JPH02231537A - フォトダイオードアレイのノイズ低減装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、フォトダイオードプレイ（ＰＤＡ）
におけるノイズ低減に関するものであり、特にフォトダ
イオードアレイの検出器を利用する分光針の性能改善に
適するものである。

［従来技術およびその問題点］ 上述のような分光計では、異なった波長の光が、ＦＤＡ
の異なったエレメント、すなわちビクセルに集束させら
れる．各ピクセルは、フォトダイオード、及び関連する
記憶キャパシタ、すなわちフォトダイオードの接合容量
でも、あるいは、ＰＤＡに組み込まれた物理的キャパシ
タでもかまわない、関連する記憶キャパシタから構成さ
れている。

キャパシタは、基準電圧まで充電され、次に、光信号に
応答して、フォトダイオードが光電流を伝導する際その
一部を放電する．いくつかの電界効果トランジスタＣＦ
ＥＴ）の転送スイッチは、各ビクセルと手，−シ増幅器
の間に直列に結合されている．各ビクセルは、関連する
転送スイッチを順次オンに、すなわち、閉じることによ
って、順次読み取ることができる．この作用はまた、増
幅器が、関連するキャパシタに対し、基準電圧まで再充
電することを可能にする。キャパシタを基準電圧にする
のに必要な電荷量は、イメージ信号の電荷として定義さ
れ、フォトダイオードに入射する光またはイメージの強
度に比例する。

感度、すなわち、検出可能なイメージ信号すなわち光信
号の最低量の測定値は、原子発光検出器に用いられる分
光計の重要な特徴である。関係する信号のモニターのた
め、ＰＤＡを利用して、発光が電子信号に変換される．
動作時、ＰＤＡによって発生する電子ノイズが、弱い信
号を不明瞭にする可能性がある．本発明によって、この
ノイズが低下し、この結果、本発明を用いた分光計また
は他の装置の感度全体が改善されることになる。

第１図には、＋アージ増幅器２０に接続された従来のＰ
ＤＡ５が示されている．対をなすフォトダイオードのそ
れぞれにおける一方の側が、共通のノード６に結合され
ている，ＰＤＡ５のそれぞれのフォトダイオード１３に
おける充電電圧の逐次読取りは、転送スイッチ１６　（
Ｑｌ−Ｑ．）に結合されたデジタルシフトレジスタ（不
図示）によって行なわれる。この回路の動作は、以下の
通りである．（１）先行する読取りサイクルが完了する
と、各ピクセルキャパシタ１４（ｃ，〜Ｃｓ）は、基準
電圧Ｖｄまで充電される．基準電圧は、その非反転入力
とフォトダイオードアレイの共通ノードとの間で維持さ
れるので、こうした充電は、演算増幅器２３の働きによ
って行なわれる． （２）　　ピクセルキャパシタ１４が充電されると、転
送スイッチ１６が開き、フォトダイオード１３とビクセ
ルキャパシタ１４が、特定の時間期間演算増幅器から切
り離される．光学信号すなわち光信号８は、関連するフ
ォトダイオードによって、イメージ信号に変換され、ビ
クセルキャパシタＣ，・・・Ｃｎで積分されて、その結
果、光学信号すなわち光信号（オプティカル，シグナル
。ライトシグナル。）８の強度を表わす電荷量だけ、そ
れぞれのキャパシタから放電されることになる．取り出
される電荷量は、「イメージ信号電荷」として定義され
る．用語「イメージ信号」は、本質的には画像の、光信
号に相当するものに対し、「信号」の意味の制限を行う
ことを意味するものではない．そうではな＜、「イメー
ジ信号」は、対応する光学信号の光の強度を表わし、一
般にこれに比例するものである．この光学信号はカメラ
におけるような画像、または、分光計におけるようなス
ペクトル、または、性質の異なるものになる可能性があ
る。取り出される電荷量は、「イメージ信号の電荷」と
して定義される。

