JP2663889B2 - 二重チャネルの信号処理回路 - Google Patents
二重チャネルの信号処理回路Info
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- JP2663889B2 JP2663889B2 JP6318668A JP31866894A JP2663889B2 JP 2663889 B2 JP2663889 B2 JP 2663889B2 JP 6318668 A JP6318668 A JP 6318668A JP 31866894 A JP31866894 A JP 31866894A JP 2663889 B2 JP2663889 B2 JP 2663889B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マトリクス状の光電変
換素子からの信号読出に利用する。本発明は、二重チャ
ネル画像信号の処理に関する。本発明は、二重チャネル
読出し構造の水平シフトレジスタを備えた電荷結合素子
の信号処理回路に関する。本発明は、高解像度、高品質
の画像を得ることができる二重チャネルの信号処理回路
に関する。
換素子からの信号読出に利用する。本発明は、二重チャ
ネル画像信号の処理に関する。本発明は、二重チャネル
読出し構造の水平シフトレジスタを備えた電荷結合素子
の信号処理回路に関する。本発明は、高解像度、高品質
の画像を得ることができる二重チャネルの信号処理回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】電荷結合素子（以降、ＣＣＤと記す）
は、高画質化をはかるために多画素化が進み、ハイビジ
ョンなどの高精細度テレビジョン方式では、２００万画
素以上の超高精細度ＣＣＤが開発されている。この開発
の過程で、パターンの高密度化、クロックレートの高速
化が強いられ、また、単位画素当りの感度が低下する問
題が生じている。
は、高画質化をはかるために多画素化が進み、ハイビジ
ョンなどの高精細度テレビジョン方式では、２００万画
素以上の超高精細度ＣＣＤが開発されている。この開発
の過程で、パターンの高密度化、クロックレートの高速
化が強いられ、また、単位画素当りの感度が低下する問
題が生じている。
【０００３】パターンの高密度化、クロックレートの高
速化の対応策として提案されたものに二重チャネル読み
出し構造がある。これは、同一構造の水平シフトレジス
タをトランスファ電極を挟んで２本並列に配置し、垂直
シフトレジスタからの信号電荷を１画素おきに上下の水
平シフトレジスタに振り分けるものであり、パターンル
ールを緩和し、水平クロックレートを半減させる効果が
ある。このような超高解像度ＣＣＤの出力信号を標本化
する際に、二つの水平シフトレジスタの出力アンプの直
流レベルのばらつきによって生じる縦すじ状の固定パタ
ーン雑音や解像度劣化を生じる問題がある。
速化の対応策として提案されたものに二重チャネル読み
出し構造がある。これは、同一構造の水平シフトレジス
タをトランスファ電極を挟んで２本並列に配置し、垂直
シフトレジスタからの信号電荷を１画素おきに上下の水
平シフトレジスタに振り分けるものであり、パターンル
ールを緩和し、水平クロックレートを半減させる効果が
ある。このような超高解像度ＣＣＤの出力信号を標本化
する際に、二つの水平シフトレジスタの出力アンプの直
流レベルのばらつきによって生じる縦すじ状の固定パタ
ーン雑音や解像度劣化を生じる問題がある。
【０００４】図４は従来における二重チャネル読み出し
構造の水平シフトレジスタを有するＣＣＤの標本化回路
の構成を示す図である。この標本化回路は前述の問題に
対策が施されたものである。撮像領域１０で光電変換さ
れた信号電荷は、垂直転送された後、１素子おきにトラ
ンスファ電極を挟んで２本並列に配置された上下の水平
シフトレジスタ１４、１５に振り分けられる。上部の水
平シフトレジスタ１４を第一チャネルとし、下部の水平
シフトレジスタ１５を第二チャネルとする。振り分けら
れた信号電荷は、水平シフトレジスタ１４、１５を互い
に１８０°位相をずらして転送され、各チャネルの出力
アンプ１６、１７から出力される。
構造の水平シフトレジスタを有するＣＣＤの標本化回路
の構成を示す図である。この標本化回路は前述の問題に
対策が施されたものである。撮像領域１０で光電変換さ
れた信号電荷は、垂直転送された後、１素子おきにトラ
ンスファ電極を挟んで２本並列に配置された上下の水平
シフトレジスタ１４、１５に振り分けられる。上部の水
平シフトレジスタ１４を第一チャネルとし、下部の水平
シフトレジスタ１５を第二チャネルとする。振り分けら
れた信号電荷は、水平シフトレジスタ１４、１５を互い
に１８０°位相をずらして転送され、各チャネルの出力
アンプ１６、１７から出力される。
【０００５】その出力信号は、前置アンプ１８、１９に
入力され増幅された後、例えば反射形遅延差雑音除去回
路（特願昭６３−０３４５１８）などの雑音除去回路２
０、２１に入力され、フィードスルー期間と信号期間の
電位の差をアナログ的にとる演算がなされ、各チャネル
の有効信号電圧成分が、サンプリング回路２２、２３に
