DE19650384A1 - Einrichtung zur korrelierten Doppelabtastung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur korre­ lierten Doppelabtastung, nachfolgend mit CDS abgekürzt, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Allgemein ist während der Signalverarbeitung in einer Kamera, in der ein Farb- und Schwarz/Weiß-Bildsensor mit ladungs­ gekoppeltem Bauelement, nachfolgend mit CCD abgekürzt, be­ nutzt wird, zuerst eine CDS-Abtastung durchzuführen, wenn ein aufgenommenes CCD-Ausgangssignal verarbeitet wird, um die reine Videoinformation durch Entfernen von Rauschen zu erhal­ ten, das in dem CCD-Ausgangssignal enthalten ist. Die CDS- Abtastung, die den ersten, auf ein Ausgangssignal vom CCD- Bildsensor anzuwendenden Prozeß darstellt, wird mit Hilfe der Eingabe von Abtastimpulsen ausgeführt, die mit einem vorbe­ stimmten Signal synchronisiert sind, das einen vorbestimmten Taktzyklus besitzt. Eine herkömmliche CDS-Einrichtung zur Verarbeitung eines Ausgangssignals eines CCD-Bildsensors ist in Fig. 1 illustriert, während in den Fig. 2A bis 2I auf Fig. 1 bezogene Signalverläufe dargestellt sind.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 sowie 2A bis 2I besitzt die herkömmliche CDS-Einrichtung Kondensatoren 4 zum Einkoppeln eines Videosignals gemäß Fig. 2A, das von einem CCD-Bild­ sensor 2 abgegeben wird, eine Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 zum Klemmen der Ausgangssignale der Kondensatoren 4, einen ersten 8 und einen dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 zum Abtasten eines in der Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 gene­ rierten Signals sowie einen zweiten Abtast-Halte-Schaltkreis 12 zum erneuten Abtasten der vom ersten Abtast-Halte-Schalt­ kreis 8 abgegebenen Daten. Die herkömmliche CDS-Einrichtung beinhaltet des weiteren einen Differenzverstärker 18 zur Ver­ stärkung der vom zweiten 12 und dritten Abtast-Halte- Schaltkreis 14 abgegebenen Daten, ein Tiefpaßfilter 20, abge­ kürzt LPF, zum Entfernen hochfrequenter Komponenten aus dem Ausgangssignal des Differenzverstärkers 18, einen ersten Puf­ fer 10 zum Puffern eines ersten Abtastimpulses gemäß Fig. 2B und zur Zuführung des gepufferten Impulses zu dem ersten Ab­ tast-Halte-Schaltkreis 8 sowie einen zweiten Puffer 16 zum Puffern eines zweiten Abtastimpulses gemäß Fig. 2C und zum Zuführen des gepufferten Impulses zum zweiten 12 und dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14. Hierbei wird ein in Fig. 2D ge­ zeigter Klemmimpuls der Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 zuge­ führt, und Signale A und B, die vom zweiten 12 bzw. dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 abgegeben werden, werden zu der Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 rückgeführt.

Anhand der Fig. 1 sowie 2A bis 2I läßt sich die Funktions­ weise dieser herkömmlichen, wie oben beschrieben aufgebauten CDS-Einrichtung wie folgt erläutern. Wenn unter Verwendung eines nicht gezeigten CCD-Kamerasystems ein Objekt aufgenom­ men wird, gibt der CCD-Bildsensor 2 das in Fig. 2A gezeigte Videosignal ab. Das Videosignal wird in die Kondensatoren 4 eingekoppelt und dann der Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 zu­ geführt. Die Gleichspannungs-Klemmeinheit 6 reproduziert das gleichspannungsgekoppelte Videosignal gemäß einem in Fig. 2D gezeigten Klemmimpuls und gibt das reproduzierte Signal an den ersten 8 und den dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 ab. Die Reproduktion erfolgt während derjenigen Zeitspanne, in welcher sich das Klemmsignal von Fig. 2D in einem hohen Pe­ gelzustand befindet, d. h. während der Dunkelpegelperiode des Ausgangssignals des CCD-Bildsensors 2.

