JPS6162280A - Removal circuit of fixed pattern noise - Google Patents
Removal circuit of fixed pattern noiseInfo
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- 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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- gate pulse
- circuit
- image sensor
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Abstract
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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a television camera using an MO3 type image sensor.
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。Television cameras using solid-state image sensors are roughly divided into MOS type and CCD type depending on the image sensor.The oMO5 type solid-state image sensor has a wider dynamic range than the CCD type. The problem with this is that it produces fixed pattern noise that looks like streaks in the vertical direction of the TV screen. Moreover, this fixed pattern noise remains fixed on the screen even when the Sf television camera is moved, and is very noticeable.
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。In Fig. 2, which shows the basic configuration of an MO3O3 type image sensor, 18 is a vertical shift register, 19 is a horizontal shift register, 20 is a photodiode, and 21 is a vertical MO
The S switching transistor 22 is a horizontal MOS switching transistor. The basic operation is as follows.
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。When the top row of vertical shift register 18 is selected,
The -th row horizontal MOS switching transistor 21 becomes conductive, and the signal from the photodiode is read out to each vertical line. When the horizontal shift register 19 receives a signal from the left side, the horizontal MOS switching transistor 22 becomes conductive one after another. , becomes non-conductive, and the signal of each vertical line is read out via the horizontal MOS switching transistor 22. Further, by shifting the signal of the vertical shift register 18 downward and reading it out in the horizontal direction as described above, video signals can be sequentially obtained.
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。FIG. 6 shows an equivalent circuit around the horizontal MOS switching transistor of the MO3 solid-state image sensor.
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。In the figures, the same numbers as in FIG. 2 indicate the same parts and perform the same operations. 23 is the capacitance of the vertical line, 24 is the capacitance of the horizontal line, and 25 is the gate-drain capacitance of the horizontal MOS switching transistor. When the horizontal drive pulse shown in FIG. 4(α) is applied to the gate of the horizontal MOS switching transistor 25, the output signal shown in FIG. 4(b) is obtained. However, the horizontal MOS switching transistor 22
If there are variations in the capacitance of the gate drain capacitance ff12s, variations in the amplitude of the gate pulse, etc., an output signal with unbalanced amplitude etc. as shown in FIG. 4(1) is generated.
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。This is the cause of the fixed pattern, which cannot be removed by a reduction filter.
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。FIG. 5 shows a conventional fixed pattern noise removal circuit. 1 is an MO3 type solid-state image sensor, 2 is a video amplification circuit,
3 is an N P N ) transistor, 4 is a resistor, 7 is a capacitor, 28 is a switch, 29 is a resistor, and 30 is a power supply. The operation will be explained using FIG. The output of the MOS type solid-state image sensor 1 is amplified by a video amplifier 2. A video signal is shown in FIG. 6(cL). The switch 28 is the sixth
It is opened and closed according to the gate pulse synchronized with the horizontal drive pulse shown in FIG. 6. When the switch 28 is closed, the capacitor 7 is charged to the voltage of the power supply 30 via the resistor 29. When the switch 28 is opened, the capacitor 7 is charged to the voltage of the power supply 30.
N) A voltage-current conversion path consisting of a transistor 3 and a resistor 4 causes writing and discharging with a current according to the video signal voltage. Figure 6(d) shows the video signal output of the resistor 29.As can be seen from the example in Figure 6, the peak of the spike noise changes between positive and negative during one period of the gate pulse (&). If the values of are the same, the discharge current will only increase or decrease during that one cycle, and the amount of discharge charge will be the same.Therefore, the video signal output of the resistor 29 will be uniform as shown in FIG. 6(d). Therefore, fixed pattern noise can be removed.
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。However, as can be seen from FIG. 6, in the prior art described above,
First of all, the gate pulse (6) must be in a stable region free from the influence of spike noise in the video signal (,). Second, the width Tc of the gate pulse in (b) is such that the width Tc of the gate pulse in FIG. It has to be set several times the determined time constant. Therefore, the permissible value of the gate pulse in the left and right direction in (b) is TB in the figure. For example, if the gate pulse frequency is about 8MHz, TB is about 10~2Q
? It becomes L8ec, which is a small allowable value. In addition, as can be seen from the video signal output in (d), in addition to the actual video signal, it contains spike noise synchronized with the gate pulse, and the S/N ratio of the signal is not good. have
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。Therefore, the present invention is intended to solve these problems, and its purpose is to provide an MO3 type solid-state that has sufficient tolerance in the horizontal direction of the gate pulse and that can obtain a video signal with a good S/N tt. The present invention provides a fixed pattern noise removal circuit for an image sensor. Connect the output of the video amplification circuit connected to the voltage-current conversion circuit to the voltage-current conversion circuit, connect a capacitor to the output of the voltage-current conversion circuit,
The present invention is characterized in that a switch is connected in parallel with the capacitor, the capacitor is connected to the input of the peak detection circuit, and the switch is opened and closed in synchronization with the horizontal drive signal of the image sensor.