よってサンプルホールドされる。サンプルホールドされ
た信号は、次に第一のオプティカルブラッククランプ回
路２６、２７が付加された中間アンプ２４、２５に入力
され、画像の黒レベルであるオプティカルブラック領域
１３の直流電圧レベルが設定電圧と一致するようにフィ
ードバックをかけながら増幅される。
入力され増幅された後、例えば反射形遅延差雑音除去回
路（特願昭６３−０３４５１８）などの雑音除去回路２
０、２１に入力され、フィードスルー期間と信号期間の
電位の差をアナログ的にとる演算がなされ、各チャネル
の有効信号電圧成分が、サンプリング回路２２、２３に
よってサンプルホールドされる。サンプルホールドされ
た信号は、次に第一のオプティカルブラッククランプ回
路２６、２７が付加された中間アンプ２４、２５に入力
され、画像の黒レベルであるオプティカルブラック領域
１３の直流電圧レベルが設定電圧と一致するようにフィ
ードバックをかけながら増幅される。
【０００６】中間アンプ２４、２５の出力信号は、再
度、２段目のサンプリング回路２８、２９によって交互
に混合回路３０に出力されて連続信号に変換される。混
合回路３０の出力は、第二のオプティカルブラッククラ
ンプ回路３２が付加された後段アンプ３１を介してプロ
セス回路に出力される。
度、２段目のサンプリング回路２８、２９によって交互
に混合回路３０に出力されて連続信号に変換される。混
合回路３０の出力は、第二のオプティカルブラッククラ
ンプ回路３２が付加された後段アンプ３１を介してプロ
セス回路に出力される。
【０００７】図５は従来例における中間アンプおよびオ
プティカルブラッククランプ回路の構成を示す図であ
る。この回路は反転アンプの場合を示したもので、ゲイ
ンはＡＶ＝−Ｒｔ／Ｒｉである。中間アンプ２４に付加
されたオプティカルブラッククランプ回路２６は、サン
プリング回路３０１、および積分特性を持った差動増幅
回路３０２により構成される。
プティカルブラッククランプ回路の構成を示す図であ
る。この回路は反転アンプの場合を示したもので、ゲイ
ンはＡＶ＝−Ｒｔ／Ｒｉである。中間アンプ２４に付加
されたオプティカルブラッククランプ回路２６は、サン
プリング回路３０１、および積分特性を持った差動増幅
回路３０２により構成される。
【０００８】次に、図６を用いて、本回路における２チ
ャネル間の直流レベルのばらつきを補正する動作につい
て説明する。中間アンプ２４の出力信号Ｄのうち、オプ
ティカルブラック領域１３の信号に当たる期間（以降、
ＯＢ期間と記す）の直流電圧レベルは、サンプリング回
路３０１にＯＢクランプパルスＰOBが印加され、ＯＢ期
間の直流レベルはサンプリングされ、ホールドコンデン
サＣH にホールドされる。ホールドされたＯＢ期間の直
流電圧レベルは、積分特性を持った差動増幅器３０２に
おいて設定電圧ＶDC1 との間で差動がとられ、中間アン
プ２４の負入力端子にフィードバックされる。これによ
り、中間アンプ２４においてＯＢ期間の直流電圧と設定
電圧ＶDC1 との間で電位差がなくなるようにフィードバ
ックがかかる。
ャネル間の直流レベルのばらつきを補正する動作につい
て説明する。中間アンプ２４の出力信号Ｄのうち、オプ
ティカルブラック領域１３の信号に当たる期間（以降、
ＯＢ期間と記す）の直流電圧レベルは、サンプリング回
路３０１にＯＢクランプパルスＰOBが印加され、ＯＢ期
間の直流レベルはサンプリングされ、ホールドコンデン
サＣH にホールドされる。ホールドされたＯＢ期間の直
流電圧レベルは、積分特性を持った差動増幅器３０２に
おいて設定電圧ＶDC1 との間で差動がとられ、中間アン
プ２４の負入力端子にフィードバックされる。これによ
り、中間アンプ２４においてＯＢ期間の直流電圧と設定
電圧ＶDC1 との間で電位差がなくなるようにフィードバ
ックがかかる。
【０００９】一方、第二チャネルの中間アンプ２５にお
いても同様の動作が行われ、中間アンプ２５の出力信号
ＦのＯＢ期間の直流電圧は、常に直流電圧ＶDC2 になる
ようにフィードバックがかかる。
いても同様の動作が行われ、中間アンプ２５の出力信号
ＦのＯＢ期間の直流電圧は、常に直流電圧ＶDC2 になる
ようにフィードバックがかかる。
【００１０】以上の動作によって、第一チャネルの中間
アンプ２４および第二チャネルの中間アンプ２５のＯＢ
期間の直流レベルは、周囲の温度変化の影響を受けず、
それぞれの設定電圧ＶDC1 、ＶDC2 になるようにフィー
ドバックがかかる。中間アンプ２４、２６の出力信号
Ｄ、Ｆは、続く２段目のサンプリング回路２８、２９に
よって交互にサンプリングされ、混合回路３０でミック
スされて連続信号Ｇに変換される。この際、ＶDC1 ≠Ｖ
DC2 であれば、バランスが崩れた状態であるが、初期状
態においてＶDC1 ＝ＶDC2 になるようにバランスをとっ
ておけば、周囲の温度変動の影響を受けずに、常にバラ
ンスした状態を保つことができる。混合された信号は、
続く後段アンプ３１で増幅されるが、ここでも中間アン
プ２４と同様の動作により出力信号ＨのうちＯＢ期間の
信号に当たる直流電圧レベルが設定電圧ＶDC3 になるよ
うにフィードバックがかかる。
アンプ２４および第二チャネルの中間アンプ２５のＯＢ