Auf die Eingabe des Signals von der Gleichspannungs- Klemmeinheit 6 hin tastet der Abtast-Halte-Schaltkreis 8 wie­ derholt das Signal entsprechend der Periode des in Fig. 2B gezeigten ersten Abtastimpulses ab und hält es, d. h. wenn der erste Abtastimpuls auf hohem bzw. niedrigem Pegel liegt, und gibt ein Signal ab, das den in Fig. 2E gezeigten Verlauf be­ sitzt.

In ähnlicher Weise tastet der dritte Abtast-Halte-Schaltkreis 14 auf die Eingabe des Signals von der Gleichspannungs- Klemmeinheit 6 hin das Signal wiederholt entsprechend der Pe­ riode des in Fig. 2C gezeigten zweiten Abtastimpulses ab und hält es, d. h. wenn der zweite Abtastimpuls auf hohem bzw. niedrigem Pegel liegt, und gibt ein Signal mit dem in Fig. 2G gezeigten Verlauf ab.

Außerdem tastet der zweite Abtast-Halte-Schaltkreis 12 auf die Eingabe des zweiten Abtastimpulses hin das im ersten Ab­ tast-Halte-Schaltkreis 8 abgetastete Signal erneut ab. Der Verlauf des Ausgangssignals des zweiten Abtast-Halte- Schaltkreises 12, wie in Fig. 2F gezeigt, hat daher die glei­ che Periode wie der Verlauf des Ausgangssignals des dritten Abtast-Halte-Schaltkreises 14, wie in Fig. 2G dargestellt.

Wie oben beschrieben, erzeugt der Differenzverstärker 18 ein in Fig. 2H dargestelltes Differenzsignal, wenn die Ausgangs­ signale einschließlich Abtastrauschens vom zweiten 12 und dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 an den Differenzverstär­ ker 18 abgegeben werden. Das LPF 20 unterdrückt jegliches Ab­ tastrauschen, das in einem hochfrequenten Bereich des Signals verblieben ist, und gibt auf die Eingabe des Signals von Fig. 2H durch den Differenzverstärker 18 ein Signal mit dem in Fig. 21 dargestellten Verlauf ab. Gleichzeitig verschlechtert sich damit, wie in Fig. 21 gezeigt, durch die Unterdrückung des hochfrequenten Rauschens eine Flankenkomponente der Vi­ deoinformation.

Als eine Möglichkeit zur Bewältigung von Rauschen, das wäh­ rend der Abtastung eines Signals erzeugt wird, d. h. von Rau­ schen, das sich auf einen transienten Effekt aktiver Bauele­ mente bezieht, wie Transistoren und Dioden oder ein Abtast- Halte-Kondensator, gibt die oben beschriebene, herkömmliche CDS-Einrichtung eine Signalkomponente durch Verarbeitung so­ wohl positiver als auch negativer, durch die CDS erhaltener Signale ab und unterdrückt eine Rauschkomponente mit dersel­ ben Phase unter Verwendung einer Gleichtaktunterdrückung, ab­ gekürzt CMRR.

Beim obigen Verfahren hängt jedoch die Rauschunterdrückung von den Eigenschaften des Differenzverstärkers 18 ab. Die CMRR-Eigenschaften eines üblichen Differenzverstärkers sind nämlich in einem niederfrequenten Bereich eines Signals gut, während sie in einem hochfrequenten Bereich nicht mehr so gut sind. Daher kann Abtastrauschen, das in einem Band von etwa 10MHz oder darüber verteilt ist, nicht unterdrückt werden.

Zudem verwendet die herkömmliche CDS-Einrichtung ein LPF zur Verringerung von Abtastrauschen, das in dem Differenzverstär­ ker nicht beseitigt werden kann und in einem hochfrequenten Band verteilt ist. Diese Vorgehensweise beeinflußt jedoch, wie oben beschrieben, eine vorbestimmte Videosignalkomponente und schwächt daher auch Verstärkungen für Flankenkomponenten ab, die in dem hochfrequenten Band verteilt sind. Demgemäß wird die Auflösung herabgesetzt, die eine der wichtigsten Kenngrößen eines Videosignals ist.

