DE3719967A1 - Festkoerper-bildwandler - Google Patents
Festkoerper-bildwandlerInfo
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/618—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise for random or high-frequency noise
-
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Landscapes
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- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Festkörper-Bild
wandler, und betrifft insbesondere einen Festkörper-Bild
wandler, der in geeigneter Weise seine Empfindlichkeit ver
stärkt.
Im Stand der Technik ist eine Zwei-Transistor-Typ MOS-Ab
bildungsvorrichtung bekannt, die horizontale und vertikale
MOS-Schalter besitzt, welche jeder Fotodiode zugeordnet
sind, die die Festkörper-Abbildungsvorrichtung darstellt.
Der Bildwandler, welcher eine solche Zwei-Transistor-Typ MOS-
Abbildungsvorrichtung einsetzt, wird als Horizontal-Auslese-
MOS-Bildwandler bezeichnet. Dieser Horizontal-Auslese-MOS-
Bildwandler ist beschrieben in "Institute of Television
Engineers of Japan Technical Report" (TEBS 109-3), Vol. 9,
Nr. 45, ED 938 (Februar 1986). Die Funktionsweise des Hori
zontal-Auslese-MOS-Bildwandlers ist in dem obengenannten
Dokument wie folgt beschrieben:.
Jede der Fotodioden, welche etwa 500 x 600 Pixel bilden,
ist mit zwei Schalter aus horizontalen und vertikalen Tran
sistoren versehen, und wenn Licht auf die Fotodiode auf
trifft, wird eine fotoelektrische Ladung darauf gesammelt.
Diese fotoelektrische Ladung wird auf eine horizontale Si
gnalleitung aufeinanderfolgend Zeile für Zeile in Reaktion
auf horizontale und vertikale Auslese-Impulse ausgelesen.
Dann wird der vertikale Schalter in jeder horizontalen Ab
tastperiode geschlossen, und das Auslese-Signal wird ausge
geben. Das ausgegebene Signal wird einer Verarbeitungsschal
tung in einer späteren Stufe durch einen Vorverstärker zuge
führt.
In dem herkömmlichen Bildwandler sind Nachteile dadurch be
gründet, daß sich die Bildqualität allmählich verschlechtert
bei verminderter Beleuchtungsstärke, wenn die Beleuchtungs
stärke eines Gegenstandes gleich oder weniger als 100 lux
beträgt, und Störungen wie das Zufallsrauschen und ähnliches
werden erhöht. In dem zuvor erwähnten Dokument wird erwähnt,
daß die Hauptquelle des Zufallsrauschens ein Vorverstärker
vom Typ der Spannungs-Negativrückkopplung ist.
Darüber hinaus ist ein weiterer herkömmlicher Bildwandler
bekannt, in dem die Auslese eines Signals aus einer Abbil
dungsvorrichtung in einem Spannungs-Auslesemodus durchge
führt wird. In diesem herkömmlichen Bildwandler wird ein
Vorverstärker benutzt, der keine Spannungs-Negativrückkopp
lung verwendet. Demzufolge wird das in dem Vorverstärker er
zeugte Zufallsrauschen vermindert. In diesem Bildwandler je
doch wird die Signal-Ausgabeleitung jedesmal zurückgesetzt
(reset), wenn ein Signal eines einzigen Pixels ausgelesen
wird. Daraus ergibt sich, daß ein Rauschen (Rücksetzrau
schen) aufgrund des Rücksetzens der Signal-Ausgabeleitung
auftritt, und dieses Rauschen ist weit stärker als das in
dem Vorverstärker erzeugte Zufallsrauschen. Dieser herkömm
liche Bildwandler ist somit für die praktische Verwendung
nicht geeignet.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Fest
körper-Bildwandler mit vermindertem in dem Vorverstärker
erzeugten Zufallsrauschen und mit höherer Empfindlichkeit
zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird das Auslesen eines Signals von einer
Abbildungsvorrichtung in einem Spannungs-Auslesemodus durch
geführt, und desweitern wird die Signal-Ausgabeleitung zu
jeder Zeit zurückgesetzt, in der ein Signal einer Vielzahl
von Pixels ausgelesen wird. Im Ergebnis ist das von einem
Verstärker (Vorverstärker) ausgegebene Videosignal ein kom
biniertes Signal, das durch Addition einer Videosignal-Span
nung, die zu der vorliegenden Zeit auftritt, und einer Video
signal-Spannung der vorausgehenden Zeit gebildet wird, und
dann wird das Ausgabesignal des Verstärkers (Vorverstärker)
einer Differentialschaltung zugeführt. Von der Differential
schaltung wird ein Differentialsignal zwischen dem Video
signal des vorliegenden Pixels und dem Videosignal des vor
herigen Pixels (einer Pixel-Periode früher als das vor
liegende Pixel) ausgegeben. Aufgrund dieser Anordnung wird
ein Videosignal für jedes Pixel von der Differentialschal
tung ausgegeben.
Wie vorausgehend beschrieben, wird in der vorliegenden Er
findung kein Vorverstärker vom Typ der Spannungs-Negativ
rückkopplung verwendet, und da die Anzahl der Male des Zu
rücksetzens der Signal-Ausgangsleitung klein ist, wird ein
Festkörper-Bildwandler mit vermindertem Zufallsrauschen und
mit einer hohen Empfindlichkeit geschaffen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung von Ausführungsformen in Verbindung mit der
Zeichnung.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Signal-Kurvendiagramm, das die Signal-
Kurven an verschiedenen Stellen in der Aus
führungsform in Fig. 1 zeigt.
Fig. 3 zeigt die Graphen eines Zufallsrauschen-Spektrums,
das die vorteilhaften Wirkungen in der Ausführungs
form der Fig. 1 zeigt.
Fig. 4 ist ein Schaltungsdiagramm eines konkreten Bei
spiels der Ausführungsform in Fig. 1.
Fig. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die Kurven an ver
schiedenen Stellen in dem Schaltungsdiagramm in
Fig. 4 zeigt.
Fig. 6 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 7A ist ein Schaltungsdiagramm der horizontalen Ab
tastschaltung in der Ausführungsform in Fig. 6.
Fig. 7B ist ein Signalkurven-Diagramm, das die Signalkur
ven an verschiedenen Stellen in der horizontalen
Abtastschaltung in Fig. 7A zeigt.
Fig. 8 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 9 ist ein Blockdiagramm, das einen Teil der Ausfüh
rungsform in Fig. 8 zeigt.
Fig. 10 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine äquivalente
Schaltung des Blockdiagramms in Fig. 9 zeigt.
Fig. 11 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 12 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung.
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm, das eine Version eines
Teils der Schaltung in der Ausführungsform in
Fig. 8 zeigt.
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Version
des Teils der Schaltung in Fig. 8 zeigt.
Fig. 16 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Version
des Teils der Schaltung in Fig. 8 zeigt.
Fig. 17 ist ein Blockdiagramm, das eine weitere Version
des Teils der Schaltung in Fig. 8 zeigt.
Fig. 18 und
Fig. 20 sind Blockdiagramme, die Versionen der Ausfüh
rungsform in Fig. 8 zeigen.
Fig. 19 schließlich ist ein Blockdiagramm einer Version
der Ausführungsform in Fig. 1.
Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nach
folgend beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockdiagramm einer Aus
führungsform der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 wird eine
Signalspannung auf einer Signal-Ausgabeleitung 24 von einer
Abbildungsvorrichtung 1 ausgegeben, und einem Verstärker 6
mit einer hohen Eingangsimpedanz und geringem Rauschen zuge
führt. Eine Rauschquelle ist mit 2 bezeichnet, und das in
dem Verstärker 6 erzeugte Rauschen ist als die äquivalente
Rauschquelle 2 gezeigt. Eine Zurücksetz-Einrichtung
(reset-), die aus einem FET 10 und einer Stromversorgung 11
besteht, ist ebenso mit der Signal-Ausgabeleitung 24
verbunden. Ein Signal eines von dem Verstärker 6 ausge
gebenen Pixels wird einer Integrierschaltung 12 zugeführt.
Das Signal des Pixels, das der Integrierschaltung 12 zuge
führt wird, wird darin integriert und an eine Differential
schaltung 3 ausgegeben. Die Differentialschaltung 3, welche
den Unterschied zwischen benachbarten Pixels aufnimmt, ent
hält eine Verzögerungsschaltung 13 und einen Differential
verstärker 7. In der Verzögerungsschaltung 13 wird das in
sie eingegebene Signal um eine Pixel-Periode verzögert, und
dann dem Differentialverstärker 7 zugeführt. Dann wird ein
Signal des Unterschiedes zwischen dem Ausgabesignals der Ver
zögerungsschaltung 13 und dem Ausgabesignal der Integrier
schaltung 12 von dem Differentialverstärker 7 ausgegeben.
Mit anderen Worten, es wird durch Ausgeben des Unterschieds
zwischen dem um eine Pixel-Periode verzögerten Signals (im
folgenden als verzögertes Signal bezeichnet) und dem nicht
verzögerten Signal (im folgenden als ursprüngliches Signal
bezeichnet) eine normale Signalkurve reproduziert.
Kurven an verschiedenen Stellen der Ausführungsform in Fig.
1 sind in Fig. 2 gezeigt. Insbesondere zeigt Fig. 2(A)
einen Zurücksetz-Impuls RP 1, der an eine Steuerelektrode
(Gate) des FET 10 angelegt wird. Der Zurücksetz-Impuls RP 1
wird in jeder horizontalen Abtastperiode in dieser Ausfüh
rungsform eingegeben. In Fig. 2(B) ist eine Kurve der Aus
gabe des Verstärkers 6 gezeigt. Eine Kurve der Ausgabe, die
an dem Ausgabeanschluß 18 auftritt, ist in Fig. 2(C) ge
zeigt. Eine Kapazität C ist auf der Signal-Ausgabeleitung
24 der Abbildungsvorrichtung 1 vorhanden, und der Wert der
Kapazität C beträgt 10 pF. Wenn der Zurücksetz-Impuls RP 1
an die Steuerelektrode des FET 10 zu einem Zeitpunt T = t 0
(Fig. 2) angelegt wird, wird eine Quelle-Senke-Schaltung
des FET 10 leitfähig gemacht, und elektrische Ladung auf
dieser Kapazität C der Signal-Ausgabeleitung 24 wird auf
ein Potential der Stromversorgung 11 zurückgesetzt. Danach
wird während eines Zeitintervalls t 1 - t 2 das Signal des
ersten Pixels der Abbildungsvorrichtung 1 ausgelesen. Das
Signal des Pixels der Abbildungsvorrichtung 1 wird mit
einer Frequenz von f s ausgelesen. Das von der Abbildungs
vorrichtung 1 ausgegebene Signal wird durch den Verstärker
6 verstärkt und in die Integrierschaltung 12 (Fig. 2(B))
eingegeben. In der Integrierschaltung 12 wird das Signal
für das Zeitintervall t 1 - t 3 auf ein Signal für ein Zeit
intervall t 2 - t 3 zusammengedrückt und das zusammengedrückte
Signal ausgegeben. Das von der Integrierschaltung ausge
gebene Signal wird der Differentialschaltung 3 zugeführt,
die ein Differenzensignal zwischen dem Signal der vor
liegenden Pixel-Periode (die nicht-verzögerte Ausgabe des
Integrierers 12) und dem Signal der letzten Pixel-Periode,
eine Pixel-Periode früher (die verzögerte Ausgabe des
Integrierers 12) erzeugt. Danach wird während eines Zeit
intervalls t 3 =t 5 ein Signal des zweiten Pixels der Abbil
dungsvorrichtung 1 ausgelesen. Dieses Signal wird durch den
Verstärker 6 verstärkt und durch die Integrierschaltung 12
auf ein Signal für ein Zeitintervall t 4 - t 5 zusammenge
drückt. Das von der Integrierschaltung 12 ausgegebene Si
gnal wird der Differentialschaltung 3 zugeführt. In der
Differentialschaltung 3 werden das um eine Pixel-Periode
(1/f s ) durch die Verzögerungsschaltung 13 verzögerte Signal
(verzögertes Signal), d. h. das Signal während des Zeit
intervalls t 2 - t 3, und das Ausgabesignal der Integrier
schaltung 12, d. h. das Signal während des Zeitintervalls
t 4 - t 5, in den Differentialverstärker 7 eingegeben, und
als Ergebnis wird ein Signal für ein Zeitintervall t 4 - t5,
gezeigt in Fig. 2(C), an den Ausgabeanschluß 18 ausgege
ben. In derselben Weise wird das Signal jedes Pixels auf
einanderfolgend ausgelesen und das in Fig. 2(C) gezeigte
Signal an den Ausgabeanschluß 18 ausgegeben.
Fig. 3 zeigt einen Graphen eines Zufallsrauschen-Spektrums
in der vorliegenden Erfindung, das zu einem Wert des Aus
gangsstroms der Abbildungsvorrichtung 1 umgewandelt wird,
und ein Graph dessen im Stand der Technik ist ebenso ge
zeigt. Mit anderen Worten zeigt der Graph in Fig. 3 das
Zufallsrauschen-Spektrum, bei dem das Spektrum auf den Aus
gabestrom-Wert umgewandelt ist unter der Annahme, daß alles
Rauschen einschließlich des Rauschens n 1 der Rauschquelle
2, gezeigt in Fig. 1, von der Abbildungsvorrichtung 1 aus
gegeben wird. Die Kurve S 1 in Fig. 3 ist ein Graph des Zu
fallsrauschen-Spektrums in der Ausführungsform in Fig. 1.
Die Kurve S 2 ist ein Graph des Zufallsrauschens-Spektrums
in dem herkömmlichen Horizontal-Auslese-MOS-Bildwandler.
Die Kurve S 3 ist ein Graph des Zufallsrauschen-Spektrums in
der herkömmlichen Abbildungsvorrichtung des "Spannungs-Aus
lese-Typs" (zu jeder Zeit, wenn das Signal jedes Pixels aus
gelesen wird, wird das Signal der elektrischen Ladung auf
der Kapazität C der Signal-Ausgabeleitung ausgelesen). Wie
der Fig. 3 zu entnehmen ist, wird in der vorliegenden Er
findung das Zufallsrauschen in starkem Umfang vermindert.
In der Ausführungsform in Fig. 1 wird das Zurücksetz-Rau
schen aufgrund des Transistors 10 auf der Kapazität während
einer horizontalen Abtastperiode gehalten, und da der Unter
schied zwischen dem ursprünglichen Signal und dem verzöger
ten Signal von dem Differentialverstärker 7 ausgegeben wird,
wird das Zufallsrauschen in vorteilhafter Weise unterdrückt.
Darüber hinaus ist in der Ausführungsform, wie in Fig. 3 ge
zeigt, das Zufallsrauschen bei tiefen Frequenzen sehr klein,
und eine signifikante rauschvermindernde Wirkung kann im Hin
blick auf das Rauschen eines Farbsignals eines schmalen Ban
des erhalten werden.
In Fig. 4 ist ein konkretes Schaltungsdiagramm der Ausfüh
rungsform in Fig. 1 gezeigt. In Fig. 4 entspricht ein Tran
sistor (FET) 101 dem Transistor 10 in Fig. 1. In der Ausfüh
rungsform in Fig. 4 ist der FET 101 zum Zurücksetzen in der
Abbildungsvorrichtung 1 inbegriffen. Die Abbildungsvorrich
tung 1 weist einen horizontalen Abtaster 13, einen vertika
len Abtaster 31, Fotodioden 20, schaltende FETs 21, 22 und
23, FETs 102 zum Zurücksetzen jedes Pixel, und den FET 101
zum Zurücksetzen des Ausgabeabschnitts der Abbil
dungsvorrichtung 1 auf. Insbesondere besteht ein Pixel aus
der Fotodiode 20, und den FETs 21, 22. Obwohl die tatsäch
liche Abbildungsvorrichtung 1 eine große Anzahl von Pixels
aufweist, wird nur ein Teil der Pixels in Fig. 4 gezeigt.
Der Verstärker 6 enthält einen FET 40, Widerstände 61, 62
und einen Kondensator 81. Die Integrierschaltung 12 enthält
Transistoren 43, 44, 45, einen FET 41, eine Stromquelle 55,
Spannungsquellen 38, 52, Widerstände 63, 64, 65, 76, und
Kondensatoren 57, 78. Die Verzögerungsschaltung 13 enhält
Transistoren 41, 47, 48, einen FET 42, eine Stromquelle 56,
Spannungsgqellen 39, 53, Widerstände 66, 67, 68, 69, 77,
und Kondensatoren 58, 59, 79. Die Verzögerungsschaltung 13
hat den gleichen Schaltungsaufbau wie die Integrierschal
tung 12. Der Differentialverstärker 7 weist eine Addier
schaltung mit Widerständen 70, 71, einen Verstärker mit
Widerständen 49, 50, eine Spannungsquelle 54, und Wider
stände 72, 73, 74, 75 auf. In dem in Fig. 4 gezeigten
Stromkreis werden, da die Polarität der Ausgabe der Inte
grierschaltung dem Ausgabesignal der Verzögerungsschaltung
entgegengesetzt ist, beide Ausgabesignale einfach zueinan
der addiert, und verstärkt.
Fig. 5 zeigt eine Zeitabfolge-Karte zur Erklärung des Be
triebs der Ausführungsform in Fig. 4. Die Kurve, die durch
ein in Fig. 4 gezeigtes identisches Symbol bezeichnet ist,
ist an der Position erzeugt, die das Symbol trägt.
Der Stromkreis in Fig. 4 wird mit Bezug auf die Zeitab
folge-Karte in Fig. 5 erläutert.
Zunächst werden eine horizontale Signalleitung 28 und eine
Signal-Ausgabeleitung 24 auf eine Spannung der Spannungs
quelle 11 bei Synchronisierung eines Zurücksetz-Impulses
RP 1 während einer horizontalen Rücklauf-Periode zurückge
setzt. Danach wird die Information jedes Pixels aufeinan
derfolgend durch vertikale Abtastimpulse V 1, V 2 und V 3 und
horizontale Abtastimpulse h 1, h 2 und h 3 ausgelesen. Das
Signal jedes somit ausgelesenen Pixels wird durch den FET
40 verstärkt.
Dann beginnt ein Strom, der der Signalspannung jedes Pixels
proportional ist, von dem Kondensator 57 zu dem Transistor
43 zu fließen. Darauffolgend sinkt die auf dem Kondensator
57 angesammelte elektrische Ladung um einen Betrag, der dem
Integral des in den Transistor 43 fließenden Stroms im Hin
blick auf die Zeit entspricht.
Danach wird der FET 41 leitend aufgrund des an einen An
schluß RP 2 angelegten Rücksetz-Impulses, und die während
einer Pixel-Periode verlorene elektrische Ladung wird von
der Spannungsquelle 51 durch den Widerstand 64 dem Konden
sator 57 zugesetzt. Dementsprechend erscheint das Ergebnis
der Integration des Signals für eine Pixel-Periode über den
Widerstand 64 in Spannungs-Form. Aufgrund der zuvor erwähn
ten Operation kann der Abfall in der Hochfrequenz-Reaktion
verbessert werden.
Die Verzögerungsschaltung 13 ist von gänzlich gleicher
Schaltungsanordnung wie die Integrierschaltung 12. Dies be
deutet, daß die über den Widerstand 64 auftretende Spannung
dem Transistor 46 zugeführt wird. Somit fließt die elektri
sche Ladung, deren Betrag proportional zu der Spannung ist,
die in den Transistor 64 eingegeben wird, von dem Kondensa
tor 58 in den Transistor 46. Danach wird der FET 42 auf
grund des an den Anschluß RP 2 angelegten Rücksetz-Impulses
leitend, und die während einer Pixel-Periode verlorene
elektrische Ladung wird dem Kondensator 58 von der Span
nungsquelle 51 durch den Widerstand 68 zugesetzt bzw. er
gänzt. Auf diese Weise entsteht über den Widerstand 68 eine
Spannung, die um eine Pixel-Periode verzögert ist. Da die
Polarität des Ausgangssignals (ursprüngliches Signal) der
Integrierschaltung 12 der Polarität des Ausgangssignals
(verzögertes Signal) der Verzögerungsschaltung entgegenge
setzt ist, werden die beiden Ausgangssignale einfach
zueinander durch die Widerstände 70 und 71 addiert. Dann
wird das Signal durch die Transistoren 49 und 50 verstärkt
und von dem Ausgangsanschluß 18 ausgegeben.
In den Ausführungsformen, gezeigt in Fig. 1 und 4, ist die
Integrierschaltung 12 vorgesehen. Jedoch kann die Integrier
schaltung 12 weggelassen werden. Fig. 6 zeigt eine weitere
Ausführungsform, in der die Integrierschaltung 12 nicht vor
gesehen ist. Da Hochfrequenz-Komponenten des Signals auf
grund des Haltens für eine Pixel-Periode abnehmen, ist S/N
(Signal/Noise) bei hohen Frequenzen um einen Betrag ver
schlechtert, der dem Abfall der Hochfrequenz-Komponenten
entspricht. Die Operation jeder Schaltung in der Ausfüh
rungsform in Fig. 6 ist ähnlich der in Fig. 1.
In den Ausführungsformen in den Fig. 1 und 4 tritt ein
Phänomen auf, das einem Störbild (residual image) gleich
ist. Wenn man annimmt, daß die Signal-elektrische Ladung,
die zu dem Kondensator C auf der Signal-Ausgangsleitung 24
von einem m-ten Pixel in horizontaler Richtung ausgelesen
wird, durch Q m dargestellt wird, und daß die angesammelte
Kapazität jedes Pixels durch Cp dargestellt wird, wenn ein
l-tes Pixel ausgewählt wird, dann ist die elektrische Rest
ladung Q rl auf dem Pixel durch die folgende Formel (1) aus
gedrückt, weil
Im Falle eines feststehenden Bildes, wird, da Q rl nicht
verändert ist, unnötige elektrische Ladung von dem Pixel
nicht ausgelesen. Jedoch wird im Falle eines sich
bewegenden Bildes eine Veränderung in Q rl zwischen den Fel
dern von dem Pixel ausgelesen. Als Ergebnis tritt das
Phänomen, das dem Störbild gleich ist, auf (im folgenden
wird dieses Phänomen als Störbild bezeichnet).
Wenn man beispielsweise annimmt, daß Cp/C = 10-3, und daß
die Anzahl der fotoelektrischen Wandlerelemente (transducer)
in der horizontalen Richtung pro Ausgangsanschluß 250 be
trägt, am rechten Rand des Bildschirms, wird eine elektri
sche Ladung, die (-1/4) einer Veränderung während eines Fel
des der Durchschnitts-Signal-elektrischen Ladung entspricht
ausgelesen.
Fig. 7A und 7B zeigen eine Ausführungsform, die das Pro
blem dieses Störbildes löst. Fig. 7A zeigt eine Ausfüh
rungsform eines horizontalen Abtasters in der in Fig. 4 ge
zeigten Ausführungsform. In dieser Ausführungsform sind
weitere Teile einer Abbildungsvorrichtung, die Anordnungen
eines Verstärkers, eine Integrierschaltung, eine Differenti
alschaltung, etc., dieselben wie in der Ausführungform in
Fig. 4. Mit anderen Worten wird in dem horizontalen Ab
taster 30 in Fig. 4 die in Fig. 7A gezeigte Ausführungsform
verwendet. Fig. 7B ist eine Zeitabfolge-Karte für die in
Fig. 7A gezeigte Schaltung. Die den Kurven in Fig. 7B zuge
ordneten Symbole zeigen verschiedene Stellen in Fig. 7A, an
denen die Kurven erzeugt werden. In Fig. 7A sind eine Boot
strap-Kapazität 90 und Transistoren 91 bis 96 gezeigt.
In dem Beispiel des in Fig. 7A gezeigten horizontalen Abta
sters ist während der in Fig. 5 gezeigten Periode T 1, d. h.
in der ersten Periode der horizontalen Rücklauf-Periode (re
trace), ein Reihen-Auswahl-Impuls in der vorherigen Abtast
periode immer noch auf einem hohen Pegel, und ebenso werden
während der Periode, in welcher RP 1 auf einem hohen Pegel
ist, Hochpegel-Signale in alle Eingangsanschlüsse H 1, H 2,
H S und H in eingegeben. Daraus ergibt sich, daß alle Aus
gangssignale h 1, h 2 und h 3 des horizontalen Abtasters 30
einen hohen Pegel annehmen und daß alle Pixels der Reihe,
die während der vorherigen horizontalen Abtastperiode aus
gewählt wurde, zurückgesetzt werden. Darüber hinaus kann
das Störbild durch geeignetes Einstellen des Wertes des
Widerstandes 71 in Fig. 4 vermindert werden.
Der Grund für die Verringerung des Störbildes wird im fol
genden beschrieben. Der horizontale Abtaster, wie in Fig.
7A gezeigt, wird verwendet, und nach dem Abtasten jeder
Reihe, wenn alle Pixels der Reihe zurückgesetzt sind, ist
die Signal-elektrische Ladung Q l eines l-ten Pixels in der
horizontalen Richtung eine Summe der elektrischen Ladung
Q l , die auf die Kapazität C auf der Signal-Ausgangsleitung
24 ausgelesen wird, und der elektrischen Ladung Q rl , die
auf dem Pixel verbleibt, und wird ausgedrückt durch die
folgende Formel.
Demgemäß ist, wenn der Unterschied des ursprünglichen Si
gnals und des verzögerten Signals in dem Differentialver
stärker 7 erhalten wird, und wenn das ursprüngliche Signal
(1 + Cp/C)-mal das verzögerte Signal ist,
Somit wird der Einfluß der auf dem Pixel verbleibenden
elektrischen Ladung ausgeschaltet und das Störbild ver
schwindet. Der gleiche Effekt kann durch Einstellen des
Wertes des Widerstandes 71 erhalten werden, so daß das ver
zögerte Signal (1-CP/C)-mal das ursprüngliche Signal ist.
Wie vorausgehend beschrieben, wird in dieser Ausführungs
form ein Festkörper-Bildwandler mit geringem Rauschen ge
schaffen, der immer noch kein Störbild hervorruft.
Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform. In der in Fig. 8
gezeigten Ausführungsform wird, da eine kapazitive negative
Rückkoppelung von dem Ausgangsanschluß eines Niedrigrauschen-
Inverter-Verstärkers 9 mit hoher Eingangsimpedanz an den Aus
gangsanschluß 14 einer Abbildungsvorrichtung 1 (ein Konden
sator Cf ist verbunden) angelegt wird, das Störbild vermin
dert. Mit anderen Worten wird die Ausführungsform in Fig. 8
durch Ersetzen des Verstärkers 6 in der Ausführungsform in
Fig. 1 durch den Differentialverstärker 9 und den Rückkopp
lungs-Kondensator Cf gebildet. Fig. 9 zeigt eine Schaltung
zwischen dem Abbildungsvorrichtung-Ausgangsanschluß 14 und
dem Inverter-Verstärker-Ausgangsanschluß 15 in der Ausfüh
rungsform in Fig. 8. Fig. 10 zeigt eine gleichwertige
Schaltung der Schaltung in Fig. 9. In Fig. 9 und 10 be
zeichnet das Symbol C die Kapazität C auf der Signal-Aus
gangsleitung 24, das Symbol Cf bezeichnet eine Rückkopp
lungs-Kapazität, und das Symbol G bezeichnet eine Ver
stärkung des Inverter-Verstärkers 9. Wie in Fig. 10 ge
zeigt, ist aufgrund des Miller-Effektes die Kapazität des
Abbildungsvorrichtung-Ausgangsanschlusses 14 erhöht und
eine Spannungsänderung an dem Abbildungsvorrichtung-Aus
gangsanschluß 14 wird auf einen Wert β 1 mal dem ursprüng
lichen Wert, unterdrückt, indem β 1 durch die folgende For
mel (4) ausgedrückt ist:
Demgemäß wird auch das Störbild auf b 1 mal (β 1 < 1) dem ur
sprünglichen Wert unterdrückt.
Aufgrund der Zugabe der Kapazität Cf, wird das Signal/Rausch-
Verhältnis verschlechtert. Das verschlechterte Signal/Rausch-
Verhältnis ist β 2 mal dem ursprünglichen Wert, indem β 2
durch die folgende Formel (5) ausgedrückt wird:
Somit kann durch Entwurf von Cf < < C die Verschlechterung
auf einen geringen Wert begrenzt werden. Darüber hinaus ist
die Spannungsverstärkung des kapazitiven Rückkoppelungs-Ver
stärkers durch β 3 bestimmt, das durch die folgende Formel
(6) ausgedrückt ist:
Zum Beispiel ist, wenn Cf/C = 0,05 und G = 1000, das Rau
schen auf 1,05-mal (d. h. B2 = 1,05) vergrößert, wogegen
das Störbild um 0,02-mal (d. h. b 1 = 0.02) vermindert ist.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Spannungsverstärkung 20 (d. h.
β 3=20), und die NF (Rauschzahl) an einer späteren Stufe
des Abbildungsvorrichtung-Ausgangsanschluß 14 wird kein
Problem darstellen.
Darüber hinaus wird in dieser Ausführungsform kein Bedarf
bestehen, den in Fig. 7 gezeigten horizontalen Abtaster zu
benutzen.
Wie vorausgehend beschrieben, kann in dieser Ausführungs
form ein ausreichender Festkörper-Bildwandler bei geringem
Rauschen geschaffen werden, der noch kein Störbild hervor
ruft.
Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In der Ausführungsform in Fig. 11 sind die Senken-
Elektrode und die Quellen-Elektrode eines FET 10, die als
ein Rücksetz-Schalter dient, über einen Rückkopplungs-Konden
sator Cf verbunden. Der Vorgang in dieser Ausführungsform
ist dem Vorgang in der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform
völlig gleich.
Diese Ausführungsform liefert wegen des Umstands, daß der
Rücksetz-Schalter wie oben beschrieben angeordnet ist, im
Vergleich mit der Ausführungsform in Fig. 8 die folgenden
Vorteile:
- 1) Das Zurücksetzen wird bei einer hohen Geschwindig keit durchgeführt.
- 2) Der Gleichstrom-Arbeitspunkt des Differentialver stärkers 9 ist stabilisiert.
In dieser Ausführungsform kann ebenso ein Bildwandler mit
geringerem Rauschen und vermindertem Störbild geschaffen
werden.
Fig. 12 zeigt eine weitere Ausführungsform. In der Ausfüh
rungsform in Fig. 12 ist anstelle des FET 10, der als Rück
setz-Schalter dient, ein Widerstand Rf mit einem hohen Wider
standswert parallel mit einem Rückkopplungs-Kondensator Cf
geschaltet. In dieser Ausführungsform entlädt sich die elek
trische Ladung, die auf einer Kapazität C einer Signal-Aus
gangsleitung 24 und dem Rückkopplungs-Kondensator Cf ange
sammelt ist, allmählich durch den Widerstand Rf. Mit
anderen Worten wird die Signal-Ausgangsleitung 24 durch den
hohen Widerstand des Widerstands Rf langsam zurückgesetzt.
Daraus ergibt sich, daß die Signal-elektrische Ladung auf
dem Abbildungsvorrichtung-Ausgangsanschluß 14 nicht voll
ständig gehalten wird, sondern nach und nach verloren geht.
Diese Ausführungsform ist jedoch vorteilhaft darin, daß der
FET 10 für den Rücksetz-Schalter nicht erforderlich ist und
der Schaltungsmaßstab vermindert werden kann.
In dieser Ausführungsform wird ein Rausch-Strom hervorgeru
fen, weil der Widerstand Rf verbunden ist. Wenn jedoch bei
spielsweise der Widerstand Rf auf einen hohen Widerstands
wert, z. B. 10 MΩ, ausgelegt wird, wird der Rausch-Strom so
klein sein, wie 0,04 , und es wird kein Problem
geben.
Darüber hinaus werden in dieser Ausführungsform Tieffre
quenz-Komponenten bei einer Frequenz gleich oder unterhalb
der Frequenz f 0 = (2π Cf Rf) -1, die durch den Rückkopplungs-
Kondensator Cf mit einem Kapazitätswert Cf und den Wider
stand Rf mit einem Widerstandswert Rf bestimmt ist, in dem
Ausgang einer Differentialschaltung 3 unterdrückt. Jedoch
sind die Tieffrequenz-Komponenten an dem Ausgangsanschluß
eines Differentialverstärkers 9 nach der Differentiation
bereits vorhanden. Im Ergebnis wird durch Kombination des
Ausgangssignals der Differentialschaltung 3 und des Aus
gangssignals des Differentialverstärkers 9 durch einen
Addierer 5 ein normales Videosignal an einen Ausgangsan
schluß 18 ausgegeben. Es ist zu beachten, daß das Ausgangs
signal der Differentialschaltung 9 dem Addierer 5 durch
eine Verzögerungsschaltung 4 zugeführt wird, und daß die
Verzögerungsschaltung 4 verbunden ist, um eine Zeitver
zögerung, die in einer Integrierschaltung 12 hervorgerufen
ist, zu kompensieren. Der Betrag der Verzögerung in der
Verzögerungsschaltung 4 ist gewöhnlich eine Pixel-Periode.
Wie vorausgehend beschrieben, kann in dieser Ausführungs
form ein befriedigender Festkörper-Bildwandler mit
geringerem Rauschen geschaffen werden, wobei nur ein
kleines Störbild hervorgerufen wird.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In der Ausführungsform in Fig. 13 wird im Ver
gleich zu der in Fig. 12 gezeigten das Ausgangssignal eines
Differentialverstärkers 9 durch einen Filter 8 einer Inte
grierschaltung 12 ebenso wie einer Verzögerungsschaltung 4
zugeführt.
In dieser Ausführungsform kann die zuvor erwähnte Frequenz
f 0 durch den Filter 8 unabhängig von den Werten Rf und Cf
bestimmt werden. In anderer Hinsicht ist der Betrieb ähn
lich dem in der Ausführungsform in Fig. 12.
Fig. 14 zeigt eine Ausführungsform, in welcher eine konkre
te Schaltung des Differentialverstärkers 9 in der Ausfüh
rungsform in Fig. 8 gezeigt ist. In der Ausführungsform in
Fig. 14 wird der Differentialverstärker 9 durch einen FET
112 dargestellt. Ein Rückkopplungs-Kondensator Cf wird
durch eine interne Kapazität zwischen der Steuer-Elektrode
und der Senken-Elektrode des FET 112 dargestellt. Mit
anderen Worten wird die interne Kapazität Cgd zwischen der
Steuer-Elektrode und der Senken-Elektrode des FET 112 als
Rückkopplungs-Kondensator Cf verwendet.
In dieser Ausführungsform besteht im Vergleich mit der in
Fig. 8 gezeigten kein Bedarf, einen Rückkopplungs-Kondensa
tor erneut zu verbinden, und das Rauschen ist entsprechend
vermindert.
Jedoch hat die Kapazität Cgd zwischen der Steuer-Elektrode
und der Senken-Elektrode des FET 112 einen hohen Wert, der
sich auf etwa 30 bis 40% der gesamten Steuer-Elektroden-
Kapazität beläuft, und die Spannungsverstärkung der ersten
Stufe ist durch den Miller-Effekt der Kapazität Cgd zwi
schen der Steuer-Elektrode und der Senken-Elektrode
begrenzt. Dieses Problem kann man durch Verminderung des
Rauschens der Integrierschaltung 12 lösen.
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform, in welcher ein
Beispiel einer konkreten Schaltung des Differentialverstär
kers 9 in der Ausführungsform in Fig. 8 gezeigt ist. In
dieser in Fig. 15 gezeigten Ausführungsform wird das zuvor
erwähnte Problem aufgrund der Kapazität Cgd zwischen der
Steuer-Elektrode und der Senken-Elektrode des FET 112 ge
löst.
In dieser Ausführungsform ist der Emitter eines Transistors
114, dessen Basis geerdet (Masse) ist, mit der Senken-Elek
trode des FET 112 verbunden, und der Transistor 114 ist in
Kaskade geschaltet. Bezugszeichen 115 bezeichnet einen nor
malen Verstärker. Durch den Transistor 114 ist die Senken-
Elektrode des FET 112 auf eine konstantes Potential festge
legt, und die Kapazität Cgd zwischen der Steuer-Elektrode
und der Senken-Elektrode des FET 112 liefert keinen Miller-
Effekt. Dank dieser Tatsache existiert ein Vorteil darin,
daß die Frequenz-Kennlinie und die Spannungsverstärkung in
der ersten Stufe nicht verschlechtert sind.
Fig. 16 zeigt eine Ausführungsform, in welcher ein Beispiel
einer konkreten Schaltung des Differentialverstärkers 9 in
der Ausführungsform in Fig. 8 gezeigt ist.
Die in Fig. 16 gezeigte Ausführungsform, wie es in der in
Fig. 15 gezeigten Ausführungsform der Fall ist, löst das
Problem der Kapazität Cgd zwischen der Steuer-Elektrode und
der Senken-Elektrode des FET 112, welche den Miller-Effekt
liefern würde.
In dieser Ausführungsform ist der Emitter eines Transistors
117, dessen Basis geerdet ist, mit der Senken-Elektrode des
FET 112 verbunden, und der Emitter ist ebenso verbunden mit
einer Spannungsquelle 111 durch einen Widerstand R 1. Mit
anderen Worten ist der Transistor 117, dessen Basis geerdet
ist, in einer Parallel-Kaskade geschaltet. Bezugszeichen
116 bezeichnet einen normalen Verstärker. Auch in dieser
Ausführungsform, ähnlich der in Fig. 15 gezeigten Ausfüh
rungsform, liefert die Kapazität Cgd zwischen der Steuer-
Elektrode und der Senken-Elektrode des FET 112 keinen
Miller-Effekt, da die Senken-Elektrode des FET 112 auf
einem konstanten Potential festgehalten ist. Aufgrund die
ser Tatsache besteht ein Vorteil darin, daß die Verminde
rung der Freguenz-Kennlinie und der Abfall der Verstärkung
in der ersten Stufe nicht auftreten. Darüber hinaus ist es
in dieser Ausführungsform im Vergleich mit der in Fig. 15
gezeigten Ausführungsform vorteilhaft, daß die Stromver
sorgungs-Spannung um einen Betrag vermindert werden kann,
der einer Spannung zwischen dem Emitter und dem Kollektor
des Transistors 117 entspricht, d. h. etwa 1 bis 3 V.
Fig. 17 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. In der in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform ist
eine Spule L desweiteren zwischen dem Widerstand R 1 und der
Spannungsquelle 111 in der Ausführungsform der Fig. 16 ein
gefügt. Die Schaltungsanordnung ist, wenn man davon ab
sieht, zu der in der Ausführungsform der Fig. 16 gezeigten
ähnlich.
In dieser Ausführungsform besteht aufgrund der Verbindung
der Spule L ein Vorteil darin, daß im Vergleich mit der in
Fig. 16 gezeigten Ausführungsform die Stromversorgungs-
Spannung noch kleiner gemacht werden kann. Darüber hinaus
ist aufgrund der Gegenwart der Spule L die Steilheit gm des
Transistors 117 vermindert, und durch diese Verminderung
ist die Rauschzahl NF des Transistors 117 vermindert. Dem
gemäß besteht ein Vorteil darin, daß ein hoher Strom dem
FET 112 bei einer kleinen Stromversorgungs-Spannung zuge
führt wird, und daß das in dem FET 112 erzeugte Rauschen
vermindert ist.
Wie vorausgehend beschrieben, sind auch in den in Fig.
13 bis 17 gezeigten Ausführungsformen Festkörper-Bildwand
ler mit geringerem Rauschen und keinem Störbild geschaffen.
Darüber hinaus sind in den in Fig. 1, 4, 8 bis 17 ge
zeigten Ausführungsformen in allen Fällen die Integrier
schaltung 12 und die Differentialschaltung 3 verwendet. Je
doch sind diese Schaltungen in der vorliegenden Erfindung
nicht unerläßlich, sondern können durch eine Differenzier
schaltung ersetzt werden. Die Ausführungsform, in der die
Integrierschaltung von der in Fig. 8 gezeigten Ausführungs
form weggelassen ist, ist in Fig. 18 gezeigt. Die Ausfüh
rungsform, in der die Integrierschaltung 12 und die
Differentialschaltung 3 in der Ausführungsform in Fig. 1
durch die Differenzierschaltung 16 ersetzt sind, ist in
Fig. 19 gezeigt. Darüber hinaus ist die Ausführungsform, in
der die Integrierschaltung 12 und die Differentialschaltung
3 in der Ausführungsform in Fig. 8 durch die Differenzier
schaltung 16 ersetzt sind, in Fig. 20 gezeigt.
Ebenso kann in den Fällen, in denen die Integrierschaltung
weggelassen ist, und in denen die Integrierschaltung 12 und
die Differentialschaltung 3 durch die Differenzierschaltung
16 wie in den in Fig. 18 bis 20 gezeigten Ausführungs
formen gezeigt, ersetzt sind, der Rausch-Unterdrückungs
effekt aufrecht erhalten werden. Darüber hinaus ist der
Verminderungseffekt des Störbildes nicht verändert.
Claims (20)
1. Festkörper-Bildwandler mit einer Vielzahl von Pixels,
die jeweils
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und
einen Verstärker (6) haben, der mit einer Signalspan nung versorgt wird, die auf der Signal-Ausgangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu verstärken, gekennzeichnet durch,
einen Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß (17) zum Empfan gen eines Rücksetz-Impulses bei einer vorherbestimmten Periode;
eine Rücksetz-Einrichtung (10, 11), die mit der Signal- Ausgangsleitung und dem Rücksetz-Impuls-Fingangsan schluß verbunden ist, um ein Potential der Signal-Aus gangsleitung in Übereinstimmung mit dem an den Rücksetz- Impuls-Eingangsanschluß angelegten Rücksetz-Impuls zu rückzusetzen;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Verstär ker verbunden ist, um ein Differentialsignal zwischen einem Pixel-Signal, das von dem Verstärker eingegeben wird, und einem Pixel-Signal, das um ein Pixel voraus geht, zu erzeugen und auszugeben.
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und
einen Verstärker (6) haben, der mit einer Signalspan nung versorgt wird, die auf der Signal-Ausgangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu verstärken, gekennzeichnet durch,
einen Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß (17) zum Empfan gen eines Rücksetz-Impulses bei einer vorherbestimmten Periode;
eine Rücksetz-Einrichtung (10, 11), die mit der Signal- Ausgangsleitung und dem Rücksetz-Impuls-Fingangsan schluß verbunden ist, um ein Potential der Signal-Aus gangsleitung in Übereinstimmung mit dem an den Rücksetz- Impuls-Eingangsanschluß angelegten Rücksetz-Impuls zu rückzusetzen;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Verstär ker verbunden ist, um ein Differentialsignal zwischen einem Pixel-Signal, das von dem Verstärker eingegeben wird, und einem Pixel-Signal, das um ein Pixel voraus geht, zu erzeugen und auszugeben.
2. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rücksetz-Einrichtung einen
ersten FET (10) aufweist, der eine Steuer-Elektrode
hat, die mit dem Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß ver
bunden ist, eine Senken-Elektrode oder eine Quellen-
Elektrode, die mit der Signal-Ausgangsleitung verbun
den ist, wobei die Quellen-Elektrode oder die Senken-
Elektrode mit einer Spannungsquelle verbunden ist.
3. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß
(17) einen Impuls in jeder Periode erhält, die einer
horizontalen Abtastperiode entspricht.
4. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 1, desweiteren
gekennzeichnet durch eine Integrierschaltung (12), die
zwischen den Verstärker und die Differentialeinrich
tung geschaltet ist, um ein Ausgangssignal des Ver
stärkers Pixel für Pixel zu integrieren, um der
Differentialeinrichtung einen integrierten Ausgang zu
zuführen.
5. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 2, desweiteren
gekennzeichnet durch eine Integrierschaltung (12), die
zwischen den Verstärker und die Differentialeinrich
tung geschaltet ist, um ein Ausgangssignal des Ver
stärkers Pixel für Pixel zu integrieren, um der
Differentialeinrichtung einen integrierten Ausgang zu
zuführen.
6. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung (3) eine
Verzögerungsschaltung (13) aufweist, um ein Eingangs
signal zu der Differentialeinrichtung um eine Pixel-
Periode zu verzögern, um ein verzögertes Signal auszu
geben, und daß ein Differentialverstärker (7) vorge
sehen ist, der mit dem verzögerten Signal von der Ver
zögerungsschaltung und dem Eingangssignal zu der
Differentialeinrichtung versorgt wird, wobei der
Differentialverstärker (7) das Differentialsignal er
zeugt und ausgibt.
7. Festkörper-Bildwandler mit einer Vielzahl von Pixels,
die jeweils
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und einen Inverter-Verstärker (9) haben, der mit einer Si gnalspannung versorgt wird, die auf der Signal-Aus gangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu invertieren und zu verstärken, gekennzeichnet durch einen Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß (17) zum Empfan gen eines Rücksetz-Impulses bei einer vorherbestimmten Periode;
eine Rücksetz-Einrichtung (10, 11), die mit der Signal- Ausgangsleitung und dem Rücksetz-Impuls-Eingangsan schluß verbunden ist, um ein Potential der Signal-Aus gangsleitung in Übereinstimmung mit dem Rücksetz-Im puls, der an den Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß an gelegt ist, zurückzusetzen;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Inverter- Verstärker verbunden ist, um ein Differentialsignal zwischen einem von dem Inverter-Verstärker einge gebenen Pixel-Signal und einem um einen Pixel vorher gehenden Pixel-Signal zu erzeugen und auszugeben; und
einen Kondensator (Cf), dessen entgegengesetzte Enden mit der Signal-Ausgangsleitung und dem Ausgangsan schluß des Inverter-Verstärkers jeweils verbunden sind.
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und einen Inverter-Verstärker (9) haben, der mit einer Si gnalspannung versorgt wird, die auf der Signal-Aus gangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu invertieren und zu verstärken, gekennzeichnet durch einen Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß (17) zum Empfan gen eines Rücksetz-Impulses bei einer vorherbestimmten Periode;
eine Rücksetz-Einrichtung (10, 11), die mit der Signal- Ausgangsleitung und dem Rücksetz-Impuls-Eingangsan schluß verbunden ist, um ein Potential der Signal-Aus gangsleitung in Übereinstimmung mit dem Rücksetz-Im puls, der an den Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß an gelegt ist, zurückzusetzen;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Inverter- Verstärker verbunden ist, um ein Differentialsignal zwischen einem von dem Inverter-Verstärker einge gebenen Pixel-Signal und einem um einen Pixel vorher gehenden Pixel-Signal zu erzeugen und auszugeben; und
einen Kondensator (Cf), dessen entgegengesetzte Enden mit der Signal-Ausgangsleitung und dem Ausgangsan schluß des Inverter-Verstärkers jeweils verbunden sind.
8. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rücksetz-Einrichtung einen zwei
ten FET (10) aufweist, der eine Steuer-Elektrode hat,
die mit dem Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß verbunden
ist, eine Senken-Elektrode oder eine Quellen-Elektro
de, die mit der Signal-Ausgangsleitung verbunden ist,
wobei die Quellen-Elektrode oder die Senken-Elektrode
mit einer Spannnungsquelle verbunden ist.
9. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Rücksetz-Einrichtung einen
dritten FET (10 in Fig. 11) aufweist, der eine Senken-
Elektrode oder eine Quellen-Elektrode hat, die mit der
Signal-Ausgangsleitung verbunden ist, wobei die Quellen-
Elektrode oder die Senken-Elektrode mit dem Ausgangsan
schluß des Inverter-Verstärkers verbunden ist, und wo
bei eine Steuer-Elektrode mit dem Rücksetz-Impuls-Ein
gangsanschluß verbunden ist.
10. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 7, dadurch gekenn
zeichent, daß der Rücksetz-Impuls-Eingangsanschluß (17)
einen Impuls in jeder Periode empfängt, die einer hori
zontalen Abtastperiode entspricht.
11. Festkörper-Bildwandler nach Anspruch 7, desweiteren
gekennzeichnet durch eine Integrierschaltung (12), die
zwischen den Inverter-Verstärker und die Differential
einrichtung geschaltet ist, um ein Ausgangssignal des
Inverter-Verstärkers Pixel für Pixel zu integrieren,
um der Differentialeinrichtung einen integrierten Aus
gang zuzuführen.
12. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 8, desweiteren
gekennzeichnet durch eine Integrierschaltung (12), die
zwischen den Inverter-Verstärker und die Differential
einrichtung geschaltet ist, um ein Ausgangssignal des
Inverter-Verstärkers Pixel für Pixel zu integrieren,
um der Differentialeinrichtung einen integrierten Aus
gang zuzuführen.
13. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 9, desweiteren
gekennzeichnet durch eine Integrierschaltung (12), die
zwischen den Inverter-Verstärker und die Differential
einrichtung geschaltet ist, um ein Ausgangssignal des
Inverter-Verstärkers Pixel für Pixel zu integrieren,
um der Differentialeinrichtung einen integrierten Aus
gang zuzuführen.
14. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung eine
Verzögerungsschaltung aufweist, um ein Eingangsignal
der Differentialeinrichtung um eine Pixel-Periode zu
verzögern, um ein verzögertes Signal auszugeben, und
daß ein Differentialverstärker vorgesehen ist, der mit
dem verzögerten Signal von der Verzögerungsschaltung
und dem Eingangssignal der Differentialeinrichtung
versorgt wird, um ein Differenzen-Signal zwischen
ihnen zu erzeugen, und um ein Differenzen-Signal aus
zugeben.
15. Festkörper-Bildwandler mit einer Vielzahl von Pixels,
die jeweils
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und
einen Inverter-Verstärker (9) haben, der mit einer Si gnalspannung versorgt wird, die auf der Signal-Aus gangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu invertieren und zu verstärken, gekennzeichnet durch
einen Kondensator (Cf), dessen entgegengesetzte Enden jeweils mit der Signal-Ausgangsleitung und dem Aus gangsanschluß des Inverter-Verstärkers verbunden sind;
einen Widerstand (Rf), der parallel mit dem Kondensa tor geschaltet ist;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Inver ter-Verstärker verbunden ist, um ein Differenzen-Si gnal zwischen einem Pixel-Signal, das von dem Inverter- Verstärker zugeführt wird, und einem Pixel-Signal, das um ein Pixel vorausgeht, zu erzeugen, und um ein Diffe rentialsignal auszugeben;
eine Verzögerungsschaltung (4), um ein Eingangssignal der Differentialeinrichtung um eine Pixel-Periode zu verzögern, um ein verzögertes Signal auszugeben; und
einen Addierer (5), der mit dem Ausgangssignal von der Differentialeinrichtung und dem verzögerten Signal der Verzögerungsschaltung versorgt wird, um die zugeführ ten zwei Signale zu kombinieren, und um ein kombinier tes Signal auszugeben.
ein fotoelektrisches Wandler-Element (20), Abtast-Schalter (21, 22), Abtaster (30, 31) zum Abtasten der Pixels, zumindest eine Signal-Ausgangsleitung (24), und
einen Inverter-Verstärker (9) haben, der mit einer Si gnalspannung versorgt wird, die auf der Signal-Aus gangsleitung erzeugt wird, um die Signalspannung zu invertieren und zu verstärken, gekennzeichnet durch
einen Kondensator (Cf), dessen entgegengesetzte Enden jeweils mit der Signal-Ausgangsleitung und dem Aus gangsanschluß des Inverter-Verstärkers verbunden sind;
einen Widerstand (Rf), der parallel mit dem Kondensa tor geschaltet ist;
eine Differentialeinrichtung (3), die mit dem Inver ter-Verstärker verbunden ist, um ein Differenzen-Si gnal zwischen einem Pixel-Signal, das von dem Inverter- Verstärker zugeführt wird, und einem Pixel-Signal, das um ein Pixel vorausgeht, zu erzeugen, und um ein Diffe rentialsignal auszugeben;
eine Verzögerungsschaltung (4), um ein Eingangssignal der Differentialeinrichtung um eine Pixel-Periode zu verzögern, um ein verzögertes Signal auszugeben; und
einen Addierer (5), der mit dem Ausgangssignal von der Differentialeinrichtung und dem verzögerten Signal der Verzögerungsschaltung versorgt wird, um die zugeführ ten zwei Signale zu kombinieren, und um ein kombinier tes Signal auszugeben.
16. Festkörper-Bildwandler gemäß Anspruch 15, desweiteren
gekennzeichnet durch
eine Integrierschaltung (12), die zwischen den Inver
ter-Verstärker (9) und die Differentialeinrichtung (3)
geschaltet ist, wobei das Ausgangssignal des Inverter-
Verstärkers eingegeben wird und die Integrierschaltung
(12) das eingegebene Signal Pixel für Pixel integriert,
um ein integriertes Signal an die Differentialeinrich
tung auszugeben.
17. Festkörper-Bildwandler nach Anspruch 15, desweiteren
gekennzeichnet durch
einen Filter (8), der mit dem Ausgangsanschluß des In
verter-Verstärkers verbunden ist, um ein Signal einer
vorherbestimmten Frequenz zu leiten, wobei ein Aus
gangssignal des Filters der Integrierschaltung und der
Verzögerungsschaltung zugeführt wird.
18. Festkörper-Bildwandler nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung eine
Differenzierschaltung (16) ist.
19. Festkörper-Bildwandler nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung eine
Differenzierschaltung (16) ist.
20. Festkörper-Bildwandler nach Anspruch 16, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Differentialeinrichtung eine
Differenzierschaltung (16) ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61138203A JPH0666918B2 (ja) | 1986-06-16 | 1986-06-16 | 固体撮像装置 |
JP62041526A JPH0797843B2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3719967A1 true DE3719967A1 (de) | 1987-12-17 |
DE3719967C2 DE3719967C2 (de) | 1989-11-09 |
Family
ID=26381165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873719967 Granted DE3719967A1 (de) | 1986-06-16 | 1987-06-15 | Festkoerper-bildwandler |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4809074A (de) |
DE (1) | DE3719967A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2048785A1 (de) * | 2006-07-31 | 2009-04-15 | National University Corporation Shizuoka University | A/d-wandler und leseschaltung |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63233693A (ja) * | 1987-03-23 | 1988-09-29 | Hitachi Ltd | 固体カラ−カメラの信号処理装置 |
US5162912A (en) * | 1989-04-10 | 1992-11-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Photoelectric conversion apparatus eliminating noise in an output signal |
EP0400985B1 (de) * | 1989-05-31 | 2000-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Fotoelektrischer Umwandler |
JPH04147498A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-20 | Nec Corp | サンプルホールド回路 |
US5349380A (en) * | 1991-10-15 | 1994-09-20 | Hughes Aircraft Company | Resettable clamp-sample-and-hold signal processing circuit for imaging sensors |
EP0553544A1 (de) * | 1992-01-31 | 1993-08-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Rückgewinnung des Unterdrückungssignal von multiplexiertem Geräusch für das mehrphasige Auslesen von ladungsgekoppelten Anordnungen |
JPH0767152B2 (ja) * | 1993-03-25 | 1995-07-19 | 日本電気株式会社 | イメージセンサとその駆動方法 |
JP2586393B2 (ja) * | 1993-12-08 | 1997-02-26 | 日本電気株式会社 | 固体撮像素子の信号処理回路 |
US5953060A (en) * | 1995-10-31 | 1999-09-14 | Imec Vzw | Method for reducing fixed pattern noise in solid state imaging devices |
EP0773669B1 (de) | 1995-10-31 | 2000-01-12 | Interuniversitair Micro-Elektronica Centrum Vzw | Schaltung, Bildelement, Vorrichtung und Verfahren zur Verminderung des Rauschens örtlich unveränderlicher Muster in Festkörperbildaufnahmevorrichtungen |
KR100220863B1 (ko) | 1995-11-30 | 1999-09-15 | 무네유키 가코우 | 고체촬상소자의 신호독출장치 |
JP3897386B2 (ja) * | 1996-11-27 | 2007-03-22 | ローム株式会社 | イメージセンサ |
US6157016A (en) * | 1997-09-30 | 2000-12-05 | Intel Corporation | Fast CMOS active-pixel sensor array readout circuit with predischarge circuit |
JP2003219208A (ja) * | 2002-01-18 | 2003-07-31 | Oki Electric Ind Co Ltd | 映像雑音低減回路 |
DE102004004260B3 (de) * | 2004-01-23 | 2005-06-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Schaltungsanordnung zur Reduzierung von Messfehlern analoger pulsförmiger Messsignale eines Detektors |
JP2005341438A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Fujitsu Ltd | 固体撮像装置、および画素データ読出し電圧印加方法 |
US7808022B1 (en) | 2005-03-28 | 2010-10-05 | Cypress Semiconductor Corporation | Cross talk reduction |
JP5407264B2 (ja) * | 2008-10-09 | 2014-02-05 | ソニー株式会社 | 固体撮像素子およびカメラシステム |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6033346B2 (ja) * | 1979-07-02 | 1985-08-02 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像装置 |
JPS5651165A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Noise eliminating circuit |
JPS5651166A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Solid image pickup device |
-
1987
- 1987-06-15 DE DE19873719967 patent/DE3719967A1/de active Granted
- 1987-06-16 US US07/062,681 patent/US4809074A/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Institute of Television Engineers of Japan Technical Report (TEBS 109-3) Vol. 9, Nr. 45, ED 938, Febr. 1986 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2048785A1 (de) * | 2006-07-31 | 2009-04-15 | National University Corporation Shizuoka University | A/d-wandler und leseschaltung |
EP2048785A4 (de) * | 2006-07-31 | 2011-08-31 | Univ Shizuoka Nat Univ Corp | A/d-wandler und leseschaltung |
US8553112B2 (en) | 2006-07-31 | 2013-10-08 | National University Corporation Shizuoka University | A/D converter and readout circuit |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4809074A (en) | 1989-02-28 |
DE3719967C2 (de) | 1989-11-09 |
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