（３）転送スイッチ１６　（Ｑｌ−Ｑ．）を利用し、イ
メージ信号の電荷を演算増幅器の反転入カノード９９に
転送することによって、順次、キャパシタ１４（ｃＩ−
Ｃ．）に再充電していく。

演算増幅器は、入カノード９９が、非反転入力における
電圧と等しくなるまで、出力ノード９７における電圧を
変化させることによって、反転入力ノード９９における
電圧と非反転入力における電圧を等しい状態に保つ働き
をしている。この回路の場合、非反転入力、従って、反
転入力は、アースに等しい．従って、反転入力は、一股
に、仮想アースと称される。このポイントで、イメージ
信号の電荷の全てが、されておらず、出力ノード９７に
おける電圧は、イメージ信号の電荷に比例している。各
ピクセルは、こうして順次読み取ることができる。

各ピクセルの読取り後、電界効果トランジスタのリセッ
トスイッチ２１（Ｑｒ）が閉じて、キャパシタ２２（ｃ
ｒ）を短絡させ、次に開くけ と、次のビクセルからの電荷を受暗挙る．（４）他の回
路要素（不図示）は、イメージの電荷信号の値を読み取
り、処理に備えて、各読取り値をコンピュータのメモリ
に記憶する．演算増幅器のリセット動作時に（ステップ
３）、積分増幅器２３の閉ループの帯域幅は、大幅に増
これらの揺らぎは、増幅器の入力電圧のノイズや、リセ
ットスイッチ２１が発生する熱ノイズによるものである
。リセットスイッチが開く瞬間、反転入力ノード９９に
どんなノイズ電圧が生じることになろうと、キャパシタ
２２（ｃ，）に「凍結」される． 先行技術によるこのノイズの低減技法の１つは、「相関
２回サンプリング（ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄｄｏｕｂｌｅ
ｓａｍｐｌｉｎｇ）　Ｊと呼ばれ、第２図に示され、第
１図に組み込まれたアナログ減算回路２５を利用するも
のである．この回路は、直列キャパシタ２６と、該キャ
パシタの出力端をアースに接続するスイッチ２７から構
成されている。スイッチ２７は、積分増幅器２３のリセ
ット動作直後に、オンになり、次のビクセルが、積分増
幅器２３の入力に接続される直前に、オフになる．この
結果、増幅器の入力ノイズと熱ノイズの合計が、キャパ
シタ２６に記憶され、これによって、この項が出力信号
から引かれることになる。第１図に示すように、この回
路は、電荷増幅器２０の出力に結合される。しかしなが
ら、こうしたアナログ減算回路は、フォトダイオードア
レイにおける光信号の検出には不必要であるが、ただ、
それによって、性能は強化される。

ＦＥＴ転送スイッチ１６　（Ｑ．）は、もう１つの熱ノ
イズ源である。このノイズは、時には、リセットスイッ
チによるノイズを上まわることさえある．あいにく、相
関２回サンプリング減算技法は、この問題を扱うもので
はなく、ＰＤＡを用いた装置の全体としての惑度が損な
われることになる． とりわけ、積分読取りプロセスにおける電界効果トラン
ジスタ転送スイッチのスイッチング動作によって、“ｋ
ＴＣ”ノイズと呼ばれるノイズ項が、あいにく、各フォ
トダイオードの測定値に加えられることになる。この“
ｋＴＣ”ノイズは、一部の電子デバイス、とりわけ、電
界効果トランジスタにおける電子のランダムな動きによ
って生じるタイプの熱ノイズであり、フォトダイオード
のキャパシタンスを固定電圧にリセットすることに関連
したものである，ｋＴＣという用語は、ボルツマン定数
“ｋ″、温度（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）″Ｔ”、及び
、キャパシタンス（ｃａｐａｃｉ　ｔａｎｃｅ）″Ｃ′
″に由来するものである．実際には、この熱ノイズの電
荷は、技術的には、二乗平均平方根（ＲＭＳ）ノイズ電
荷と定義されるｋＸＴＸＣの平方根に相当するものであ
る．ただし、このノイズ電荷については、今後、ｋＴＣ
ノイズとして識別することにする，ＰＤＡが低レベルの
光で動作する場合には、このノイズは、しばしば、最大
のノイズ項になる。

