようとする場合、減算増幅器に接続される非反転
増幅器と反転増幅器との3つの増幅器で構成しなければ
ならなかったのに対して、2つの差動増幅器で同相信号
成分と逆相信号成分とからなる平衡信号を送出すること
が可能となった。
More specifically, the effect of the present invention will be described in detail. When it is desired to transmit a pixel signal component from a correlated double sampling circuit as a balanced signal composed of an in-phase signal component and an anti-phase signal component, a subtraction amplifier is used. Whereas three amplifiers, a non-inverting amplifier and an inverting amplifier, must be connected, two differential amplifiers transmit a balanced signal consisting of an in-phase signal component and an in-phase signal component. It became possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施の形態が適用されたカラー画
像読取装置の概略的構成を示す回路ブロック図である。
FIG. 1 is a circuit block diagram showing a schematic configuration of a color image reading apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1例中、相関二重サンプリング回路の詳細な
構成を含む回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram including a detailed configuration of a correlated double sampling circuit in the example of FIG. 1;

【図3】図2例の動作説明に供されるタイミングチャー
トであり、図3Aは、転送クロックの波形、図3Bは、
リセットパルスの波形、図3Cは、第1のサンプルホー
ルドパルスの波形、図3Dは、第2のサンプルホールド
パルスの波形、図3Eは、イメージセンサの出力電圧の
波形、図3Fは、リセット雑音電圧と雑音の信号合成電
圧の波形、図3Gは、差信号の波形を示している。
3 is a timing chart for explaining the operation of the example of FIG. 2; FIG. 3A is a waveform of a transfer clock, and FIG.
3C is a waveform of a first sample and hold pulse, FIG. 3D is a waveform of a second sample and hold pulse, FIG. 3E is a waveform of an output voltage of the image sensor, and FIG. 3F is a reset noise voltage. FIG. 3G shows the waveform of the difference signal.

【図4】相関二重サンプリング回路の出力回路例を示す
回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of an output circuit of a correlated double sampling circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…カラー画像読取装置 12…画像読取部 14…平衡信号送出部 15…結像光学系 16…平衡信号伝送線路部 18…平衡信号受
入部 20…A/D変換部 22…画像処理部 30〜32…光源 36、36r、36g、36b…CCDリニアイメージ
センサ 36p…画素出力部 41〜46、60、101、102…バッファ増幅器 50…タイミング発生器 51〜56…相関
二重サンプリング回路 57…出力コンデンサ 58、59、6
1、62…スイッチ 81…第1のサンプルホールド回路 82…第2のサン
プルホールド回路 91、92…ホールドコンデンサ 121〜126…
差動増幅器 131〜136…A/D変換器 CKt…転送クロック Pr…リセットパ
ルス Sp1、Sp2…サンプルホールドパルス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Color image reading device 12 ... Image reading part 14 ... Balanced signal transmission part 15 ... Imaging optical system 16 ... Balanced signal transmission line part 18 ... Balanced signal receiving part 20 ... A / D conversion part 22 ... Image processing part 30- 32 light source 36, 36r, 36g, 36b CCD linear image sensor 36p pixel output unit 41-46, 60, 101, 102 buffer amplifier 50 timing generator 51-56 correlated double sampling circuit 57 output capacitor 58, 59, 6
1, 62: Switch 81: First sample and hold circuit 82: Second sample and hold circuit 91, 92: Hold capacitors 121 to 126
Differential amplifiers 131 to 136 A / D converter CKt Transfer clock Pr Reset pulse Sp1, Sp2 Sample hold pulse

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CCDリニアイメージセンサを構成する出
力電荷蓄積手段をリセットした後に前記出力電荷蓄積手
段に残存する電荷による雑音電圧をサンプルホールドす
る第1のサンプルホールド回路と、 転送クロックにより前記出力電荷蓄積手段に転送されて
きた電荷による信号電圧と前記雑音電圧を含む雑音・信
号合成電圧をサンプルホールドする第2のサンプルホー
ルド回路と、 前記第1のサンプルホールド回路の出力電圧が非反転入
力端子に供給され、前記第2のサンプルホールド回路の
出力電圧が反転入力端子に供給される第1の差動増幅器
と、 前記第1のサンプルホールド回路の出力電圧が反転入力
端子に供給され、前記第2のサンプルホールド回路の出
力電圧が非反転入力端子に供給される第2の差動増幅器
とを備え、 前記第1および第2の差動増幅器の各々の出力信号を平
衡伝送するようにしたことを特徴とする相関二重サンプ
リング回路。
A first sample-and-hold circuit for sampling and holding a noise voltage due to charges remaining in the output charge storage means after resetting the output charge storage means constituting the CCD linear image sensor; A second sample-and-hold circuit that samples and holds a signal voltage due to the charges transferred to the storage means and a noise / signal combined voltage including the noise voltage; and an output voltage of the first sample-and-hold circuit being supplied to a non-inverting input terminal. A first differential amplifier that is supplied with an output voltage of the second sample and hold circuit to an inverting input terminal; an output voltage of the first sample and hold circuit that is supplied to an inverting input terminal; And a second differential amplifier to which an output voltage of the sample and hold circuit is supplied to a non-inverting input terminal. A correlated double sampling circuit wherein the output signals of the first and second differential amplifiers are transmitted in a balanced manner.
【請求項2】CCDリニアイメージセンサを構成する出
力電荷蓄積手段をリセットした後に前記出力電荷蓄積手
段に残存する電荷による雑音電圧をサンプルホールドす
る第1のサンプルホールド回路と、 転送クロックにより前記出力電荷蓄積手段に転送されて
きた電荷による信号電圧と前記雑音電圧を含む雑音・信
号合成電圧をサンプルホールドする第2のサンプルホー
ルド回路と、 前記第1のサンプルホールド回路の出力電圧が反転入力
端子に供給され、前記第2のサンプルホールド回路の出
力電圧が非反転入力端子に供給される第1の差動増幅器
と、 前記第1のサンプルホールド回路の出力電圧が非反転入
力端子に供給され、前記第2のサンプルホールド回路の
出力電圧が反転入力端子に供給される第2の差動増幅器
とを備え、 前記第1および第2の差動増幅器の各々の出力信号を平
衡伝送するようにしたことを特徴とする相関二重サンプ
リング回路。
A first sample-and-hold circuit for sampling and holding a noise voltage due to charges remaining in the output charge storage means after resetting the output charge storage means constituting the CCD linear image sensor; A second sample and hold circuit that samples and holds a signal voltage due to the charges transferred to the storage means and a combined noise / signal voltage including the noise voltage; and an output voltage of the first sample and hold circuit is supplied to an inverting input terminal. A first differential amplifier, wherein an output voltage of the second sample-hold circuit is supplied to a non-inverting input terminal; and an output voltage of the first sample-hold circuit, which is supplied to a non-inverting input terminal, A second differential amplifier for supplying an output voltage of the second sample and hold circuit to an inverting input terminal. A correlated double sampling circuit wherein the output signals of the first and second differential amplifiers are transmitted in a balanced manner.
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