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。According to the above configuration of the present invention, fixed pattern noise is removed by the integral effect of the capacitor and the voltage-current conversion circuit. Further, by providing a switch in parallel with the capacitor, the capacitor can be initialized in a short time, and the permissible value of the gate pulse in the left and right direction can be increased. A peak detection circuit reduces spike noise synchronized with the gate pulse to obtain a video signal with a good S/N t t.
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。FIG. 1 shows an embodiment of a fixed pattern noise removal circuit for an MO3i solid-state image sensor according to the present invention.
1 is an MO5 type solid-state image sensor, 2 is a video amplification circuit, 3,
8, '10, 15 are NPN) transistors, 4, 12
, 13.14 is a resistor, 5 is a diode, 6 is a PNP
) transistors, 7 and 11 are capacitors, 9 is a gate pulse input terminal, 16 is a video signal output terminal, and 17 is a power supply.
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。The operation will be explained using FIG. 7. The output of the MO3 type solid-state image sensor 1 is amplified by a video amplification circuit 2.
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。The amplified video signal is shown in FIG. 7 (α). This video signal is converted into a current by a voltage-current conversion circuit comprising an NPN transistor 3 and a resistor 4, and is charged into a capacitor 7 by a current mirror circuit comprising a diode 5 and a PNP transistor. On the other hand, NP
N) The gate pulse input terminal 9 of the transistor 8 has a seventh
The gate pulse shown in figure (b) is applied, and the capacitor 7
Initialize. The voltage across the capacitor 7 is shown in FIG. 7(1). As can be seen from the figure, even if the amplitude of one spike noise is different, the amount of charge charged during one period of the gate pulse is constant, and the peak voltage of capacitor 7 is always constant 0. 7 voltage is NPN)
Run rasters 10 & 2) Peak detection is performed by a peak detection circuit composed of a capacitor 11. Resistor 12, 13, 14
The function of the constant current source composed of transistors 15 (NPN and NPN) is to prevent distortion due to the lack of a discharge route for capacitor 1 when the video signal output becomes small.
A certain amount of charge is discharged from the capacitor 11.
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。The peak-detected waveform of the video signal output terminal 16 is shown in FIG. 7(d). As can be seen from FIG. 7, even if the amplitude of the spike nozzle synchronized with the gate pulse is different, the peak voltage of the capacitor 7 remains constant. Fixed pattern noise is something that can be removed.
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。As described above, according to the present invention, since the initialization of the integrating capacitor 7 shown in FIG. )Ran resistor 8
Since the ON resistance of is as small as several ohms or less, the gate pulse width Tc in FIG. 7 can be made sufficiently small. Therefore, the time TII, which is the period TA minus the gate pulse width Tc when there is no influence of spike noise, can have a large tolerance value in the horizontal direction of the gate pulse, which increases the tolerance value for parts errors, etc., and improves the mass production effect. goes up.
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0Furthermore, as can be seen from the video signal output in Figure 7(d), the spike noise synchronized with the gate pulse, which was suppressed in the past, has been significantly reduced, making it possible to obtain a video signal with a good s/N of 11. 0 that can be obtained
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FIG. 1 is a fixed pattern noise removal circuit diagram of an MO3 type solid-state image sensor according to the present invention. Figure 2 is a basic configuration diagram of an MO3 type solid-state image sensor. FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of an MO8 type solid-state image sensor. FIGS. 4(α) to (c) are diagrams showing the operation of the solid-state image sensor. FIG. 5 is a fixed pattern noise removal circuit diagram of an MO3 type image sensor according to the prior art. Figures 6(α) to (d) are diagrams showing the operation of the fixed pattern noise removal circuit according to the prior art. Figures 7(cL) to (d) are diagrams showing the operation of the fixed pattern noise removal circuit according to the present invention◇ 1...MO9O9 type image sensor 2...Video amplifier circuit 18...Vertical shift register 19...Horizontal shift register 20...Photodiode Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
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。(1) In a television camera using a MOS solid-state image sensor, the output of a video amplification circuit connected to the image sensor is connected to a voltage-current conversion circuit, a capacitor is connected to the output of the voltage-current conversion circuit, and the capacitor Connect a switch in parallel with the capacitor and the input of the peak detection circuit,
A fixed pattern noise removal circuit characterized in that the switch is opened and closed in synchronization with a horizontal drive signal of the image sensor.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59184976A JPS6162280A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Removal circuit of fixed pattern noise |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59184976A JPS6162280A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Removal circuit of fixed pattern noise |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6162280A true JPS6162280A (en) | 1986-03-31 |
Family
ID=16162631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59184976A Pending JPS6162280A (en) | 1984-09-04 | 1984-09-04 | Removal circuit of fixed pattern noise |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6162280A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2838903A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-24 | St Microelectronics Sa | Photosensitive cell reading method, involves charging cells simultaneously in row and capacitor with resulting charge that is function of difference between two currents, respectively corresponding to conversion of two voltages |
-
1984
- 1984-09-04 JP JP59184976A patent/JPS6162280A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2838903A1 (en) * | 2002-04-17 | 2003-10-24 | St Microelectronics Sa | Photosensitive cell reading method, involves charging cells simultaneously in row and capacitor with resulting charge that is function of difference between two currents, respectively corresponding to conversion of two voltages |
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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