Des weiteren kann die herkömmliche CDS-Einrichtung Rauschkom­ ponenten, die in dem hochfrequenten Band verteilt sind, unter Verwendung eines Hochpaßfilters, abgekürzt HPF, extrahieren, wobei die Phase der extrahierten Rauschkomponenten um 180° verschoben wird, wonach die phasenverschobenen Komponenten zu einem ursprünglichen Signal addiert werden, was ebenso die Videosignalkomponenten ungünstig beeinflußt und dadurch die Auflösung herabsetzt.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstel­ lung einer Einrichtung zur korrelierten Doppelabtastung der eingangs genannten Art zugrunde, die mit vergleichsweise ge­ ringem Aufwand realisierbar ist und Rauschen, das Videosi­ gnalkomponenten nachteilig beeinflußt, sehr effektiv zu redu­ zieren vermag und dadurch eine hohe Auflösung zuläßt.

Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung einer Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Charak­ teristischerweise beinhaltet diese Einrichtung neben wenig­ stens zwei Abtast-Halte-Schaltkreiseinheiten mindestens zwei Wiederabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten zur erneuten Abta­ stung des Ausgangssignals der Abtast-Halte-Schaltkreiseinhei­ ten, eine Pegelkorrekturstufe zur Korrektur des Ausgangs­ signalpegels einer der Abtast-Halte-Schaltkreiseinheiten und einer der Wiederabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten sowie des weiteren Mittel zum Entfernen von Abtastrauschen, durch wel­ che alternierend die Ausgangssignale der Wiederabtast-Halte- Schaltkreiseinheiten und der Pegelkorrekturstufe durchgelas­ sen werden. Durch die Pegelkorrekturstufe und die Mittel zum Entfernen von Rauschen ist die erfindungsgemäße CDS-Ein­ richtung vorteilhafterweise in der Lage, Abtastrauschen effi­ zienter als herkömmliche CDS-Einrichtungen der in Fig. 1 dar­ gestellten Art zu eliminieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Un­ teransprüchen angegeben.

Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindung sowie das zu deren besserem Verständnis oben beschriebene, herkömmliche Ausführungsbeispiel sind in den Zeichnungen dargestellt, in denen zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm einer herkömmlichen CDS-Einrichtung,

Fig. 2A bis 2I Signalverläufe der herkömmlichen CDS- Einrichtung von Fig. 1 im Betrieb,

Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm einer erfindungsge­ mäßen CDS-Einrichtung,

Fig. 4A bis 4K Signalverläufe der erfindungsgemäßen CDS- Einrichtung von Fig. 3 im Betrieb,

Fig. 5 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispiels einer in Fig. 3 gezeigten Klemmeinheit,

Fig. 6 ein Schaltbild eines Beispiels von in Fig. 3 verwen­ deten Abtast-Halte-Schaltkreisen,

Fig. 7 ein Schaltbild eines Beispiels einer Pegelkorrek­ tureinheit von Fig. 3,

Fig. 8 ein Schaltbild eines Beispiels von Rauschentfer­ nungseinheiten von Fig. 3 und

Fig. 9A bis 9E Diagramme zur Erläuterung des Betriebs der erfindungsgemäßen Rauschentfernungseinheiten.

Die in Fig. 3 dargestellte, erfindungsgemäße CDS-Einrichtung beinhaltet anstelle eines herkömmlichen Tiefpaßfilters, d. h. LPF, oder Hochpaßfilters, d. h. HPF, eine Pegelkorrekturstufe und eine Rauschentfernungsstufe. Im übrigen besitzt diese CDS-Einrichtung dieselben Komponenten wie die herkömmliche CDS-Einrichtung von Fig. 1, d. h. die Kondensatoren 4 zur Gleichspannungseinkopplung eines Videosignals gemäß Fig. 4A, das vom CCD-Bildsensor 2 abgegeben wird, eine Gleichspan­ nungs-Klemmeinheit 60 zum Klemmen der Ausgangssignale der Kondensatoren 4, einen ersten 8 und einen dritten Abtast- Halte-Schaltkreis 14 zum Abtasten und Halten eines in der Gleichspannungs-Klemmeinheit 60 erzeugten Signals, einen zweiten Abtast-Halte-Schaltkreis 12 zur erneuten Abtastung eines Ausgangssignals des ersten Abtast-Halte-Schaltkreises 8, einen ersten Puffer 10 zum Puffern eines ersten Abtastim­ pulses gemäß Fig. 4B und zum Zuführen des gepufferten Abtast­ impulses zum ersten Abtast-Halte-Schaltkreis 8 sowie einen zweiten Puffer 16 zum Puffern eines zweiten Puffer 16 zum Puffern eines zweiten Abtastimpulses gemäß Fig. 4C und zum Zuführen des gepufferten Abtastimpulses zum zweiten 12 und dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14. Hierbei sind für dieje­ nigen Komponenten, die solchen der herkömmlichen CDS- Einrichtung gemäß Fig. 1 bezüglich ihrer Funktion entspre­ chen, mit denselben Bezugszeichen versehen, so daß für deren Beschreibung auf diejenige von Fig. 1 verwiesen werden kann.

Die erfindungsgemäße CDS-Einrichtung beinhaltet des weiteren einen vierten 30 und einen fünften Abtast-Halte-Schaltkreis 32 zum Abtasten der Ausgangssignale des zweiten 12 und drit­ ten Abtast-Halte-Schaltkreises 14, eine erste 26 und zweite Pegelkorrektureinheit 28 zum Korrigieren der Gleichspannungs­ pegel der Ausgangssignale des zweiten 12 bzw. dritten Abtast- Halte-Schaltkreises 14, eine erste 36 und eine zweite Rausch­ entfernungseinheit 38, welche ein Paar von Ausgangssignalen der ersten Pegelkorrektureinheit 26 und des vierten Abtast- Halte-Schaltkreises 30 bzw. der zweiten Pegelkorrektureinheit 28 und des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 empfangen und alternierend ein Signal jedes Signalpaars so abgeben, daß Rauschkomponenten entfernt werden, die in den Ausgangssigna­ len des vierten 30 und des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 enthalten sind, sowie einen Differenzverstärker 18 zur Differenzverstärkung der Ausgangssignale der ersten 36 und der zweiten Rauschentfernungseinheit 38. Hierbei empfangen der vierte 30 und der fünfte Abtast-Halte-Schaltkreis 32 so­ wie die erste 36 und die zweite Rauschentfernungseinheit 38 das erste Abtastsignal gemäß Fig. 4B, das in einem dritten Puffer 34 gepuffert wird. Die von der ersten 36 und der zwei­ ten Rauschentfernungseinheit 38 abgegebenen Signale CS bzw. DS sind zur Gleichspannungs-Klemmeinheit 60 rückgeführt.

Wie aus Fig. 5 ersichtlich, verwendet die Gleichspannungs- Klemmeinheit 60 ein negatives Rückkopplungsverfahren und weist eine Mehrzahl von Transistoren, Widerständen und Kon­ densatoren auf, die einen Stromspiegel und andere Schaltkrei­ se bilden. Die Abtast-Halte-Schaltkreise, die Pegelkorrek­ tureinheiten und die Rauschentfernungseinheiten besitzen je­ weils eine Mehrzahl von Transistoren, Widerständen und Kon­ densatoren, wie in den Fig. 6, 7 bzw. 8 dargestellt.

Die Funktionsweise der erfindungsgemäßen CDS-Einrichtung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 8 im De­ tail beschrieben.

Wie in der herkömmlichen CDS-Einrichtung gibt der CCD-Bild­ sensor 2 in der erfindungsgemäßen CDS-Einrichtung ein Video­ signal gemäß Fig. 4A ab, wenn ein Objekt unter Verwendung ei­ nes CCD-Kamerasystems aufgenommen wird. Das Videosignal wird über die Kondensatoren 4 eingekoppelt und an die Gleichspan­ nungs-Klemmeinheit 60 weitergegeben. Die Gleichspannungs- Klemmeinheit 60 reproduziert das gleichspannungsgekoppelte Videosignal gemäß einem in Fig. 4D gezeigten Klemmimpuls und gibt das reproduzierte Signal an den ersten 8 und den dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 ab. Die Reproduktion erfolgt wäh­ rend derjenigen Zeitspanne, in welcher sich das in Fig. 4D gezeigte Klemmsignal auf einem hohen Pegelzustand befindet, d. h. während einer Dunkelpegelperiode des Ausgangssignals des CCD-Bildsensors 2. Außerdem wird, wenn das Signal von der Gleichspannungs-Klemmeinheit 60 abgegeben wird, selbiges vom ersten Abtast-Halte-Schaltkreis 8 wiederholt entsprechend der Periode des ersten Abtastimpulses von Fig. 4B abgetastet und gehalten, d. h. wenn der erste Abtastimpuls auf hohem bzw. niedrigem Pegel liegt, wodurch der erste Abtast-Halte-Schalt­ kreis ein Signal abgibt, dessen Verlauf in Fig. 4E darge­ stellt ist. Analog wird, wenn das Signal von der Gleichspan­ nungs-Klemmeinheit 60 abgegeben wird, selbiges wiederholt vom dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 entsprechend der Periode des zweiten Abtastimpulses gemäß Fig. 4C abgetastet und ge­ halten, d. h. wenn sich der zweite Abtastimpuls auf hohem bzw. niedrigem Pegel befindet, und der dritte Abtast-Halte- Schaltkreis 14 gibt ein Signal ab, dessen Verlauf in Fig. 4F gezeigt ist. Folglich besitzt der in Fig. 4E gezeigte Verlauf des Ausgangssignals des zweiten Abtast-Halte-Schaltkreises 12 dieselbe Periode wie der in Fig. 4F gezeigte Verlauf des Aus­ gangssignals des dritten Abtast-Halte-Schaltkreises 14.

Wie oben erläutert, tasten der vierte 30 und der fünfte Ab­ tast-Halte-Schaltkreis 32, wenn Signalverläufe mit derselben Periode vom zweiten 12 und dritten Abtast-Halte-Schaltkreis 14 abgegeben werden, diese Signale unter Verwendung des er­ sten Abtastimpulses gemäß Fig. 4B ab und geben die in den Fig. 4G und 4H gezeigten Signalverläufe ab. Außerdem werden die Ausgangssignale des zweiten 12 und des dritten Abtast- Halte-Schaltkreises 14 an die erste 26 bzw. die zweite Pegel­ korrektureinheit 28 abgegeben, um den Gleichspannungspegel zwischen dem Eingang und dem Ausgang jedes Abtast-Halte Schaltkreises zu korrigieren; hierzu gleicht die erste Pegel­ korrektureinheit 26 das Ausgangssignal des zweiten Abtast- Halte-Schaltkreises 12 an das Gleichspannungs-Ausgangssignal des vierten Abtast-Halte-Schaltkreises 30 an, und die zweite Pegelkorrektureinheit 28 gleicht das Ausgangssignal des drit­ ten Abtast-Halte-Schaltkreises 14 an das Gleichspannungs- Ausgangssignal des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 an. Die Ausgangssignale der ersten 26 und der zweiten Pegelkor­ rektureinheit 28 werden der ersten 36 bzw. der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 zugeführt.

Wie oben erläutert, gibt die erste Rauschentfernungseinheit 36, wenn die Ausgangssignale der ersten 26 und der zweiten Pegelkorrektureinheit 28 sowie des vierten 30 und des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 in die erste 36 bzw. zweite Rauschentfernungseinheit 38 eingegeben werden, alternierend die Ausgangssignale der ersten Pegelkorrektureinheit 26 und des vierten Abtast-Halte-Schaltkreises 30 gemäß dem ersten Abtastimpuls von Fig. 4B ab, was in einem in Fig. 41 gezeig­ ten Signal resultiert, das frei von Abtastrauschen ist und dem positiven Anschluß des Differenzverstärkers 18 zugeführt wird. Analog gibt die zweite Rauschentfernungseinheit 38 al­ ternierend die Ausgangssignale der zweiten Pegelkorrekturein­ heit 28 und des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 gemäß dem ersten Abtastimpuls von Fig. 4B ab, was in einem in Fig. 4J gezeigten Signal resultiert, das frei von Abtastrauschen ist und dem negativen Anschluß des Differenzverstärkers 18 zugeführt wird. Auf die Eingabe dieser Signale am positiven bzw. negativen Eingangsanschluß des Differenzverstärkers 18 hin gibt dann der Differenzverstärker 18 die Differenz zwi­ schen den beiden Signalen ab. In diesem Fall wird durch die CMRR-Eigenschaften des Differenzverstärkers 18 mehr Rauschen unterdrückt.

Fig. 5 veranschaulicht ein spezielles Beispiel der erfin­ dungsgemäßen Gleichspannungs-Klemmeinheit 60. Diese Gleich­ spannungs-Klemmeinheit 60, die ein negatives Rückkopplungs­ verfahren zur Gleichspannungsreproduktion in Überstimmung mit dem Arbeitspunkt der Schaltung anwendet, gleicht die Gleich­ spannungen, die von der ersten 36 und der zweiten Rauschent­ fernungseinheit 38 abgegeben und zur Gleichspannungs- Klemmeinheit 60 rückgeführt werden, einer Klemmspannung Vclamp an, indem sie deren Ausgangssignale in Transistoren Q3 und Q4 vergleicht. Die obige Betriebsweise der Gleichspan­ nungs-Klemmeinheit 60 wird während derjenigen Zeitspanne durchgeführt, in welcher sich der Klemmimpuls von Fig. 4A in einem hohen Pegelzustand befindet, d. h. während der Dunkelpe­ gelperiode des Ausgangssignals des CCD-Bildsensors 2. Wenn beispielsweise die von der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 abgegebene Gleichspannung höher als der Klemmimpuls Vclamp ist, entlädt ein Stromspiegel, der Transistoren Q5, Q7, Q9 und Q10 beinhaltet, einen Kondensator C, wodurch sich das Ba­ sispotential eines Transistors Q14 und die Gleichspannung des Klemmausgangs erniedrigen. Als Folge hiervon fällt die Gleichspannung der gesamten Stromschleife einschließlich der Abtast-Halte-Schaltkreise ab, so daß die Gleichspannungs- Klemmeinheit 60 die obige Operation wiederholt, bis die rück­ geführte Gleichspannung der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 gleich groß wie die Klemmspannung Vclamp wird.

Wenn die Gleichspannung der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 kleiner als die Klemmspannung Vclamp ist, gleicht die Gleichspannungs-Klemmeinheit 60 die Gleichspannung der zwei­ ten Rauschentfernungseinheit 38 an die Klemmspannung Vclamp an, indem sie im Gegensatz zum obigen Fall den Kondensator C in einem Stromspiegel auflädt, der Transistoren Q6 und Q8 be­ inhaltet. Hierbei gilt mit den Bezeichnungen êI als dem Maß an Strom bezüglich des Kondensators C und Vfbk als die rück­ geführte Gleichspannung die Beziehung

êI = [Vt/(IB1/2)] × (Vfbk - Vclamp)

Des weiteren dient ein Kompensationsschaltkreis mit Transi­ storen Q11, Q12, und Q13 dazu, den Basisstrom des Puffertran­ sistors Q14 zu kompensieren. Der Transistor Q11 ist vom sel­ ben Typ wie der Transistor Q14 und verhindert das Aufladen des Kondensators C durch den Basisstrom des Transistors Q14 während einer Niedrigpegelperiode eines Klemmimpulses durch Angleichen von IB3 an IB2, d. h. von IB3/βQ14 an IB2/βQ11.

Die Funktionsweise der Rückkopplung bezüglich des Ausgangs­ signals der ersten Rauschentfernungseinheit 36 zur Gleich­ spannungs-Klemmeinheit 60 ist dieselbe wie diejenige der Rückkopplung bezüglich des Ausgangssignals der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 zur Gleichspannungs-Klemmeinheit 60.

Fig. 6 veranschaulicht ein spezielles Beispiel der erfin­ dungsgemäß verwendeten Abtast-Halte-Schaltkreise. Die gemäß Fig. 6 aufgebauten Abtast-Halte-Schaltkreise tasten, wie durch die signalverläufe im Betrieb gemäß den Fig. 4E und 4H gezeigt, ein Eingangssignal während eines Abtastvorgangs in einem Widerstand R1 und einem Kondensator C durch Aktivie­ ren von Transistoren Q12, Q2, Q5 und Q6 gemäß dem Mittelwert Vth des Hochpegel- und des Niedrigpegelwertes eines Abtastim­ pulses und gemäß eines Vergleichsvorgangs der Transistoren Q4 und Q5 ab. Andererseits hält der Kondensator C während eines Haltevorgangs die Ladung bis zur nächsten Abtastperiode durch Deaktivieren der Transistoren Q5 und Q6. Hierbei bildet ein aus Transistoren Q7, Q8 und Q10 gebildeter Schaltkreis einen Kompensationsschaltkreis, der das Aufladen des Kondensators C aufgrund des Basisstroms eines Puffertransistors Q9 verhin­ dert.

Fig. 7 veranschaulicht ein spezielles Ausführungsbeispiel für die Pegelkorrektureinheiten 26 und 28. Die gemäß Fig. 7 aufge­ bauten Pegelkorrektureinheiten 26 und 28 kompensieren die Verschiebung des Gleichspannungspegels zwischen Eingang und Ausgang, wenn die Abtast-Halte-Schaltkreise in Betrieb sind, und dienen daher als ein jeweiliger Zusatzschaltkreis zu den Rauschentfernungseinheiten 36 und 38. Das bedeutet, die Pe­ gelkorrektureinheiten 26 und 28 gleichen die Vorspannungs- Stromquellen IB1 bis IB4 jeweils an die Vorspannungs- Stromquellen IB1 bis IB4 des in Fig. 6 gezeigten Abtast- Halte-Schaltkreises an und verwenden denselben Typ von Tran­ sistoren Q1, Q2, Q6, Q7, Q8 und Q9 sowie Widerstände R1, R2 und R3 mit denselben Widerstandswerten, so daß der durch den Spannungswert Vbe zwischen der Basis und dem Emitter jedes Transistors bestimmte Gleichspannungspegel mit anderen Gleichspannungspegeln in Übereinstimmung gebracht wird.

Fig. 8 veranschaulicht ein spezielles Beispiel der erfin­ dungsgemäß verwendeten Rauschentfernungseinheiten 36 und 38. Die gemäß Fig. 8 aufgebauten Rauschentfernungseinheiten 36 und 38 entsprechen sich in ihrer Betriebsweise und Struktur. Unter Bezugnahme auf die Fig. 9A und 9E wird nachfolgend die Ausgangssignalerzeugung der solchermaßen aufgebauten zweiten Rauschentfernungseinheit 38 erläutert.

Auf den Empfang der Ausgangssignale der zweiten Pegelkorrek­ tureinheit 28 und des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32, die in den Fig. 9B bzw. 9C gezeigt sind, gibt die zweite Rauschentfernungseinheit 38 alternierend die Ausgangssignale der zweiten Pegelkorrektureinheit 28 und des fünften Abtast- Halte-Schaltkreises 32 gemäß eines in Fig. 9D gezeigten, er­ sten Abtastimpulses ab. Dies bedeutet, daß ein Transistor Q14 der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 aktiviert wird, wenn sich der erste Abtastimpuls auf hohem Pegel befindet, wodurch nur das Ausgangssignal der zweiten Pegelkorrektureinheit 28 weitergeleitet wird. Wenn sich der erste Abtastimpuls auf niedrigem Pegel befindet, wird ein Transistor Q13 der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 aktiviert, so daß nur das Aus­ gangssignal des fünften Abtast-Halte-Schaltkreises 32 weiter­ geleitet wird. Als Folge davon wird das in Fig. 9B gezeigte Abtastrauschen beseitigt. Daher wird schließlich von der zweiten Rauschentfernungseinheit 38 ein Signalverlauf frei von Abtastrauschen abgegeben, wie in Fig. 9E dargestellt.

Wie oben beschrieben, besitzt die erfindungsgemäße CDS- Einrichtung Pegelkorrekturmittel und Rauschentfernungsmittel und bietet dadurch den Vorteil einer gegenüber einer herkömm­ lichen CDS-Einrichtung gemäß Fig. 1 effizienteren Eliminie­ rung von Abtastrauschen.

Claims (7)

1. Einrichtung zur korrelierten Doppelabtastung mit

• - wenigstens zwei Abtast-Halte-Schaltkreiseinheiten (8, 14) zur Abtastung eines von Bildsensormitteln (2) abgegebenen Videosignals und zur Abgabe eines vorbestimmten Gleich­ spannungs-Pegelsignals,
• - einer Klemmschaltungseinheit (60) zur Gleichspannungs­ klemmung des von den Bildsensormitteln abgegebenen Video­ signals und zur Beaufschlagung der Abtast-Halte-Schalt­ kreiseinheiten (8, 14) mit dem gleichspannungsgeklemmten Signal und
• - Differenzverstärkermitteln (18), gekennzeichnet durch
• - wenigstens zwei Wiederabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten (12, 30, 32) zur erneuten Abtastung der von den Abtast- Halte-Schaltkreiseinheiten (8, 14) abgegebenen Signale,
• - eine Pegelkorrekturstufe (26, 28) zur Korrektur des Aus­ gangssignalpegels einer (14) der Abtast-Halte-Schalt­ kreiseinheiten und einer (12) der Wiederabtast-Halte- Schaltkreiseinheiten und zum Abgeben eines Signals, des­ sen Phase mit dem Ausgangssignal der Wiederabtast-Halte- Schaltkreiseinheiten synchronisiert ist, und
• - Mittel (36, 38) zur Entfernung von Abtastrauschen durch alternierendes Durchlassen der Ausgangssignale der Wie­ derabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten und der Pegelkorrek­ turstufe zu den Differenzverstärkermitteln (18) gemäß ei­ nes vorbestimmten Signals auf die Eingabe der Ausgangs­ signale derselben.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, weiter dadurch gekenn­ zeichnet, daß das in den Rauschentfernungsmitteln verwendete, vorbestimmte Signal ein vorbestimmter Abtastimpuls ist, mit dem die Abtast-Halte-Schaltkreiseinheiten beaufschlagt wer­ den.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Rauschentfernungsmittel (36, 38) die Ausgangssignale der Pegelkorrekturstufe (26, 28) und der Wie­ derabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten (30, 32) an die Diffe­ renzverstärkermittel (18) abgeben, wenn sich der Abtastimpuls auf hohem bzw. auf niedrigem Pegel befindet.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter dadurch gekennzeichnet, daß der die Abtast-Halte-Schaltkreis­ einheiten beaufschlagende, erste vorbestimmte Abtastimpuls außerdem eine der Wiederabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten be­ aufschlagt.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal CS, DS der Rauschentfernungsmittel (36, 38) zur Klemmschaltungseinheit (60) rückgeführt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmschaltungseinheit (60) Stromspiegelmittel sowie Lade- und Entlademittel beinhaltet.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Halte-Schaltkreisein­ heiten und die Wiederabtast-Halte-Schaltkreiseinheiten fol­ gende Elemente beinhalten:

• - Mittel für einen Lade- und Entladebetrieb zum Abtasten und Halten einer vorbestimmten Eingangsspannung,
• - Schaltmittel, die durch baden und Entladen der Lade- und Entlademittel aktiviert und deaktiviert werden, und
• - Mittel zum Verhindern des Ladebetriebs der Lade- und Ent­ lademittel während eines jeweiligen Abtastens der Ein­ gangsspannung.