期間の直流レベルは、周囲の温度変化の影響を受けず、
それぞれの設定電圧ＶDC1 、ＶDC2 になるようにフィー
ドバックがかかる。中間アンプ２４、２６の出力信号
Ｄ、Ｆは、続く２段目のサンプリング回路２８、２９に
よって交互にサンプリングされ、混合回路３０でミック
スされて連続信号Ｇに変換される。この際、ＶDC1 ≠Ｖ
DC2 であれば、バランスが崩れた状態であるが、初期状
態においてＶDC1 ＝ＶDC2 になるようにバランスをとっ
ておけば、周囲の温度変動の影響を受けずに、常にバラ
ンスした状態を保つことができる。混合された信号は、
続く後段アンプ３１で増幅されるが、ここでも中間アン
プ２４と同様の動作により出力信号ＨのうちＯＢ期間の
信号に当たる直流電圧レベルが設定電圧ＶDC3 になるよ
うにフィードバックがかかる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このような動作によっ
て、チャネル間の直流レベルのばらつきの温度変動を抑
制することができる。しかしながら、この回路では、中
間アンプでＯＢ期間に基準電位をクランプした後に、再
び後段アンプにおいて中間アンプと同一タイミングでＯ
Ｂ期間に同様な基準電位のクランプを実行しているが、
この場合、前段のＯＢクランプ回路でのスイッチングノ
イズが後段のＯＢクランプ回路に影響をおよぼし、スイ
ッチングノイズの温度変動が後段アンプの直流レベルの
温度ドリフトとして表れる。
て、チャネル間の直流レベルのばらつきの温度変動を抑
制することができる。しかしながら、この回路では、中
間アンプでＯＢ期間に基準電位をクランプした後に、再
び後段アンプにおいて中間アンプと同一タイミングでＯ
Ｂ期間に同様な基準電位のクランプを実行しているが、
この場合、前段のＯＢクランプ回路でのスイッチングノ
イズが後段のＯＢクランプ回路に影響をおよぼし、スイ
ッチングノイズの温度変動が後段アンプの直流レベルの
温度ドリフトとして表れる。
【００１２】この現象が発生する過程を図７のタイムチ
ャートを用いて説明する。混合回路３０でミックスされ
た信号ＣのうちＯＢ期間に当たる信号には、ＯＢクラン
プパルスＰOBが印加されたタイミングでスイッチングノ
イズＮSW1 が混入されている。このノイズは、スイッチ
ング回路のオン、オフ特性のアンバランスやパルスの飛
び込みに起因していると考えられ、周囲温度の影響を受
けてその大きさは変動する。ここで、Ｇが温度変動する
前の混合回路の出力波形とし、Ｇ′が変動後の信号波形
とする。温度変動前後の信号を比較した場合に信号の直
流レベルは変わらないがスイッチングノイズの大きさは
変動する。このときのスイッチングノイズの変動の大き
さをΔＶnSW とする。後段アンプに印加されたＯＢクラ
ンプ回路では、このスイッチングノイズが重畳された期
間の圧力をサンプリングして、設定電圧ＶDC3 と等しく
なるようにフィードバックがかかる。これにより、波形
Ｇでは、スイッチングノイズＮSW1 を含め平滑化された
レベルＶAV3 が設定電圧ＶDC1 と等しくなるようにフィ
ードバックがかかり、波形Ｇ′では、スイッチングノイ
ズＮSW2 を含め平滑化されたレベルＶAV2 、ＶDC3 と等
しくなるようにフィードバックがかかる。このように温
度ドリフトによってスイッチングノイズの大きさが変動
してしまうとサンプリングされた電圧レベルのレベル
（ＯＢ期間の平滑化された電圧レベル）も変動するので
結果的に映像期間の直流レベルが変動してしまう。
ャートを用いて説明する。混合回路３０でミックスされ
た信号ＣのうちＯＢ期間に当たる信号には、ＯＢクラン
プパルスＰOBが印加されたタイミングでスイッチングノ
イズＮSW1 が混入されている。このノイズは、スイッチ
ング回路のオン、オフ特性のアンバランスやパルスの飛
び込みに起因していると考えられ、周囲温度の影響を受
けてその大きさは変動する。ここで、Ｇが温度変動する
前の混合回路の出力波形とし、Ｇ′が変動後の信号波形
とする。温度変動前後の信号を比較した場合に信号の直
流レベルは変わらないがスイッチングノイズの大きさは
変動する。このときのスイッチングノイズの変動の大き
さをΔＶnSW とする。後段アンプに印加されたＯＢクラ
ンプ回路では、このスイッチングノイズが重畳された期
間の圧力をサンプリングして、設定電圧ＶDC3 と等しく
なるようにフィードバックがかかる。これにより、波形
Ｇでは、スイッチングノイズＮSW1 を含め平滑化された
レベルＶAV3 が設定電圧ＶDC1 と等しくなるようにフィ
ードバックがかかり、波形Ｇ′では、スイッチングノイ
ズＮSW2 を含め平滑化されたレベルＶAV2 、ＶDC3 と等
しくなるようにフィードバックがかかる。このように温
度ドリフトによってスイッチングノイズの大きさが変動
してしまうとサンプリングされた電圧レベルのレベル
（ＯＢ期間の平滑化された電圧レベル）も変動するので
結果的に映像期間の直流レベルが変動してしまう。
【００１３】本発明はこのような背景に行われたもので
あって、温度ドリフトによって中間アンプで入力信号の
直流電圧レベルが変動しても、出力信号の直流電圧レベ
ルが常に一定になるように基準電位をフィードバックす