本発明の目的は、このｋＴＣノイズを取り除くことにな
る． ［解決しようとする問題点および解決手段］本発明の目
的はＰＤＡにおける信号ノイズの低減方法及び装置を提
供することにある。このノイズを低減することによって
、より弱い光学信号を検出することが可能になり、これ
によって、ＰＤＡを用いたほとんどのタイプの装置につ
いて総合怒度が高まることになる．本発明の実施例は、
ＰＤＡに結合され、低帯域幅の＋イーダ増幅器に結合さ
れたマイクロプロセッサーを利用し、ＦＥＴ転送スイッ
チを介して千零ージ増幅器に結合されたＰＤＡのスイッ
チングに制御を加え、イメージ信号の電荷及びノイズの
電荷を測定して、記憶し、処理に備えることを可能にす
る．とりわけ、本発明は転送スイッチによって発生する
ｋＴＣノイズの電荷を測定し、記憶するものである．ア
レイをなす各フォトダイオードの２つの読取り値を求め
ることによって、ｋＴＣノイズの電荷を分離することが
可能になり、その結果、このノイズ項を含むイメージ信
号の電荷からそれを引くことによって、真の出力イメー
ジ信号を得ることが可能になる。この開示の場合、イメ
ージ信号は対応する光学信号の光の強度を表わし、一般
に、それに比例した信号を意味するものである。前述の
ように、この光学信号は、カメラにおけるような画像、
分光計におけるようなスペクトル、または、異なる性質
のものになる可能性がある。

本発明は、協働して大幅なノイズ低減を可能にする３つ
の発見の所産である。第１の発見は、転送スイッチを開
くと、転送スイッチによって発生するｋＴＣノイズの電
荷はそれ自体、均一に変位するが、フォトダイオードの
キャパシタとへ−ジ′増幅器における極性が逆になると
いう、発明者の認識である．発明者による第２の発見は
、エラー信号を分離して、記憶しておき、やはり望まし
くないノイズを含んでいるイメージ電荷信号からの後続
の減算を行ない、それによって、所望のエラーのないイ
メージ電荷信号が得られるようにする減算技法である。

発明者の第３の発見は、高周波ノイズに応答しない低帯
域幅の増幅器を用いることによって、ＰＤＡの各サイク
ル毎に、各フォトダイオードに関して２つのイメージ電
荷信号の読取り値を求めることが可能になるということ
である。

第１の読取り値には、第１のノイズ電荷信号とイメージ
電荷信号の両方が含まれており、第２の読取り値には、
第１の読取り値と第２のノイズ電荷信号が含まれている
．第１の読取りは転送スイッチを閉じたまま行ない、第
２の読取りは、引き続き転送スイッチを開いてから行な
われる．第１の読取り時には、転送スイッチが閉じてい
る間、第２のノイズ電荷信号は高周波交流信号であるた
め、増幅器は、これに応答しない．転送スイッチが開く
と、この信号は、急速な変化を停止し、第２の読取りが
行なわれる．従って、低帯域幅の増幅器の機能は、出力
側におけるノイズを低減させるだけでなく、トーク増幅
器のノイズ信号に対する応答を可能ならしめ、その結果
、ノイズ信号の増幅、測定、及び、減算を行なえるよう
にする．これらの発見は、全て、相互に関係づけられる
。

とりわけ、ｋＴＣノイズ電荷が分散しても、このノイズ
電荷の２つの測定値が得られるようにする．しかしなが
ら、低帯域幅の増幅器を利用することによって、イメー
ジ信号の存在する場合、ノイズ電荷を有効に区別し、測
定することが可能になる．とりわけ、本発明は、少なく
とも、対をなす、フォトダイオードとフォトダイオード
のキャパシタとの並列組合せ、または、それに相当する
ものを含み、転送スイッチを介して、低帯域幅の電荷増
幅器に結合された光検知回路におけるノイズを低減させ
るものである．フォトダイオードに入射する光の強度を
表わしたイメージ信号、及び、転送スイッチによって発
生する望ましくないノイズ信号に相当する、一連のノイ
ズを含むイメージ信号が、転送スイッチの開閉によって
、順次、チャージ増幅器に転送される可能性がある。こ
うした転送信号は、測定を受けて、記憶され、さらに、
処理を施されて、望ましくないノイズが排餘される。

ノイズ低減は、下記のステップによって実行することが
できる． （１）最初は、転送スイッチが閉じた後、２度目は転送
スイッチが開き望ましくないノイズ信号が均一に変位し
開いた転送スイッチの両側で極性が逆になった後、軸一
ジ増幅器の出力を測定する。

（２）その差が前記望ましくないノイズ信号に相当す休
前記第１と第２の測定値との減算を行なつ。

（３）その差を記憶する。

（４）電荷増幅器をリセットして、新しい信号を受信す
る。

（５）ノイズを含む一連のイメージ信号において、変位
した、逆極性の望ましくないノイズ信号を含むノイズの
あるイメージ信号を、次に、電荷増幅器に転送する。

（６）電荷増幅器の出力を測定する。

（７）記憶された差を転送されたノイズを含む信号に加
えて、望ましくないノイズ信号を除去する．［実施例］ 本発明は、第３図に示されているように、実施例の場合
、分光計のための入力セクションに利用されるものであ
る。とりわけ、入射光１０８は、マイクロプロセッサー
１００によって読み取り可能な電子測定値に変換される
。ＰＤＡ８０および会−ジ増幅器８５ば、従来技術の説
明の部分で述べ、第ｌ図に例示したものと同様の働きを
する。一連の転送スイッチ１１６（Ｑ，−Ｑ，ｌ）を用
イテ、ＰＤＡ８０（７）各ビクセルがｈ−ン′増幅器８
５に結合される．ＰＤＡ８０において対をなす各フォト
ダイオードキャパシタの一方の側は、共通ノード１０Ｇ
に結合されている。

また、基準電圧Ｖｄが、この共通ノード１０６で回路に
結合されている。本発明の用いられるセンサーのタイプ
によっては、ＰＤＡの基準電圧が変動する可能性がある
。

第１図に示す従来装置とは異なり、本発明は、帯域幅の
極めて低い演算増幅器１２３を備えた４−ｒ−ジ増幅器
８５を利用して、フォトダイオードキャパシタ１１４に
おけるイメージ電荷の測定中は、閉じた転送スイッチ１
１６に関連したｋＴＣノイズに制限を加え、また、ノイ
ズ電荷の測定中は、開いた転送スイッチ１１６に関連し
たｋＴＣノイズに応答することができるようにするもの
である．ｔ亥スイッチが開くと、ｋＴＣノイズ電荷は、
急速に揺動する交流信号とは対照的に、変動のゆるやか
な信号、すなわち、低帯域幅増幅器の応答可能なものと
して生じることになる。増幅器の帯域幅は、十分に低い
ので、増幅器の時定数は、時定数ＲＣ．に比べてはるか
に大きくなるが、この場合、Ｃ８は、フォトダイオード
キャパシタＣ，と、増幅器の入力キャパシタンスとフィ
ードバックキャパシタ１２２のキャパシタンスから成る
増幅器の総キャパシタンスＣｔとの直列組合せである．
低帯域幅の増幅器を用いることによって、ＰＤＡの各サ
イクル時毎に、各フォトダイオードに対する２度の読取
り、及び、本発明の減算技法によるノイズ低減が可能に
なる。実施例の場合、約１０マイクロ秒の時定数を備え
、３ｄＢポイントが１６キロヘルツの演算増幅器が用い
られた．この時定数は、転送スイッチの抵抗と、増幅器
の全キャパシタンス及びフォトダイオードのキャパシタ
ンスの組合せとの積に対し２５倍を超える。さらに、増
幅器の時定数は、フォトダイオードアレイの各フォトダ
イオード素子に関する読取り時間の５分の１未満である
。

本発明の長所は、転送スイッチ１１６（Ｑ．）によって
発生するｋＴＣノイズの電荷は、転送スイッチ１１６（
Ｑ＋）が開くと、フォトダイオードキャパシタ１１４に
ついて（ｃ．−Ｃ．）　、また、九−ジ増幅器８５の入
力キャパシタンスに加え、印刷回路板等の動作キャパシ
タンスも表わす、フィードバックキャパシタ１２２（ｃ
ｒ）と相当するキャパシタ１２４（ｃ．）の並列組合せ
について、均等に（ただし、逆極性で）変位する．前の
他のフォトダイオードアレイのサンプリング装置では認
識されなかったこの電荷の分散によって、このｋＴＣノ
イズの除去が可能になる． 転送スイッチの動作、及び、関連するノイズ電荷の分散
については、高周波モデルの転送スイッチ１１６（Ｑ．
）、フォトダイオードキャパシタ（ｃＩ）、及び、フィ
ードバックキャパシタ１２２（ｃｆ）と、これに相当す
るキャパシタ１２４（ｃ．）の並列キャパシタンスであ
る増幅器の全キャパシタンス７８（ｃ１）を表わした第
４図に示されている。第４図の転送スイッチ１１６（Ｑ
．）は、ノイズレス抵抗器７４（Ｒ）、抵抗器のノイズ
電圧源７６　（Ｖ．）　、及び、理想スイッチ７７とい
った形でモデル化されている．このモデルは、演算増幅
器の単位利得ポイントを超える周波数においてのみ有効
である．演算増幅器の単位利得ポイントをはるかに超え
る周波数でも、該増幅器の出力は、一定の電圧のままで
ある。

実施例の場合、共一ジ増幅器の時定数は、抵抗器７４（
Ｒ）と、キャパシタ？２（ｃＩ）及び７Ｂ（ｃ．）の直
列キャパシタンスＣ．との積から成るＲＣ．時定数をは
るかに超えることになる． この高周波モデルにおいて、下記の関係が示される： 全増幅器キャパシタンス　　ＣＬ一入力増幅器キャパシ
タンス（ｃ，）＋フィー ドバックキャパシタンス（ｃｆ） 直列キャパシタンス　　Ｃ，＝Ｃ，及びＣ１のＲＣ．＝
ノイズ時定数 転送スイッチ１１６（第３図に示す）が閉じると、すな
わち、理想スイッチ７７（第４図に示す）が閉じると、
電圧７６（Ｖ．）によってキャパシタ７２（ｃ．）及び
７８（ｃｔ）に、ｋＴＣノイズ電荷が発生する。

このノイズ電荷は、キャパシタＣＩ及びｃｔの値に関係
なく、両方のキャパシタとも同じになる（ただし逆極性
）．ただし、演算増幅器の帯域幅は、ノイズの帯域幅に
比べて極めて低いので、このｋＴＣノイズ電荷は、該増
幅器の出力に直ちに認められることはない。

転送スイッチ１１６（Ｑ＋）が開くと、フィードバック
キャパシタ１２２（ｃｒ）は、付加的なノイズ電荷を受
ける。キャパシタ７８（ｃ，）にチャージされた、電荷
、すなわち反転入力ノード１９８（第３図参照）上のそ
れと等価のノイズ電荷が、演算増幅器１２３の働きによ
って、完全に、フィードバックキャパシタ１２２（ｃｒ
）に転送され、ノイズ電荷に比例した付加電圧が出力ノ
ード１９７に生じることになる．同じノイズ電荷が、キ
ャパシタ１１４に（逆極性で）生じる。転送スイッチ１
１６（Ｑ＋）再び閉じるまで、このノイズは、キャパシ
タ１１４にとどまることになる．キャパシタ１２２を介
して結合されたリセットスイッチ１９９を利用して、測
定間にキャパシタがリセットされる． 再び、第３図を参照すると、本発明の実施例では、アナ
ログ減算回路８８を用いて、リセットスイッチ１９９に
よって生じる熱スイッチングノイズを低減させるように
なっている。この回路は、第２図の回路と同様の働きを
する（発明の従来技術に説明）。注意すべきことは、ア
ナログ減算回路は、必ずしも必要ではなく、それを用い
ずに、も一グ増幅器の出力をＡ／Ｄ変換器９０に直接結
合することが可能という点である。実施例の場合、Ａ／
Ｄ変換器９０を用いて、アナログ減算回路８８の出力信
号９１がデジタル形式に変換される．マイクロプロセッ
サー１００は、出力信号におけるｋＴＣノイズを相殺す
るため、ＦＥＴ転送スイッチ１１６とリセットスイッチ
１９９（Ｑｒ）に制御を加える。下記のステップは、１
測定サイクルにおける１つのフォトイオードのそれぞれ
において、全く同じように、同じステップが実施され、
連続した測定サイクリングが可能になる。以下の本発明
のステップには、本発明の実施例が示されている： （１）先行する読取りによって、転送スイッチ１１６（
Ｑ．）が開き、「第１のノイズ」と定義される前のｋＴ
Ｃノイズの電荷がキャパシタ１１４（ｃ．）に記憶され
る。

（２．０）転送スイッチ１１６（Ｑ＋）が再び閉じるま
で（ステップ３において）、入射光１０８（フォトダイ
オード１１０に入射する）によって、「第１の信号」と
定義される信号電荷がキャパシタ１１４（ｃ，）に蓄積
される。

（２．１）転送スイッチ１１６（Ｑ．）がまだ開いてい
る間に、リセットスイッチ１９９が瞬時に閉じ、フィー
ドバックキャパシタ１２２（ｃｒ）が短絡する。

（３．０）転送スイッチ１１６（Ｑｌ）が閉じ、第１の
信号と第１のノイズが反転入カノード１９８に転送され
る。

（３．１）第１の信号と第１のノイズは、演算増幅器１
２３の働きによって、キャパシタ１２２（ｃｒ）に転送
される。これによって、出力ノード１９７における電圧
が、第１の信号と第１のノイズの合計に比例する「第１
の電圧」と定義される値に変化する。また、演算増幅器
の働きによって、反転入力ノード１９８が仮想アースに
戻される。

（３．２）ここで、第１の電圧を測定し、記録する。

（４．０）ここで、転送スイッチ１１６（Ｑ＋）が開く
。このステップはステップ１に相当するが、ただし、次
の測定サイクルのためのものである．揺動してきた「第
２のノイズ」と定義されるもう１つのｋＴＣノイズ電荷
が、揺動を停止し、定電荷としてキャパシタ１１４（ｃ
Ｉ）に生じる．同時に、同じ値であるが、逆極性の第２
のノイズとしての電荷が、定電荷として反転入力ノード
１９８に生じる． （４．１）短い期間の後、演算増幅器１２３の働きによ
って、第２のノイズが、電圧の変化として出力ノード１
９７に生じる。この出力電圧は、「第２の電圧」と定義
され、第１の信号、第１のノイズ、及び、負の第２のノ
イズの合計に比例する．演算増幅器１２３の働きによっ
て、反転入力ノード１９８における電圧が、ここで、仮
想アースに等しくなる． （４．２）ここで、第２の電圧が測定され、記録される
． （４．３）第３のノイズが、第２の電圧マイナス第１の
電圧の組合せとして導き出される。

（５）転送スイッチ１１６（Ｑ＋）が開いている間に（
ステップ４〜ステップ６）、入射光１０８によって、「
第２の信号Ｊと定義される信号電荷が、キャパシタ１１
４（ｃＩ）に蓄積される。

（５．５）転送スイッチ１１６（Ｑ．）がまだ開いてい
る間に、リセットスイッチ１９９が、瞬時にして閉じ、
フィードバックコンデンサ１２２（ｃｒ）が短絡する． （６）　　ここで、転送スイッチ１１６（Ｑυが閉じて
、第２の信号と第２のノイズが、反転入カノード１９８
に転送される． （６．１）第２の信号と第２のノイズが、ステップ３．
１で行なわれたのと同じプロセスによって、出力ノード
１９７における「第３の電圧」と定義される新しい電圧
に変換される． （６．２）ここで、第３の電圧を測定し、記録する．（
７．０）第３のノイズと第３の電圧を加えることによっ
て、ノイズのないイメージ信号が、ここに形成されるこ
とになる． これらのステップについては、第５図の転送スイッチ及
びリセットスイッチのタイミング図を参照することによ
って、さらによく理解することができる．これらの図に
は、以上に概略を示したステップに対応する参照番号が
ついている。

本発明の実施例の場合、分光計の感度が向上することに
なる。ただし、本発明には、ｋＴＣノイズの低減を必要
とする用途が他にも数多《存在する。例えば、光学特性
認識回路、ＣＣＤイメージャ、イメージセンサー、及び
、放送用カメラなどである。上記特許請求の範囲に記載
された、本発明の範囲を逸脱することなく、詳述した実
施例に変更及び修正を施すことが可能であ吾ことは言う
までもない． ［効　果１ 本発明は、以上のように構成され、作用するものである
から、上記した課題を達成することができる効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、チャージ増幅器に接続された従来例に係るフ
ォトダイオードアレイの回路図である。 第２図は、アナログ減算器を使用した従来例に係るノイ
ズ低減回路である。 第３図は、本発明の実施例に係る回路図である。 第４図は、第１図に示すフォトダイオードの１個の高い
周波数に於けるモデルを示す図である。 第５図は、本発明の動作の間における信号の電荷の値を
示す転送スイッチとリセットスイッチのタイミングダイ
ヤグラムである。 出願人　ヒューレット・パッカード・カンパニー代理人
　弁理士　　長谷川　次男 ＦＩＧ　２ ＦＩＧ　４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 少なくとも一つのフォトダイオードを具備し、該フォト
   ダイオードに関連するフォトダイオードキャパシタンス
   を有し、該キャパシタンスは転送スイッチを介して低い
   帯域幅の電荷増幅器に接続されており、前記フォトダイ
   オードに入射する光の強度を表すものであってノイズを
   含む一連のイメージ信号が前記転送スイッチを開閉する
   ことによって前記電荷増幅器に転送されるような光検出
   回路の出力から雑音を除去する方法において、下記（ａ
   ）乃至（ｇ）の工程を有するフォトダイオードアレイの
   雑音除去方法。 （ａ）前記転送スイッチが閉じた後の第１の時期及び前
   記転送スイッチが開いた後の第２の時期に、電荷増幅器
   出力を測定することにより、前記開いた転送スイッチの
   両側において、等しく変位するが極性の反対な前記不要
   な各ノイズ信号を測定する。 （ｂ）前記第１の測定と第２の測定のと間で減算行い、
   前記不要なノイズ信号に対応する差を求める。 （ｃ）前記差をストアする。 （ｄ）前記チャージ増幅器を新しい信号を受けるべくリ
   セットする。 （ｅ）前記等しく変位するが極性の反対な前記不要な各
   ノイズ信号を含む一連のイメージ信号を前記チャージ増
   幅器に転送する。 （ｆ）チャージ増幅器出力を測定する。 （ｇ）不要なノイズ信号を除去するため、前記ストアさ
   れた差に前記転送されたノイズを含むイメージ信号を足
   す。