ることができるとともに、スイッチングノイズの大きさ
が変動してもその影響を受けることなく高解像度、高品
質の画像が得られる回路を提供することを目的とする。
本発明は、二回のクランプ動作が互いに影響しない回路
と提供することを目的とする。
あって、温度ドリフトによって中間アンプで入力信号の
直流電圧レベルが変動しても、出力信号の直流電圧レベ
ルが常に一定になるように基準電位をフィードバックす
ることができるとともに、スイッチングノイズの大きさ
が変動してもその影響を受けることなく高解像度、高品
質の画像が得られる回路を提供することを目的とする。
本発明は、二回のクランプ動作が互いに影響しない回路
と提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、二重チャネル
の信号処理において周囲の温度変動の影響を受けること
なく、常に２チャネルのバランスを保たせ、かつ混合後
の信号の直流レベルを精度よく一定に保たせることを特
徴とする。
の信号処理において周囲の温度変動の影響を受けること
なく、常に２チャネルのバランスを保たせ、かつ混合後
の信号の直流レベルを精度よく一定に保たせることを特
徴とする。
【００１５】すなわち、本発明は、マトリクス状に配置
された光電変換素子の隣接する二つの水平素子の情報を
並行して読出す二つのシフトレジスタと、この二つのシ
フトレジスタを位相が１８０度異なるクロック信号によ
り処理を行う二つの読出回路と、この二つの読出回路の
混合回路とを備え、前記二つの読出回路にはそれぞれ前
記光電変換素子のうち光学的に遮蔽された領域の出力タ
イミングで直流レベルを設定する二つの第一クランプ回
路を含み、前記混合回路の出力回路には前記出力タイミ
ングで再度直流レベルを設定する第二クランプ回路を備
えた二重チャネルの信号処理回路において、前記第一ク
ランプ回路および前記第二クランプ回路のクランプ動作
タイミングが前記出力タイミングの中で別の時間に割付
けられたことを特徴とする。
された光電変換素子の隣接する二つの水平素子の情報を
並行して読出す二つのシフトレジスタと、この二つのシ
フトレジスタを位相が１８０度異なるクロック信号によ
り処理を行う二つの読出回路と、この二つの読出回路の
混合回路とを備え、前記二つの読出回路にはそれぞれ前
記光電変換素子のうち光学的に遮蔽された領域の出力タ
イミングで直流レベルを設定する二つの第一クランプ回
路を含み、前記混合回路の出力回路には前記出力タイミ
ングで再度直流レベルを設定する第二クランプ回路を備
えた二重チャネルの信号処理回路において、前記第一ク
ランプ回路および前記第二クランプ回路のクランプ動作
タイミングが前記出力タイミングの中で別の時間に割付
けられたことを特徴とする。
【００１６】前記第一クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングは、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイミ
ングに先行し、前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングと、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングとは、前記シフトレジスタの掃引周期の開始直後
および終了直前に分散配置されることが望ましい。
ミングは、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイミ
ングに先行し、前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングと、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングとは、前記シフトレジスタの掃引周期の開始直後
および終了直前に分散配置されることが望ましい。
【００１７】
【作用】マトリクス状に配置された光電変換素子の隣接
する二つの水平素子の情報を二つのシフトレジスタが並
行して読出し、この二つのシフトレジスタにより読出さ
れた情報を二つの読出回路が位相が１８０度異なるクロ
ック信号により処理する。この二つの読出回路の各出力
は混合回路により処理された、一本化された情報を出力
する。読出回路では、二つの第一クランプ回路（２４−
２６、２５−２７）が光電変換素子のうち光学的に遮蔽
された領域（ＯＢ領域）の出力タイミングで直流レベル
を設定し、第二クランプ回路（３１−３２）が混合回路
の出力回路にＯＢ領域の出力タイミングで再度直流レベ
ルを設定する。このような処理動作を行う際に互いに干
渉しないように、第一クランプ回路および第二クランプ
回路のクランプ動作タイミングを出力タイミングの中で
別の時間に割付ける。
する二つの水平素子の情報を二つのシフトレジスタが並
行して読出し、この二つのシフトレジスタにより読出さ
れた情報を二つの読出回路が位相が１８０度異なるクロ
ック信号により処理する。この二つの読出回路の各出力
は混合回路により処理された、一本化された情報を出力
する。読出回路では、二つの第一クランプ回路（２４−
２６、２５−２７）が光電変換素子のうち光学的に遮蔽
された領域（ＯＢ領域）の出力タイミングで直流レベル
を設定し、第二クランプ回路（３１−３２）が混合回路
の出力回路にＯＢ領域の出力タイミングで再度直流レベ
ルを設定する。このような処理動作を行う際に互いに干
渉しないように、第一クランプ回路および第二クランプ
回路のクランプ動作タイミングを出力タイミングの中で
別の時間に割付ける。
【００１８】第一クランプ回路のクランプ動作タイミン
グは、第二クランプ回路のクランプ動作タイミングに先
行させ、第一クランプ回路のクランプ動作タイミングと
第二クランプ回路のクランプ動作タイミングとはシフト
レジスタの掃引周期の開始直後および終了直前に分散配
置することが望ましい。
グは、第二クランプ回路のクランプ動作タイミングに先
行させ、第一クランプ回路のクランプ動作タイミングと
第二クランプ回路のクランプ動作タイミングとはシフト
レジスタの掃引周期の開始直後および終了直前に分散配
置することが望ましい。
【００１９】これにより、従来の手法では、１段目のＯ
Ｂクランプパルスにおけるスイッチングノイズが２段目
のＯＢクランプに影響をおよぼし、温度ドリフトなどの
影響でスイッチングノイズの大きさが変動した場合、２
段目のＯＢクランプ後の信号の直流レベルも変動してし
まうことがあったが、これを防ぐことができる。すなわ
ち、２段目のＯＢクランプのパルスについては、１段目
のクランプパルスに用いたＯＢ領域とは異なる領域、例
えば１段目の領域とは反対側の端にあるＯＢ領域や垂直
方向のＯＢ領域の信号のタイミングにすることによっ
て、１段目のスイッチングノイズが２段目に影響をおよ
ぼすのを防ぎ温度ドリフトなどによってスイッチングノ
イズの大きさが変動しても、２段目のクランプ回路の出
力信号の直流レベルが変動することを防止することがで
きる。本発明の回路では温度変動に左右されずに縦すじ
状の固定パターン雑音やランダム雑音の少ない高解像
度、高品質な安定した画像を得ることができる。
Ｂクランプパルスにおけるスイッチングノイズが２段目
のＯＢクランプに影響をおよぼし、温度ドリフトなどの
影響でスイッチングノイズの大きさが変動した場合、２
段目のＯＢクランプ後の信号の直流レベルも変動してし
まうことがあったが、これを防ぐことができる。すなわ
ち、２段目のＯＢクランプのパルスについては、１段目
のクランプパルスに用いたＯＢ領域とは異なる領域、例
えば１段目の領域とは反対側の端にあるＯＢ領域や垂直
方向のＯＢ領域の信号のタイミングにすることによっ
て、１段目のスイッチングノイズが２段目に影響をおよ
ぼすのを防ぎ温度ドリフトなどによってスイッチングノ
イズの大きさが変動しても、２段目のクランプ回路の出
力信号の直流レベルが変動することを防止することがで
きる。本発明の回路では温度変動に左右されずに縦すじ
状の固定パターン雑音やランダム雑音の少ない高解像
度、高品質な安定した画像を得ることができる。
【００２０】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。図１は本発明実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【００２１】本発明実施例は、マトリクス状に配置され
た光電変換素子の隣接する二つの水平素子の情報を並行
して読出す二つのシフトレジスタ１４および１５と、こ
の二つのシフトレジスタ１４および１５を位相が１８０
度異なるクロック信号により処理を行う二つの読出回路
と、この二つの読出回路の混合回路３０とを備え、前記
二つの読出回路にはそれぞれ光電変換素子のうち光学的
に遮蔽されたオプティカルブラック（ＯＢ）領域１１、
１２、１３の出力タイミングで直流レベルを設定する中
間アンプ２４およびオプティカルブラッククランプ回路
２６と、中間アンプ２５およびオプティカルブラックク
ランプ回路２７とによりそれぞれ構成された二つの第一
クランプ回路を含み、混合回路３０の出力回路には前記
出力タイミングで再度直流レベルを設定する後段アンプ
３１およびオプティカルブラッククランプ回路３２によ
り構成された第二クランプ回路を備え、前記第一クラン
プ回路および前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングが前記出力タイミングの中で別の時間に割付けら
れる。
た光電変換素子の隣接する二つの水平素子の情報を並行
して読出す二つのシフトレジスタ１４および１５と、こ
の二つのシフトレジスタ１４および１５を位相が１８０
度異なるクロック信号により処理を行う二つの読出回路
と、この二つの読出回路の混合回路３０とを備え、前記
二つの読出回路にはそれぞれ光電変換素子のうち光学的
に遮蔽されたオプティカルブラック（ＯＢ）領域１１、
１２、１３の出力タイミングで直流レベルを設定する中
間アンプ２４およびオプティカルブラッククランプ回路
２６と、中間アンプ２５およびオプティカルブラックク
ランプ回路２７とによりそれぞれ構成された二つの第一
クランプ回路を含み、混合回路３０の出力回路には前記
出力タイミングで再度直流レベルを設定する後段アンプ
３１およびオプティカルブラッククランプ回路３２によ
り構成された第二クランプ回路を備え、前記第一クラン
プ回路および前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングが前記出力タイミングの中で別の時間に割付けら
れる。
【００２２】前記第一クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングは、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイミ
ングに先行し、前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングと、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングとは、前記シフトレジスタの掃引周期の開始直後
および終了直前に分散配置される。第一クランプ回路お
よび第二クランプ回路は、図５に示す従来例同様に構成
される。
ミングは、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイミ
ングに先行し、前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングと、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングとは、前記シフトレジスタの掃引周期の開始直後
および終了直前に分散配置される。第一クランプ回路お
よび第二クランプ回路は、図５に示す従来例同様に構成
される。
【００２３】マトリクス状に配列されたＣＣＤ素子の撮
像領域１０で光電変換された信号電荷は、垂直転送され
た後に、１画素おきにトランスファ電極を挟んで２本並
列に配置された上下のシフトレジスタ１４、１５に振り
分けられる。ここで、従来例と同じく上部のシフトレジ
スタ１４の信号を第一チャネルとし、下部のシフトレジ
スタ１５の信号を第二チャネルとする。そして、信号電
荷はシフトレジスタ１４、１５を相互に１８０度位相を
ずらして転送されて各チャネルの出力アンプ１６、１７
から出力される。
像領域１０で光電変換された信号電荷は、垂直転送され
た後に、１画素おきにトランスファ電極を挟んで２本並
列に配置された上下のシフトレジスタ１４、１５に振り
分けられる。ここで、従来例と同じく上部のシフトレジ
スタ１４の信号を第一チャネルとし、下部のシフトレジ
スタ１５の信号を第二チャネルとする。そして、信号電
荷はシフトレジスタ１４、１５を相互に１８０度位相を
ずらして転送されて各チャネルの出力アンプ１６、１７
から出力される。
【００２４】出力アンプ１６、１７の出力信号は、前置
アンプ１８、１９に入力された後、雑音除去回路２０、
２１に入力され、フィールドスルー期間の電位と信号期
間の電位の差動がとられ、各チャネルの有効信号電圧レ
ベルを続く１段目のサンプリング回路２２、２３によっ
てサンプルホールドされる。サンプルホールドされた信
号III はオプティカルブラッククランプ回路２６、２７
が付加された中間アンプ２４、２５に入力され、画像の
黒レベルであるオプティカルブラック領域１１、あるい
は１３の直流電圧レベルが変動しないようにフィードバ
ックをかけながら増幅される。
アンプ１８、１９に入力された後、雑音除去回路２０、
２１に入力され、フィールドスルー期間の電位と信号期
間の電位の差動がとられ、各チャネルの有効信号電圧レ
ベルを続く１段目のサンプリング回路２２、２３によっ
てサンプルホールドされる。サンプルホールドされた信
号III はオプティカルブラッククランプ回路２６、２７
が付加された中間アンプ２４、２５に入力され、画像の
黒レベルであるオプティカルブラック領域１１、あるい
は１３の直流電圧レベルが変動しないようにフィードバ
ックをかけながら増幅される。
【００２５】中間アンプ２４、２５の出力信号は、再
度、２段目のサンプリング回路２８、２９によって、交
互に混合回路３０に出力されることにより、連続信号に
変換される。混合回路３０の出力は、第二のオプティカ
ルブラッククランプ回路３２が付加された後段アンプ３
１を介して、プロセス回路に出力される。ここで、第一
のオプティカルブラッククランプ回路２６、２７に印加
されるパルスＰOB1 と第二のオプティカルブラッククラ
ンプ回路３２に印加されるパルスＰOB2 は、それぞれ独
立にクランプパルス発生回路３３より発生される。
度、２段目のサンプリング回路２８、２９によって、交
互に混合回路３０に出力されることにより、連続信号に
変換される。混合回路３０の出力は、第二のオプティカ
ルブラッククランプ回路３２が付加された後段アンプ３
１を介して、プロセス回路に出力される。ここで、第一
のオプティカルブラッククランプ回路２６、２７に印加
されるパルスＰOB1 と第二のオプティカルブラッククラ
ンプ回路３２に印加されるパルスＰOB2 は、それぞれ独
立にクランプパルス発生回路３３より発生される。
【００２６】ここで、本発明の特徴とするクランプ動作
について図２および図３のタイムチャートを使用して説
明する。まず、図２において、１段目のサンプリング回
路２２でサンプリングされた信号III は中間アンプ２４
に入力され増幅されるが、オプティカルブラッククラン
プ回路２６にクランプパルスＰOB1 が印加され、オプテ
ィカルブラック領域１３に当たる信号の直流電圧レベル
がサンプリングされ、その電圧が設定電圧ＶDC1 と等し
くなるようにフィードバックがかかる。そして、その出
力信号IVは、再度サンプリングされ混合回路３０で同様
にして生成された第二チャネルの信号VIと混合される。
混合回路３０の出力信号VII は、後段アンプ３１で増幅
されるが、今度は、オプティカルブラッククランプ回路
３２にクランプパルスＰOB2 が印加され、オプティカル
ブラック領域１１に当たる信号の直流電圧レベルがサン
プリングされ、その電圧が設定電圧ＶDC2 と等しくなる
ようにフィードバックがかかる。これにより、１段目の
クランプ回路で混入したスイッチングノイズが、かりに
ヒートラン後、ＮSW1 からＮSW2 に変動しても、２段目
のクランプ回路では１段目と異なるパルスＰOB2 でサン
プリングするため、前後の温度ドリフトはすでに安定し
ていてその影響を受けず、直流電圧レベルを常に設定値
ＶDC2 に保つことができる。図３においては、混合回路
３０までは図２と同様であるが、２段目のオプティカル
ブラッククランプ回路３２には、撮像領域の上部で水平
方向に配置されたオプティカルブラック領域１２に対応
したクランプパルスＰ′OB2 がフィールド毎に印加さ
れ、その期間の直流電圧レベルが設定電圧ＶDC2 になる
ようにフィードバックがかかる。以上の場合でも、図２
の場合と同様に前段のクランプ回路で混入したスイッチ
ングノイズの温度変動の影響を受けることなく、直流電
圧レベルを常に設定値ＶDC2 に保つことができる。
について図２および図３のタイムチャートを使用して説
明する。まず、図２において、１段目のサンプリング回
路２２でサンプリングされた信号III は中間アンプ２４
に入力され増幅されるが、オプティカルブラッククラン
プ回路２６にクランプパルスＰOB1 が印加され、オプテ
ィカルブラック領域１３に当たる信号の直流電圧レベル
がサンプリングされ、その電圧が設定電圧ＶDC1 と等し
くなるようにフィードバックがかかる。そして、その出
力信号IVは、再度サンプリングされ混合回路３０で同様
にして生成された第二チャネルの信号VIと混合される。
混合回路３０の出力信号VII は、後段アンプ３１で増幅
されるが、今度は、オプティカルブラッククランプ回路
３２にクランプパルスＰOB2 が印加され、オプティカル
ブラック領域１１に当たる信号の直流電圧レベルがサン
プリングされ、その電圧が設定電圧ＶDC2 と等しくなる
ようにフィードバックがかかる。これにより、１段目の
クランプ回路で混入したスイッチングノイズが、かりに
ヒートラン後、ＮSW1 からＮSW2 に変動しても、２段目
のクランプ回路では１段目と異なるパルスＰOB2 でサン
プリングするため、前後の温度ドリフトはすでに安定し
ていてその影響を受けず、直流電圧レベルを常に設定値
ＶDC2 に保つことができる。図３においては、混合回路
３０までは図２と同様であるが、２段目のオプティカル
ブラッククランプ回路３２には、撮像領域の上部で水平
方向に配置されたオプティカルブラック領域１２に対応
したクランプパルスＰ′OB2 がフィールド毎に印加さ
れ、その期間の直流電圧レベルが設定電圧ＶDC2 になる
ようにフィードバックがかかる。以上の場合でも、図２
の場合と同様に前段のクランプ回路で混入したスイッチ
ングノイズの温度変動の影響を受けることなく、直流電
圧レベルを常に設定値ＶDC2 に保つことができる。
【００２７】以上述べたように本発明によれば、ヒート
ラン後に温度ドリフトなどによって中間アンプで入力信
号の直流電圧レベルが変動しても、二つのクランプ回路
の動作が別のタイミングで行われるから、１段目のＯＢ
クランプ回路により、出力信号の直流電圧レベルが常に
一定になるようにフィードバックすることができる。そ
のために初期状態においてチャネル間の直流電圧レベル
のバランスをとっていれば、温度ドリフトによって崩れ
ることはない。
ラン後に温度ドリフトなどによって中間アンプで入力信
号の直流電圧レベルが変動しても、二つのクランプ回路
の動作が別のタイミングで行われるから、１段目のＯＢ
クランプ回路により、出力信号の直流電圧レベルが常に
一定になるようにフィードバックすることができる。そ
のために初期状態においてチャネル間の直流電圧レベル
のバランスをとっていれば、温度ドリフトによって崩れ
ることはない。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば温度ドリフトによって、
１段目のＯＢクランプのスイッチングノイズの大きさが
変動しても、２段目のＯＢクランプ回路においてクラン
プパルスのタイミングはずれているので、互いにスイッ
チングノイズの影響を受けることはない。従って、映像
信号の直流レベルは温度変動の影響を受けず絶えず一定
レベルに保たれる。
１段目のＯＢクランプのスイッチングノイズの大きさが
変動しても、２段目のＯＢクランプ回路においてクラン
プパルスのタイミングはずれているので、互いにスイッ
チングノイズの影響を受けることはない。従って、映像
信号の直流レベルは温度変動の影響を受けず絶えず一定
レベルに保たれる。
【００２９】これにより、温度変動に左右されず安定し
て、縦すじ状の固定パターン雑音やランダム雑音の少な
い高解像度、高品質な映像を得ることができる。
て、縦すじ状の固定パターン雑音やランダム雑音の少な
い高解像度、高品質な映像を得ることができる。
【図１】本発明実施例の構成を示すブロック図。
【図２】本発明実施例における動作を説明するタイムチ
ャート。
ャート。
【図３】本発明実施例における動作を説明するタイムチ
ャート。
ャート。
【図４】従来例の構成を示すブロック図。
【図５】本発明実施例および従来例の中間アンプの構成
を示す図。
を示す図。
【図６】従来例における動作を説明するタイムチャー
ト。
ト。
【図７】従来例における動作を説明するタイムチャー
ト。
ト。
１０ 撮像領域 １１、１２、１３ オプティカルブラック領域 １４、１５ シフトレジスタ １６、１７ 出力アンプ １８、１９ 前置アンプ ２０、２１ 雑音除去回路 ２２、２３、２８、２９ サンプリング回路 ２４、２５ 中間アンプ ２６、２７、３２ オプティカルブラッククランプ回路 ３０ 混合回路 ３１ 後段アンプ ３３ クランプパルス発生回路
Claims (3)
- 【請求項１】 マトリクス状に配置された光電変換素子
の隣接する二つの水平素子の情報を並行して読出す二つ
のシフトレジスタと、この二つのシフトレジスタを位相
が１８０度異なるクロック信号により処理を行う二つの
読出回路と、この二つの読出回路の混合回路とを備え、 前記二つの読出回路にはそれぞれ前記光電変換素子のう
ち光学的に遮蔽された領域の出力タイミングで直流レベ
ルを設定する二つの第一クランプ回路を含み、前記混合
回路の出力回路には前記出力タイミングで再度直流レベ
ルを設定する第二クランプ回路を備えた二重チャネルの
信号処理回路において、 前記第一クランプ回路および前記第二クランプ回路のク
ランプ動作タイミングが前記出力タイミングの中で別の
時間に割付けられたことを特徴とする二重チャネルの信
号処理回路。 - 【請求項２】 前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングは、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングに先行する請求項１記載の二重チャネルの信号処
理回路。 - 【請求項３】 前記第一クランプ回路のクランプ動作タ
イミングと、前記第二クランプ回路のクランプ動作タイ
ミングとは、前記シフトレジスタの掃引周期の開始直後
および終了直前に分散配置された請求項１記載の二重チ
ャネルの信号処理回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6318668A JP2663889B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 二重チャネルの信号処理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6318668A JP2663889B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 二重チャネルの信号処理回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08181921A JPH08181921A (ja) | 1996-07-12 |
| JP2663889B2 true JP2663889B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=18101705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6318668A Expired - Fee Related JP2663889B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 二重チャネルの信号処理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2663889B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4655383B2 (ja) * | 2001-02-23 | 2011-03-23 | ソニー株式会社 | イメージセンサの画像信号処理装置 |
| JP3879987B2 (ja) * | 2002-04-10 | 2007-02-14 | 日本ビクター株式会社 | 撮像装置 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6318668A patent/JP2663889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08181921A (ja) | 1996-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |