JP2000059692A - Solid-state imaging device and solid-state image pickup device using the same - Google Patents

Solid-state imaging device and solid-state image pickup device using the same

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JP2000059692A
JP2000059692A JP10229663A JP22966398A JP2000059692A JP 2000059692 A JP2000059692 A JP 2000059692A JP 10229663 A JP10229663 A JP 10229663A JP 22966398 A JP22966398 A JP 22966398A JP 2000059692 A JP2000059692 A JP 2000059692A
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solid
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忠 杉木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To distinguish a defective pixel and a normal pixel from signal levels when reading the signals of pixels. SOLUTION: Concerning a solid-state imaging device 100 having plural pixels that is provided with optic/electric converting functions and an operating means for providing a video signal by selecting plural pixels at least, a fuse 103 is integrally built in for storing the defect information of a pixel while relating it to that pixel, when the relevant pixel has a defect. Thus, since the defective pixel and normal pixel can be distinguished from signal levels at the time of reading the signals of pixels, it is not necessary to generate a flaw correcting pulse through a conventional timing generator and no noise is mixed into the video signal. Further, since the imaging device itself is provided with a memory function, even in the case of an image pickup device which requires the exchange of the imaging device, it is enough that only the imaging device is exchanged.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体中の結晶欠
陥に起因する固体撮像素子の欠陥画素(キズ)の補正方
法に関し、特にキズ情報の記憶方法及び手段を備えた固
体撮像素子とそれを用いた固体撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for correcting a defective pixel (scratch) of a solid-state image sensor caused by a crystal defect in a semiconductor, and more particularly, to a solid-state image sensor having a method and means for storing defect information and a solid-state image sensor. The present invention relates to a solid-state imaging device used.

【0002】[0002]

【従来の技術】固体撮像素子では、ナノアンペア(n
A)オーダの光励起電流が信号レベルとなっているた
め、半導体結晶の欠陥によるリーク電流の影響がとても
大きい。このため、一般的な集積回路以上に高度にクリ
ーン化された製造環境下で製造され、結晶欠陥を低減す
る種々のアニーリング処理を導入し、低リーク電流の製
造プロセスで作られている。しかしながら、少数ではあ
るが、リーク電流の大きな画素(白キズ)や、光感度の
小さな画素(黒キズ)が生じる場合がある。このような
画素が存在する固体撮像素子は、いわゆる画素欠陥が存
在する固体撮像素子ということになる。 しかし、画素
欠陥が存在する固体撮像素子でも、欠陥画素を近傍画素
から求めた所定値で置き換えることにより、実質的にキ
ズの無い画像を得ることができる。この画素情報の置き
換えを行う回路を通常キズ補正回路と称している。
2. Description of the Related Art In solid-state imaging devices, nano-ampere (n)
A) Since the optical excitation current on the order is at the signal level, the influence of the leak current due to the defect of the semiconductor crystal is very large. For this reason, it is manufactured in a manufacturing environment that is more highly clean than a general integrated circuit, and is manufactured by a low leak current manufacturing process by introducing various annealing processes for reducing crystal defects. However, a small number of pixels having a large leak current (white defects) and a small pixel of light sensitivity (black defects) may occur. A solid-state imaging device having such pixels is a solid-state imaging device having a so-called pixel defect. However, even in a solid-state imaging device having a pixel defect, an image substantially free from scratches can be obtained by replacing the defective pixel with a predetermined value obtained from neighboring pixels. A circuit that replaces this pixel information is usually called a flaw correction circuit.

【0003】キズ補正回路は、例えば特開平4−160
883号公報のように欠陥画素の位置情報を記憶した不
揮発性メモリをタイミング発生器に接続している。そし
て、撮像素子の欠陥画素の位置(欠陥画素から得るべき
情報処理タイミング)では、欠陥画素の近傍画素から求
めた所定値に画素情報を置き換えることにより、実質的
にキズの無い画像を得ている。
A flaw correction circuit is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-160.
No. 883, a non-volatile memory storing position information of defective pixels is connected to a timing generator. Then, at the position of the defective pixel of the image sensor (information processing timing to be obtained from the defective pixel), the pixel information is replaced with a predetermined value obtained from a pixel in the vicinity of the defective pixel to obtain an image substantially free from scratches. .

【0004】しかしこの場合には、固体撮像素子の走査
タイミングと不揮発性メモリのアクセスタイミングが異
なるため、映像信号に雑音が混入し易いという欠点があ
った。
However, in this case, since the scanning timing of the solid-state imaging device and the access timing of the nonvolatile memory are different, there is a disadvantage that noise is easily mixed in the video signal.

【0005】これをさけるために、特開平2−2372
73号公報のように映像信号の無いブランキング期間
に、タイミング発生器内部に設けたランダムアクセスメ
モリ(RAM)に不揮発性メモリから画素欠陥の位置情
報を転送するようにし、その転送時だけ不揮発性メモリ
に通電することで、映像信号への雑音の混入を回避する
というものがある。
In order to avoid this, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei.
No. 73, the position information of a pixel defect is transferred from a non-volatile memory to a random access memory (RAM) provided inside a timing generator during a blanking period when there is no video signal. There is a method of preventing noise from being mixed into a video signal by energizing a memory.

【0006】また、欠陥画素の位置情報を記憶した不揮
発性メモリは、撮像素子と1対1で対応するため、例え
ば電子内視鏡装置のように撮像素子を含むスコープ部の
交換が必要な場合には、特開昭61−264770号公
報のようにスコープ部に不揮発性メモリを搭載する必要
があった。
In addition, since the nonvolatile memory storing the position information of the defective pixel has a one-to-one correspondence with the image sensor, it is necessary to replace a scope including the image sensor such as an electronic endoscope. However, it has been necessary to mount a nonvolatile memory on the scope section as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-264770.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の撮像素子におい
て、画素欠陥に基づく不具合の補正を行う場合には、撮
像素子の欠陥画素(キズ)位置情報を記憶する不揮発性
メモリを撮像素子の外部に持つ必要があり、撮像素子の
交換の際には共に前記不揮発性メモリを交換する必要が
あり、取り扱い難かった。また、映像信号への雑音の混
入を回避するための配慮も必要であった。
In a conventional image sensor, when correcting a defect based on a pixel defect, a nonvolatile memory for storing defective pixel (scratch) position information of the image sensor is provided outside the image sensor. The nonvolatile memory must be replaced when the image sensor is replaced, and the handling is difficult. In addition, it is necessary to take care to avoid noise from being mixed into the video signal.

【0008】そこで本発明は、映像信号へ雑音が混入す
ることが無いキズ補正対応の撮像素子を工夫し、取り扱
い易く、簡単な構成でキズ補正を実現した固体撮像素子
とそれを用いた固体撮像装置を提供することを目的とす
る。
Accordingly, the present invention provides a solid-state image pickup device which realizes a defect correction with a simple structure by devising an image pickup device capable of correcting a defect which does not cause noise to be mixed into a video signal. It is intended to provide a device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、欠陥を有す
る画素の出力信号レベルを通常の画素の出力信号レベル
範囲外にする手段を画素配列内に一体的に内蔵させた構
成とする。この構成により、画素の信号読み出し時に、
信号レベルに応じて欠陥画素と通常画素の区別をつけら
れるため、この区別情報を用いればわざわざタイミング
発生器でキズ補正タイミングパルスを発生させる必要が
無く映像信号に雑音が混入することも無く、また外部に
欠陥画素位置を記憶するための不揮発性メモリを設ける
必要もない。
According to the present invention, means for making the output signal level of a defective pixel out of the range of the output signal level of a normal pixel is integrally incorporated in the pixel array. With this configuration, when reading out a signal from a pixel,
Since the defective pixel and the normal pixel can be distinguished according to the signal level, if this distinguishing information is used, there is no need to bother to generate a flaw correction timing pulse with the timing generator, and no noise is mixed into the video signal. It is not necessary to provide a non-volatile memory for storing defective pixel positions outside.

【0010】そして、撮像素子自体に、等価的には欠陥
画素位置を知らしめるメモリ機能が一体化された状態と
なるので、撮像素子の交換が必要な撮像装置に於いて
も、撮像素子のみを交換するだけでよい。
Since the memory function for notifying the defective pixel position is equivalently integrated into the image pickup device itself, even in an image pickup device requiring replacement of the image pickup device, only the image pickup device is required. Just replace it.

【0011】[0011]

【実施例】以下、この発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図1は、この発明の第1の実施の形態に係
る固体撮像素子の概略構成図である。100は固体撮像
素子であり、この固体撮像素子100の結像面には、画
素が2次元配列されている。図では簡略化して示してお
り、左下部の画素A1,A2,…、B1,B2…を示し
ている。つまり、この図では、行方向をA,B,C…と
し、列方向をそれぞれに1,2,3…としてサフィック
スを与えて示している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to a first embodiment of the present invention. Reference numeral 100 denotes a solid-state imaging device. Pixels are two-dimensionally arranged on an imaging surface of the solid-state imaging device 100. In the figure, the pixels are simplified and the lower left pixels A1, A2,..., B1, B2,. That is, in this figure, the row directions are indicated by A, B, C,... And the column directions are indicated by 1, 2, 3,.

【0012】それぞれの画素の構成は同じであるから、
1つを代表して説明することにする。即ち、感光性のN
チャンネル型電界効果トランジスタ(以下フォトMOS
と称す)101のゲートには正電圧が印加されている。
フォトMOS101のゲートは薄いポリシリコン膜で形
成されており、光透過性を有している。
Since the structure of each pixel is the same,
One of them will be described as a representative. That is, the photosensitive N
Channel type field effect transistor (hereinafter referred to as photo MOS)
A positive voltage is applied to the gate of 101).
The gate of the photo MOS 101 is formed of a thin polysilicon film and has optical transparency.

【0013】フォトMOS101のゲート電極部に入射
した光は、ゲート電極下の半導体結晶内で電子と正孔の
対を発生させ、電子はゲート電極に印加されている正電
圧に引かれて半導体表面に蓄積され、正孔はゲート電極
に印加されている電圧に反発して基板内部に拡散する。
この結果ゲートに照射された光量に応じた負の電荷がゲ
ート電極下に蓄積され、等価的にフォトMOS101の
ゲート印加電圧を下げ、チャンネル電流を低下させる方
向で働く。
Light incident on the gate electrode portion of the photo MOS 101 generates a pair of electrons and holes in the semiconductor crystal below the gate electrode, and the electrons are attracted by a positive voltage applied to the gate electrode, thereby causing the semiconductor surface to emit light. The holes are repelled by the voltage applied to the gate electrode and diffuse into the substrate.
As a result, a negative charge corresponding to the amount of light applied to the gate is accumulated below the gate electrode, and acts equivalently in the direction of reducing the gate applied voltage of the photo MOS 101 and decreasing the channel current.

【0014】各行のフォトMOS101のゲート電極
は、行毎に共通の行ライン201,202、…に接続さ
れ、各行ライン201,202、…は、それぞれ電子シ
ャッター用シフトレジスタ107に接続されている。ま
た各フォトMOS101のソース電極は、対応する行選
択トランジスタ102のドレイン電極に接続されてい
る。各列の行選択トランジスタ102のソース電極は、
それぞれ列毎に共通の列ライン21a,21b,…に接
続されており、各列ライン21a,21b,…は、それ
ぞれ水平選択トランジスタ104a,104b,…を介
して出力ライン108に接続されている。水平選択トラ
ンジスタ104a,104b,…のゲート電極は、水平
シフトレジスタ106に接続されている。
The gate electrode of the photo MOS 101 in each row is connected to a common row line 201, 202,... For each row, and each row line 201, 202,. The source electrode of each photo MOS 101 is connected to the drain electrode of the corresponding row selection transistor 102. The source electrode of the row selection transistor 102 in each column is
Each column is connected to a common column line 21a, 21b,..., And each column line 21a, 21b,... Is connected to an output line 108 via a horizontal selection transistor 104a, 104b,. The gate electrodes of the horizontal selection transistors 104a, 104b,... Are connected to the horizontal shift register 106.

【0015】次に、フォトMOS101のドレイン電極
は、それぞれ対応する遮断型フューズ103を経由して
電源に接続されている。また行選択トランジスタ102
のゲート電極は、行毎に共通の行ライン221,22
2、…に接続され、各行ライン221,222、…は、
それぞれ垂直シフトレジスタ105に接続されている。
Next, the drain electrode of the photo MOS 101 is connected to a power supply via a corresponding cut-off type fuse 103. Also, the row selection transistor 102
Are connected to common row lines 221 and 22 for each row.
, And each row line 221, 222,.
Each is connected to the vertical shift register 105.

【0016】垂直シフトレジスタ105は、選択したい
1つの行に高電圧を順次印加し、その行のフォトMOS
101をソースフォロワの駆動トランジスタとして動作
させる。
The vertical shift register 105 sequentially applies a high voltage to one row to be selected, and applies a photo MOS to the row.
101 is operated as a drive transistor of a source follower.

【0017】水平シフトレジスタ106は、水平選択ト
ランジスタ104のゲート電極に制御信号を与え、順次
選択することで出力ライン108から走査映像電流出力
が得られるように制御している。フォトMOS101の
ゲート電極下に蓄えられた信号電荷は、電子シャッタ用
シフトレジスタ107により、低電圧が与えられたとき
に半導体結晶内部に拡散されリセットされる。
The horizontal shift register 106 supplies a control signal to the gate electrode of the horizontal selection transistor 104, and controls so that a scanning video current output can be obtained from the output line 108 by sequentially selecting the control signal. The signal charges stored under the gate electrode of the photo MOS 101 are diffused into the semiconductor crystal and reset by the electronic shutter shift register 107 when a low voltage is applied.

【0018】フォトMOS101のゲート電極下に蓄え
られた信号電荷は、フォトMOS101のチャンネルを
ピンチオフさせる程蓄えられないので、図2に示すよう
に、出力電流の最低値を持つ光電変換特性となる。
Since the signal charge stored under the gate electrode of the photo MOS 101 is not stored so much as to pinch off the channel of the photo MOS 101, the photoelectric conversion characteristic has the minimum value of the output current as shown in FIG.

【0019】ここで、遮断型フューズ103がカットさ
れている画素の場合には、出力電流が流れないため、欠
陥画素かどうかは出力電流値で判断できる。図3は、画
素欠陥機能付きの固体撮像装置の一実施の形態である。
Here, in the case of a pixel in which the cut-off type fuse 103 is cut, no output current flows, so that it is possible to determine whether a pixel is defective or not by the output current value. FIG. 3 is an embodiment of a solid-state imaging device having a pixel defect function.

【0020】固体撮像素子301は、図1に示した要素
を持っている。この固体撮像素子301はタイミング発
生器309で作成されたパルスで駆動されている。固体
撮像素子301の電流出力は、電流電圧変換回路302
で電圧信号に変換されたのち、A/D(アナログデジタ
ル)変換器303と、コンパレータ304に渡される。
The solid-state image sensor 301 has the elements shown in FIG. The solid-state imaging device 301 is driven by a pulse generated by the timing generator 309. The current output of the solid-state imaging device 301 is
After being converted into a voltage signal, the signal is passed to an A / D (analog-digital) converter 303 and a comparator 304.

【0021】A/D変換器303の出力は,Dフリップ
フロップ回路305,306にて1クロック遅延された
デジタル値j、及び2クロック遅延されたデジタル値k
が得られる。
The output of the A / D converter 303 is a digital value j delayed by one clock and a digital value k delayed by two clocks in D flip-flop circuits 305 and 306.
Is obtained.

【0022】コンパレータ304は,欠陥画素かどうか
を判定し,その判定出力は、ラッチ回路307でクロッ
クに同期してラッチされ、欠陥フラグパルス信号とな
る。この欠陥フラグパルス信号に基づいて信号選択回路
308は、画素欠陥でない場合には、Dフリップフロッ
プ回路305の出力を、画素欠陥の場合には,Dフリッ
プフロップ回路306の出力(先の画素の出力信号)を
選択し、画素欠陥の場合その直前の画素の出力信号値を
採用する。この動作により補完型のキズ補正機能が実現
できる。
The comparator 304 determines whether or not the pixel is a defective pixel, and the determination output is latched by a latch circuit 307 in synchronization with a clock, and becomes a defect flag pulse signal. Based on this defect flag pulse signal, the signal selection circuit 308 outputs the output of the D flip-flop circuit 305 if the pixel is not defective, and outputs the output of the D flip-flop circuit 306 (the output of the previous pixel) if the pixel is defective. Signal), and in the case of a pixel defect, the output signal value of the immediately preceding pixel is employed. With this operation, a complementary type flaw correction function can be realized.

【0023】製造後に最初に欠陥画素の位置を検査する
手法は、例えば次のような手法が用いられる。固体撮像
素子301の欠陥情報は、撮像素子301を遮光した状
態にしておき、走査出力を得ることで白キズを判定で
き、撮像素子301に均一な光を照射した状態にしてお
き、走査出力を得ることで黒キズを判定できる。
As a method for first inspecting the position of a defective pixel after manufacturing, for example, the following method is used. The defect information of the solid-state image sensor 301 is obtained by keeping the image sensor 301 in a light-shielded state, obtaining a scan output, determining white spots, irradiating the image sensor 301 with uniform light, and setting the scan output. By obtaining it, a black flaw can be determined.

【0024】この欠陥情報の固体撮像素子301への書
き込みは、全てのフォトMOS101を導通状態にさせ
ておき垂直選択トランジスタ102と水平選択トランジ
スタ104を通常の走査と同じ順序で選択し、出力端子
108に低電圧を与えることで欠陥情報を書き込みたい
フューズ103に過大電流を流してカットすることがで
きる。この欠陥情報の取得と書き込みは撮像素子の良否
判定をするダイソータで自動的に行うことができ、歩留
まりを向上して固体撮像素子を安価に供給することがで
きる。
To write the defect information into the solid-state imaging device 301, all the photo MOSs 101 are turned on, the vertical selection transistor 102 and the horizontal selection transistor 104 are selected in the same order as in the normal scanning, and the output terminal 108 is selected. By applying a low voltage to the fuse 103, an excessive current can be applied to the fuse 103 where defect information is to be written, thereby cutting the fuse 103. The acquisition and writing of the defect information can be automatically performed by a die sorter for judging the quality of the image sensor, and the yield can be improved and the solid-state image sensor can be supplied at low cost.

【0025】また、遮断型のフューズはフォトMOS1
01のドレイン電極にシリーズに接続されている場合に
ついて説明したが、フォトMOS101のソース電極と
垂直選択トランジスタ102のドレイン電極間に接続し
ても、垂直選択トランジスタ102のソース電極にシリ
ーズに接続しても同様の効果が得られる。
The cut-off type fuse is a photo MOS 1
Although the case where the drain electrode of the vertical selection transistor 102 is connected to the drain electrode of the vertical selection transistor 102 is described in a series, the connection between the source electrode of the photo MOS 101 and the drain electrode of the vertical selection transistor 102 is connected to the series. Has the same effect.

【0026】図4は、本発明の第2の実施の形態に係る
固体撮像素子の概略構成図である。400は固体撮像素
子であり、この固体撮像素子400の結像面には、画素
が2次元配列されている。図では簡略化して示してお
り、左下部の画素A1,A2,…、B1,B2…を示し
ている。つまり、この図では、先の実施の形態と同様に
行方向をA,B,C…とし、列方向をそれぞれに1,
2,3…としてサフィックスを与えて示している。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a solid-state imaging device according to a second embodiment of the present invention. Reference numeral 400 denotes a solid-state imaging device. Pixels are two-dimensionally arranged on an imaging surface of the solid-state imaging device 400. In the figure, the pixels are simplified and the lower left pixels A1, A2,..., B1, B2,. That is, in this figure, the row directions are A, B, C...
Suffixes are given as 2, 3,....

【0027】それぞれの画素の構成は同じであるから、
1つを代表して説明することにする。即ち、光電変換機
能を有したフォトダイオード402にそれぞれに短絡型
のフューズ403が並列接続されている。このフォトダ
イオード402、短絡型のフューズ403は、トランジ
スタ401のドレイン電極と接地電位部との間に並列接
続されている。トランジスタ401のソースは、対応す
る列ライン21a,21b、…に接続されている。ま
た、トランジスタ401のゲート電極は、対応する行ラ
イン201,202…に接続されている。また列ライン
21a,21b、…にはそれぞれトランジスタ405
a,405b,…が直列接続されている。
Since the structure of each pixel is the same,
One of them will be described as a representative. That is, a short-circuit type fuse 403 is connected in parallel to each of the photodiodes 402 having a photoelectric conversion function. The photodiode 402 and the short-circuit type fuse 403 are connected in parallel between the drain electrode of the transistor 401 and the ground potential. The source of the transistor 401 is connected to the corresponding column line 21a, 21b,. The gate electrodes of the transistors 401 are connected to the corresponding row lines 201, 202,. The column lines 21a, 21b,.
, 405b,... are connected in series.

【0028】垂直シフトレジスタ105は、行ライン2
01,202…を次々と水平周期で駆動する。1水平期
間に水平シフトレジスタ106が次々とトランジスタ4
05a,405b…をオンしていくことにより、出力ラ
イン108には、アクセスしている行の各画素の出力信
号を得ることができる。
The vertical shift register 105 is connected to the row line 2
01, 202... Are sequentially driven in a horizontal cycle. During one horizontal period, the horizontal shift register 106 sequentially turns on the transistor 4
By turning on the signals 05a, 405b,..., The output signal of each pixel of the accessed row can be obtained on the output line 108.

【0029】短絡型のフューズは、図5に示すように、
極薄い絶縁膜(シリコン酸化膜)51を挟んで上部と下
部の電極(ポリシリコン)52、53が向かい合ってい
る構造をしており、上下電極52,53間に絶縁耐圧以
上の電圧をかけると上下電極間が短絡するというもので
ある。
The short-circuit type fuse is, as shown in FIG.
It has a structure in which upper and lower electrodes (polysilicon) 52, 53 are opposed to each other with an extremely thin insulating film (silicon oxide film) 51 interposed therebetween. The upper and lower electrodes are short-circuited.

【0030】各行の映像信号は、垂直シフトレジスタ1
05と水平シフトレジスタ106からのパルスで、各行
のトランジスタ401と、各列のトランジスタ405
a,405b,…を順次選択することにより、出力ライ
ン108から得られる。
The video signal of each row is transmitted to the vertical shift register 1
05 and a pulse from the horizontal shift register 106, the transistor 401 in each row and the transistor 405 in each column
are obtained from the output line 108 by sequentially selecting a, 405b,.

【0031】ここで欠陥情報が短絡型フューズ403に
書き込まれている場合には飽和信号量以上の電流が流
れ、欠陥画素であると判断できる。さらにまた、図7の
ように、PN接合に降伏電圧以上の逆方向電圧をかけて
フォトダイオード402の許容電力損失以上の電力を供
給してPN接合を破壊して抵抗性の領域にしても良い。
図7は、フォトダイオードの許容電力とPN接合破壊領
域を示している。
Here, when the defect information is written in the short-circuit type fuse 403, a current exceeding the saturation signal amount flows, and it can be determined that the pixel is a defective pixel. Furthermore, as shown in FIG. 7, a reverse voltage equal to or higher than the breakdown voltage may be applied to the PN junction to supply power equal to or higher than the allowable power loss of the photodiode 402 to break the PN junction to form a resistive region. .
FIG. 7 shows the allowable power of the photodiode and the PN junction breakdown region.

【0032】また、光電変換された信号電荷を順次転送
するCCD撮像素子の場合には、図6に示すようにフォ
トダイオード402のPN接合にレーザ光601を照射
し加熱して、PN接合を破壊して、抵抗性の領域602
を形成させ感光素子としてのフォトダイオード402に
並列に低抵抗を形成させても良い。
In the case of a CCD image pickup device for sequentially transferring photoelectrically converted signal charges, the PN junction of the photodiode 402 is irradiated with laser light 601 and heated to destroy the PN junction as shown in FIG. And the resistive region 602
And a low resistance may be formed in parallel with the photodiode 402 as a photosensitive element.

【0033】欠陥画素がどの位置に存在するかを最初に
検査する手法は、さきの図1の実施の形態の場合と同様
である。図8は、この発明の第3の実施の形態に係る固
体撮像素子の概略ブロック図である。
The method of first examining the position where the defective pixel exists is the same as that of the embodiment of FIG. 1 described above. FIG. 8 is a schematic block diagram of a solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention.

【0034】800は固体撮像素子であり、この固体撮
像素子400の結像面には、画素が2次元配列されてい
る。図では簡略化して示しており、左下部の画素A1,
A2,…、B1,B2…を示している。つまり、この図
でも、先の実施の形態と同様に行方向をA,B,C…と
し、列方向をそれぞれに1,2,3…としてサフィック
スを与えて示している。
Reference numeral 800 denotes a solid-state image sensor. Pixels are two-dimensionally arranged on an image forming surface of the solid-state image sensor 400. In the drawing, the pixel is simplified, and the lower left pixel A1,
A2,..., B1, B2,. That is, also in this figure, the suffixes are given as A, B, C... In the row direction and 1, 2, 3,.

【0035】この固体撮像素子800には、行方向の各
フォトトランジスタの無信号時電圧を保持する無信号時
電圧保持部881と、信号を取り出したときの信号を保
持する信号電圧保持部882とが設けられている。そし
て信号電圧保持部882からの出力電圧と、無信号時電
圧保持部881からの出力電圧とは、差動増幅器883
に入力され、その差分が正規の出力信号として取り出さ
れるようになっている。
The solid-state imaging device 800 includes a no-signal voltage holding unit 881 for holding a no-signal voltage of each phototransistor in the row direction, and a signal voltage holding unit 882 for holding a signal when a signal is extracted. Is provided. The output voltage from the signal voltage holding unit 882 and the output voltage from the no-signal voltage holding unit 881 are equal to the differential amplifier 883.
, And the difference is extracted as a normal output signal.

【0036】まず画素の構成から説明する。それぞれの
画素は同じ構成であるから、1つを代表して説明するこ
とにする。即ち、光電変換機能を有したフォトダイオー
ド801のアノードは接地電位部に接続され、カソード
はバッファトランジスタ803のゲートに接続されると
ともに、リセットトランジスタ802のドレインに接続
される。リセットトランジスタ802のドレインは、フ
ューズ805を介して列信号ライン821に接続されて
いる。一方、先のバッファトランジスタ803のドレイ
ンは電源に接続され、ソースは、垂直選択トランジスタ
804のソースに接続されている。そして、垂直トラン
ジスタ804のソースは列信号ライン821に接続され
ている。
First, the configuration of the pixel will be described. Since each pixel has the same configuration, only one pixel will be described as a representative. That is, the anode of the photodiode 801 having the photoelectric conversion function is connected to the ground potential portion, and the cathode is connected to the gate of the buffer transistor 803 and the drain of the reset transistor 802. The drain of the reset transistor 802 is connected to a column signal line 821 via a fuse 805. On the other hand, the drain of the buffer transistor 803 is connected to the power supply, and the source is connected to the source of the vertical selection transistor 804. The source of the vertical transistor 804 is connected to the column signal line 821.

【0037】次に、先のリセットトランジスタ802の
ゲートは、行方向のリセットライン831に接続され、
また垂直トランジスタ804のゲートは、行方向のライ
ン841に接続されている。
Next, the gate of the reset transistor 802 is connected to a reset line 831 in the row direction.
The gate of the vertical transistor 804 is connected to a line 841 in the row direction.

【0038】次に、無信号時電圧保持部881について
説明する。各列信号ライン821には、同じ構成の無信
号時電圧保持回路が接続されているので、1つを代表し
て説明する。列信号ライン821と接地部間には、スイ
ッチ811とコンデンサ812が直列接続されている。
スイッチ811とコンデンサ812との接続点と、無信
号時電圧出力ライン851との間にはスイッチ813が
接続される。無信号電圧出力ライン851は、インバー
タ852を介して出力端子853に接続されるととも
に、先の差動増幅器883に接続されている。
Next, the no-signal voltage holding unit 881 will be described. Since each column signal line 821 is connected to a no-signal voltage holding circuit having the same configuration, only one will be described as a representative. A switch 811 and a capacitor 812 are connected in series between the column signal line 821 and the ground.
A switch 813 is connected between a connection point between the switch 811 and the capacitor 812 and the no-signal voltage output line 851. The no-signal voltage output line 851 is connected to the output terminal 853 via the inverter 852 and to the differential amplifier 883 described above.

【0039】次に、信号電圧保持部882について説明
する。各列信号ライン821には、同じ構成の無信号時
電圧保持回路が接続されているので、1つを代表して説
明する。列信号ライン821と接地部間には、スイッチ
814とコンデンサ815が直列接続されている。スイ
ッチ814とコンデンサ815との接続点と、信号電圧
出力ライン861との間にはスイッチ816が接続され
る。信号電圧出力ライン861は、差動増幅器883に
接続されている。差動増幅器883の出力端子862に
は、画像信号が得られる。
Next, the signal voltage holding section 882 will be described. Since each column signal line 821 is connected to a no-signal voltage holding circuit having the same configuration, only one will be described as a representative. A switch 814 and a capacitor 815 are connected in series between the column signal line 821 and the ground. A switch 816 is connected between a connection point between the switch 814 and the capacitor 815 and the signal voltage output line 861. The signal voltage output line 861 is connected to the differential amplifier 883. An image signal is obtained at an output terminal 862 of the differential amplifier 883.

【0040】上記の各列信号ライン821の一方には定
電流源が接続され、他方はスイッチ818を介して電源
に接続される。また各列選択ライン821は、それぞれ
スイッチ817を介して端子819に接続されている。
One of the column signal lines 821 is connected to a constant current source, and the other is connected to a power source via a switch 818. Each column selection line 821 is connected to a terminal 819 via a switch 817.

【0041】上記の行方向のリセットライン831、行
方向のライン841は、垂直シフトレジスタ806に接
続されている。また列選択ライン821は、水平シフト
レジスタ820に接続されている。
The reset line 831 in the row direction and the line 841 in the row direction are connected to the vertical shift register 806. The column selection line 821 is connected to the horizontal shift register 820.

【0042】図9は、上記の固体撮像素子の動作を説明
するために示したタイミングチャートである。ヒューズ
805が導通状態の時について説明する。光電変換機能
を有したフォトダイオード801は、リセットトランジ
スタ802により所定の電圧にセットされたのちに、照
射された光量に対応した電位変化が生じる。フォトダイ
オード801の電圧は、バッファトランジスタ803に
よりインピーダンス変換され、例えばS1パルスが出力
されたときにトランジスタ804がオンになり、垂直信
号線、つまり列選択ライン821に現れる。いま、最下
段の行の各列の信号が列選択ライン821に出力される
ものとする。
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device. The case where the fuse 805 is in the conductive state will be described. After the photodiode 801 having a photoelectric conversion function is set to a predetermined voltage by the reset transistor 802, a potential change corresponding to the amount of irradiated light occurs. The voltage of the photodiode 801 is impedance-converted by the buffer transistor 803. For example, when the S1 pulse is output, the transistor 804 is turned on and appears on the vertical signal line, that is, the column selection line 821. Now, it is assumed that the signal of each column in the lowermost row is output to the column selection line 821.

【0043】このとき、タイミング発生器816のSP
パルスにより、スイッチ814をオンする。この結果、
信号電圧がコンデンサ815に蓄積される。次にタイミ
ング発生器816は、RPパルスにより、スイッチ81
8をオンする。すると、列選択ライン821が電源電圧
にバイアスされる。次に、垂直レジスタ806からのパ
ルスR1によりトランジスタ802がオンされる。する
と、フォトダイオード801のカソード電圧が所定の電
圧にセットされる。ここでスイッチ818がオフされ
る。すると、フォトダイオード801の無信号時の電圧
が、バッファトランジスタ803、トランジスタ804
を介して列選択ライン821に現れる。この無信号時の
電圧は、タイミング発生器816からのCPパルスによ
りスイッチ811がオンされ、コンデンサ812に蓄え
られる。
At this time, the SP of the timing generator 816
The switch 814 is turned on by the pulse. As a result,
The signal voltage is stored on the capacitor 815. Next, the timing generator 816 uses the RP pulse to
Turn on 8. Then, the column selection line 821 is biased to the power supply voltage. Next, the transistor 802 is turned on by a pulse R1 from the vertical register 806. Then, the cathode voltage of the photodiode 801 is set to a predetermined voltage. Here, the switch 818 is turned off. Then, the voltage of the photodiode 801 when there is no signal is supplied to the buffer transistor 803 and the transistor 804.
Appear on the column select line 821 via The voltage at the time of no signal is stored in the capacitor 812 when the switch 811 is turned on by the CP pulse from the timing generator 816.

【0044】次に水平シフトレジスタ820からのHa
パルスによりスイッチ813、816がオンされる。す
ると、信号電圧保持部882のコンデンサ815の出力
電圧と、無信号電圧保持部881のコンデンサ812の
出力電圧とが差動増幅器883に入力される。
Next, Ha from the horizontal shift register 820 is used.
Switches 813 and 816 are turned on by the pulse. Then, the output voltage of the capacitor 815 of the signal voltage holding unit 882 and the output voltage of the capacitor 812 of the non-signal voltage holding unit 881 are input to the differential amplifier 883.

【0045】これにより、差動増幅器883の出力に
は、信号電圧と無信号時電圧との引き算結果が得られ、
正しい信号が出力端子862に出力される。欠陥画素情
報はヒューズ805を切ることで記憶させることができ
る。
As a result, a subtraction result between the signal voltage and the no-signal voltage is obtained at the output of the differential amplifier 883,
The correct signal is output to the output terminal 862. The defective pixel information can be stored by cutting the fuse 805.

【0046】この場合には、リセットトランジスタ80
2を導通させてもフォトダイオード801に所定の電圧
を印加できず、リーク電流や光電流が蓄積され続けほぼ
0Vで平衡点となる。この電圧は、コンデンサ812に
読み込まれるため、インバータ852を通って映像信号
と同一タイミングで出力される。つまりこのような処理
を施した画素の場合、差動増幅器883からの出力電圧
は得られない。
In this case, the reset transistor 80
Even when 2 is turned on, a predetermined voltage cannot be applied to the photodiode 801, and the leak current and the photocurrent continue to be accumulated, and the equilibrium point is reached at almost 0V. Since this voltage is read by the capacitor 812, it is output at the same timing as the video signal through the inverter 852. That is, in the case of a pixel that has undergone such processing, an output voltage from the differential amplifier 883 cannot be obtained.

【0047】ヒューズ805に欠陥画素情報を記憶させ
る方法は書き込みピン819にフォトダイオードの降伏
電圧以上の電圧パルスを与えることでヒューズ805を
切断することができる。このときは、例えば水平シフト
レジスタ820をゆっくりと駆動し、予め確認しておい
た、欠陥画素位置で電圧パルスを与えるようにしてい
る。なお、製造後の撮像素子の欠陥画素の位置を検査す
る方法は、先の実施の形態と同様な手法である。
In the method of storing defective pixel information in the fuse 805, the fuse 805 can be blown by applying a voltage pulse equal to or higher than the breakdown voltage of the photodiode to the write pin 819. In this case, for example, the horizontal shift register 820 is slowly driven to apply a voltage pulse at a defective pixel position which has been confirmed in advance. Note that the method of inspecting the position of the defective pixel of the image sensor after manufacturing is the same method as in the above embodiment.

【0048】図10は、図8の固体撮像素子を使った固
体撮像装置の概略ブロック図である。固体撮像素子80
0の信号出力(差動増幅器883の出力信号)は遅延素
子1002,1003を通り信号切り替え器1005に
供給される。欠陥情報端子(インバータ82出力端子)
は、遅延素子1004を介して、信号切り替え器100
5の切り替え制御信号入力端子に接続され、欠陥画素の
タイミングでは所定時間前の信号で現信号を置換えて出
力する。
FIG. 10 is a schematic block diagram of a solid-state imaging device using the solid-state imaging device of FIG. Solid-state imaging device 80
The signal output of 0 (the output signal of the differential amplifier 883) is supplied to the signal switch 1005 through the delay elements 1002 and 1003. Defect information terminal (output terminal of inverter 82)
Is a signal switch 100 via a delay element 1004
The switching signal is connected to the switching control signal input terminal No. 5, and at the timing of the defective pixel, the current signal is replaced with a signal before a predetermined time and output.

【0049】図11は、本発明の第4の実施の形態に係
る固体撮像素子の概略ブロック図、図12はその動作を
説明するためのタイミング図、図13はそれを用いた固
体撮像装置である。
FIG. 11 is a schematic block diagram of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment of the present invention, FIG. 12 is a timing chart for explaining its operation, and FIG. 13 is a solid-state imaging device using the same. is there.

【0050】この固体撮像素子は、欠陥画素位置を示す
情報を記憶する場合に、フューズを切断するのではな
く、画素に記憶された欠陥情報を読み出して、自動的に
リフレッシュするキズ情報リフレッシュ回路900を有
するように構成されている。なお、無信号時電圧保持部
881、信号電圧保持部882の構成は先の実施の形態
と同じであり、同一符号を付している。
When storing information indicating the position of a defective pixel, this solid-state imaging device reads out the defect information stored in the pixel and automatically refreshes the defect information instead of cutting the fuse. It is comprised so that it may have. The configurations of the non-signal-time voltage holding unit 881 and the signal voltage holding unit 882 are the same as those in the above embodiment, and are denoted by the same reference numerals.

【0051】図11において、1100は固体撮像素子
であり、この固体撮像素子1100の結像面には、画素
が2次元配列されている。図では簡略化して示してお
り、左下部の画素A1,A2,…、B1,B2…を示し
ている。つまり、この図でも、先の実施の形態と同様
に、行方向をA,B,C…とし、列方向をそれぞれに
1,2,3…としてサフィックスを与えて示している。
In FIG. 11, reference numeral 1100 denotes a solid-state image sensor, and pixels are two-dimensionally arranged on an image forming surface of the solid-state image sensor 1100. In the figure, the pixels are simplified and the lower left pixels A1, A2,..., B1, B2,. That is, also in this figure, similarly to the previous embodiment, the row directions are indicated by A, B, C..., And the column directions are indicated by 1, 2, 3,.

【0052】この固体撮像素子1100には、行方向の
各フォトトランジスタの無信号時電圧を保持する無信号
時電圧保持部881と、信号を取り出したときの信号を
保持する信号電圧保持部882とが設けられている。そ
して信号電圧保持部882からの出力電圧と、無信号時
電圧保持部881からの出力電圧とは、差動増幅器88
3に入力され、その差分が正規の出力信号として取り出
されるようになっている。
The solid-state imaging device 1100 includes a no-signal voltage holding unit 881 for holding a no-signal voltage of each phototransistor in a row direction, and a signal voltage holding unit 882 for holding a signal when a signal is extracted. Is provided. The output voltage from the signal voltage holding unit 882 and the output voltage from the no-signal voltage holding unit 881 are equal to the differential amplifier 88.
3 and the difference is extracted as a normal output signal.

【0053】まず画素の構成から説明する。それぞれの
画素は同じ構成であるから、1つを代表して説明するこ
とにする。即ち、光電変換機能を有したフォトダイオー
ド1101のアノードは接地部に接続され、トランジス
タ1102のソースに接続される。トランジスタ110
2のドレインは、リセットトランジスタ1103のソー
スに接続されるとともに、増幅トランジスタ1104の
ゲートに接続される。リセットトランジスタ1103の
ドレインは、列選択ライン821に接続されている。ま
た増幅トランジスタ1104のドレインは電源に接続さ
れ、ソースは読み出しトランジスタ1105のドレイン
に接続される。読み出しトランジスタ1105のソース
は列選択ライン821に接続されている。
First, the configuration of the pixel will be described. Since each pixel has the same configuration, only one pixel will be described as a representative. That is, the anode of the photodiode 1101 having a photoelectric conversion function is connected to the ground portion, and is connected to the source of the transistor 1102. Transistor 110
2 is connected to the source of the reset transistor 1103 and to the gate of the amplification transistor 1104. The drain of the reset transistor 1103 is connected to the column selection line 821. The drain of the amplification transistor 1104 is connected to a power supply, and the source is connected to the drain of the reading transistor 1105. The source of the read transistor 1105 is connected to the column selection line 821.

【0054】次にキズ情報リフレッシュ回路900の構
成について説明する。キズ判定回路900は、各列に同
様な回路を備えているので、1つを代表して説明する。
各列の回路は、キズ情報取り込みスイッチ1109,キ
ズ情報出力スイッチ1111とキズ情報保持用のコンデ
ンサ1110とを有する(キズ走査回路)。また各列の
回路は、キズ信号帰還スイッチ1112を有する。
Next, the configuration of the defect information refresh circuit 900 will be described. Since the flaw determination circuit 900 includes a similar circuit in each column, one of the flaw determination circuits 900 will be described as a representative.
Each row of circuits has a flaw information capturing switch 1109, a flaw information output switch 1111 and a flaw information holding capacitor 1110 (flaw scanning circuit). The circuits in each column have a flaw signal feedback switch 1112.

【0055】スイッチ1109とコンデンサ1110と
は、各列信号ライン821と接地部との間に直列接続さ
れている。スイッチ1109とコンデンサ1110との
接続点と、キズ情報出力ライン1120との間にはキズ
情報出力スイッチ1111が接続されている。
The switch 1109 and the capacitor 1110 are connected in series between each column signal line 821 and the ground. A flaw information output switch 1111 is connected between a connection point between the switch 1109 and the capacitor 1110 and a flaw information output line 1120.

【0056】キズ情報出力ラインは、増幅器1121を
介して、出力端子1123に接続され、この出力端子1
123のキズ情報は、Dフリップフロップ1124に入
力される。このDフリップフロップ1124の出力ライ
ン1125は、キズ信号帰還スイッチ1112を介して
列信号ライン821に接続される。
The flaw information output line is connected to an output terminal 1123 via an amplifier 1121.
The defect information of 123 is input to the D flip-flop 1124. An output line 1125 of the D flip-flop 1124 is connected to a column signal line 821 via a flaw signal feedback switch 1112.

【0057】ライン1130は、各列に設けられている
電圧供給用のスイッチ1131を制御するためのもので
ある。また1132は、各種タイミング信号を出力タイ
ミング発生器である。
The line 1130 is for controlling the voltage supply switch 1131 provided in each column. Reference numeral 1132 denotes a timing generator that outputs various timing signals.

【0058】次に、図12を参照して動作を説明する。
無信号時電圧保持部881と信号電圧保持部882の動
作は、図8で示した実施の形態と同様な動作である。
Next, the operation will be described with reference to FIG.
The operation of the no-signal voltage holding unit 881 and the signal voltage holding unit 882 is the same as that of the embodiment shown in FIG.

【0059】今、選択スイッチ1105を信号S1で導
通させ、次にパルスDPを出力すると、増幅トランジス
タ1104のゲートノードに蓄えられているキズ情報が
列信号ライン821に出力され、スイッチ1109を介
してコンデンサ1110にサンプリングされる。
When the selection switch 1105 is turned on by the signal S1 and then the pulse DP is output, the flaw information stored in the gate node of the amplification transistor 1104 is output to the column signal line 821, and is output via the switch 1109. Sampled by the capacitor 1110.

【0060】次に、プリセット用のバイアススイッチ1
131にパルスRPを与え、リセット用のトランジスタ
1103にパルスR1を与え、増幅トランジスタ110
4のゲート電圧を所定値にセットした後に、パルスCP
をトランジスタ811に与え、無信号時の電圧をコンデ
ンサ812にサンプリングする。次に、読み出しトラン
ジスタ1102にパルスT1を加え、フォトダイオード
1101より信号電荷を読み出し、トランジスタ110
4、1105、列信号ライン821に出力する。次に、
パルスSPでスイッチ814をオンし、信号電圧をコン
デンサ1119にサンプリングする。
Next, a preset bias switch 1
A pulse RP is given to 131, a pulse R1 is given to a reset transistor 1103, and an amplifying transistor 110 is given.
After setting the gate voltage of the pulse No. 4 to a predetermined value, the pulse CP
Is supplied to the transistor 811, and the voltage when there is no signal is sampled to the capacitor 812. Next, a pulse T1 is applied to the reading transistor 1102, and signal charges are read from the photodiode 1101.
4, 1105, and output to the column signal line 821. next,
The switch 814 is turned on by the pulse SP, and the signal voltage is sampled by the capacitor 1119.

【0061】次に水平シフトレジスタ1122からパル
スHaが出ると,最初の列のスイッチ1111、81
3、816がオンし、無信号時の電圧と信号電圧とが差
動増幅器883に入力され、正規の信号が出力端子86
2に出力される。また、コンデンサ1110からは、キ
ズ情報に基づくキズ信号が増幅器1121から出力され
る。
Next, when a pulse Ha is output from the horizontal shift register 1122, the switches 1111 and 81 in the first column are output.
3 and 816 are turned on, the voltage when there is no signal and the signal voltage are input to the differential amplifier 883, and the normal signal is output to the output terminal 86.
2 is output. In addition, a defect signal based on the defect information is output from the amplifier 1121 from the capacitor 1110.

【0062】増幅器1121から出力されたこのキズ信
号は、フリップフロップ1124にサンプリングされ、
水平シフトレジスタ1122から、次の列を選択するパ
ルスHbが出た時にキズ書き込みスイッチ1112、ト
ランジスタ1103を介して、トランジスタ1104の
ゲートに再書き込みされる。この動作が繰り返されるこ
とにより画素中に書き込んだキズ情報を保持しながら画
素から信号も読み出すことができる。
This flaw signal output from the amplifier 1121 is sampled by the flip-flop 1124,
When a pulse Hb for selecting the next column is output from the horizontal shift register 1122, the signal is rewritten to the gate of the transistor 1104 via the flaw write switch 1112 and the transistor 1103. By repeating this operation, a signal can be read from the pixel while retaining the flaw information written in the pixel.

【0063】図13は、上記の固体撮像素子1100を
用いた固体撮像装置の構成例を示している。固体撮像素
子1100から出力された信号は、遅延素子1301,
1302により所定の遅延が付けられた後に切替えスイ
ッチ1303に供給される。切替えスイッチ1303は
欠陥画素でない場合は遅延素子1301の出力を選択し
て導出し、欠陥画素の場合は遅延素子1302の出力を
選択して導出することでキズの無い信号を出力する。遅
延素子1304は、キズ情報の信号を1画素分遅延させ
る回路である。その出力により、切替えスイッチ130
3が制御される。
FIG. 13 shows a configuration example of a solid-state imaging device using the solid-state imaging device 1100 described above. The signal output from the solid-state imaging device 1100 is
After being given a predetermined delay by 1302, it is supplied to the changeover switch 1303. The changeover switch 1303 selects and derives the output of the delay element 1301 when the pixel is not a defective pixel, and selects and derives the output of the delay element 1302 when the pixel is a defective pixel to output a signal free from scratches. The delay element 1304 is a circuit that delays the signal of the defect information by one pixel. By the output, the changeover switch 130
3 is controlled.

【0064】固体撮像素子内のキズ情報は、例えば電源
投入時にスイッチ1307を閉じ、暗時画像から白キズ
を判定し、一様照明化の信号から黒キズを判定するキズ
情報取得回路1306を用いてキズ情報を固体撮像素子
に書き込む。固体撮像素子のキズ信号出力の電流供給能
力を小さく設定しておけば、キズ信号入出力ピン112
3から、フリップフロップ1124を介して入力するこ
とができる。キズ情報取得回路1036は、キズ情報リ
フレッシュ回路900が兼用できるようにしても良い。
The flaw information in the solid-state image pickup device is obtained by using a flaw information acquisition circuit 1306 which closes the switch 1307 when the power is turned on, determines white flaws from a dark image, and determines black flaws from a signal of uniform illumination. To write the flaw information to the solid-state imaging device. If the current supply capability of the flaw signal output of the solid-state imaging device is set small, the flaw signal input / output pin 112
3 can be input via a flip-flop 1124. The defect information acquiring circuit 1036 may be configured to be used also by the defect information refresh circuit 900.

【0065】固体撮像装置は、固体撮像素子とその周辺
ブロックという形式で説明してきたが、キズ補正回路や
その他の信号処理回路が一体化されたいわゆる1チップ
カメラにおいては特に、動作タイミングの違いによる映
像信号への雑音の混入が無いという本発明の効果が大と
なる。
The solid-state image pickup device has been described in the form of a solid-state image pickup device and its peripheral blocks. However, in a so-called one-chip camera in which a flaw correction circuit and other signal processing circuits are integrated, the operation timing is different. The effect of the present invention that noise is not mixed in the video signal is great.

【0066】上記したこの発明の特徴をまとめると次の
ようになる。光電変換機能を有した複数の画素と、前記
複数の画素を選択し映像信号を得るための操作手段とを
少なくとも有した固体撮像素子において、画素に欠陥が
あった時に、その画素の欠陥情報を当該画素に関連付け
て記憶させる手段を一体的に内蔵させている。
The features of the present invention described above are summarized as follows. In a solid-state imaging device having at least a plurality of pixels having a photoelectric conversion function and operation means for selecting the plurality of pixels and obtaining a video signal, when a pixel has a defect, defect information of the pixel is transmitted. Means for storing the image in association with the pixel are integrally incorporated.

【0067】上記画素の欠陥情報を当該画素に関連付け
て記憶させる手段は、例としてヒューズを利用してい
る。ヒューズを設ける方法としては、信号線に信号出力
を供給する経路に遮断型のヒューズを設け、欠陥画素の
前記遮断型のヒューズを遮断する。あるいは、フォトダ
イオードに並列に短絡型のヒューズを設け、欠陥画素の
前記短絡型ヒューズを短絡する方法がある。あるいは、
フォトダイオードからの信号電圧の読み出し前に、増幅
器の入力電圧を所定の電圧にセットする経路に遮断型の
ヒューズを設ける方法がある。
The means for storing the defect information of the pixel in association with the pixel uses a fuse as an example. As a method of providing a fuse, a cut-off type fuse is provided in a path for supplying a signal output to a signal line, and the cut-off type fuse of a defective pixel is cut off. Alternatively, there is a method in which a short-circuit type fuse is provided in parallel with the photodiode, and the short-circuit type fuse of the defective pixel is short-circuited. Or,
Before reading the signal voltage from the photodiode, there is a method of providing a cut-off type fuse in a path for setting the input voltage of the amplifier to a predetermined voltage.

【0068】また、上記画素の欠陥情報を当該画素に関
連付けて記憶させる手段は、PN接合を熱破壊した素子
を用いる方法がある。この方法としては、フォトダイオ
ードにレーザ光を当て、PN接合を熱破壊する方法、あ
るいは、フォトダイオードに降伏電圧以上の電圧を印加
し、PN接合を熱破壊する方法がある。
As means for storing the defect information of the pixel in association with the pixel, there is a method using an element in which a PN junction is thermally destroyed. As this method, there is a method in which a laser beam is applied to the photodiode to thermally destroy the PN junction, or a method in which a voltage higher than the breakdown voltage is applied to the photodiode to thermally destroy the PN junction.

【0069】更にまた、画素への欠陥情報の記憶手段
は、フォトダイオードからの信号の読み出し後に、画素
内の増幅器の入力電圧を信号線に与えた所定の電圧にセ
ットし、次回のフォトダイオードからの信号の読み出し
の際に増幅器の出力電圧レベルで検出する方法がある。
Further, the storage means for the defect information in the pixel sets the input voltage of the amplifier in the pixel to a predetermined voltage applied to the signal line after reading out the signal from the photodiode, and reads the signal from the next photodiode. In reading out the signal, there is a method of detecting the output voltage level of the amplifier.

【0070】更に固体撮像装置としては、上記の固体撮
像素子の画素からの信号レベルが所定レベルの時に近傍
画素より算出した値で画素情報を置き換えるようにして
いる。また、所定の時刻に取得した画素欠陥情報を、前
記固体撮像素子の各画素に欠陥情報を記憶させる手段
と、各画素からの信号の読み出しの際に得られた欠陥情
報を再度各画素に記憶させる手段と設けている。
Further, in the solid-state imaging device, when the signal level from the pixel of the solid-state imaging device is at a predetermined level, the pixel information is replaced with the value calculated from the neighboring pixels. Means for storing pixel defect information obtained at a predetermined time in each pixel of the solid-state imaging device; and storing defect information obtained in reading out a signal from each pixel in each pixel again. And means for causing it to be provided.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、画素の信号読み出し時に信号レベルで欠陥画素と通
常画素の区別をつけられるため、従来のようなタイミン
グ発生器でキズ補正パルスを発生させる必要は無く映像
信号に雑音が混入しない。また、撮像素子自体にメモリ
ー機能が具備されるので、撮像素子の交換が必要な撮像
装置に於いても、撮像素子のみを交換するだけで良い。
As described above, according to the present invention, a defect correction pulse can be generated by a conventional timing generator because a defective pixel and a normal pixel can be distinguished by a signal level when reading out a signal from the pixel. There is no need to perform this, and no noise is mixed into the video signal. In addition, since the image sensor itself has a memory function, only the image sensor needs to be replaced even in an image pickup device requiring replacement of the image sensor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の固体撮像素子の光電変換特性を示す図。FIG. 2 is a diagram showing photoelectric conversion characteristics of the solid-state imaging device of FIG.

【図3】図1の固体撮像素子を用いた固体撮像装置を示
す図。
FIG. 3 is a diagram showing a solid-state imaging device using the solid-state imaging device of FIG. 1;

【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】図4の固体撮像素子に用いられる遮断素子の例
を示す図。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a blocking element used in the solid-state imaging device in FIG. 4;

【図6】同じく図4の固体撮像素子に用いられる遮断素
子の例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a blocking element used in the solid-state imaging device of FIG. 4;

【図7】同じく図4の固体撮像素子において素子遮断を
得る場合の逆方向電圧の説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a reverse voltage when the solid-state imaging device of FIG.

【図8】本発明のさらに他の実施の形態を示す図。FIG. 8 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図9】図8の固体撮像素子の動作を説明するために示
したタイミング図。
FIG. 9 is a timing chart shown for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 8;

【図10】図8の固体撮像素子を用いた固体撮像装置の
構成例を示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of a solid-state imaging device using the solid-state imaging device of FIG. 8;

【図11】本発明のさらにまた他の実施の形態を示す
図。
FIG. 11 is a diagram showing still another embodiment of the present invention.

【図12】図11の固体撮像素子の動作を説明するため
に示したタイミング図。
FIG. 12 is a timing chart shown for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 11;

【図13】図11の固体撮像素子を用いた固体撮像装置
の構成例を示す図。
13 is a diagram illustrating a configuration example of a solid-state imaging device using the solid-state imaging device in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100、400、800、1100…固体撮像素子、1
01…フォトMOS、102…行選択トランジスタ、1
03…フューズ、104a,104b,…水平選択トラ
ンジスタ、105…垂直シフトレジスタ、106…水平
シフトレジスタ、107…電子シャッター用シフトレジ
スタ。
100, 400, 800, 1100 ... solid-state imaging device, 1
01 photo MOS, 102 row selection transistor, 1
03: fuse, 104a, 104b,... Horizontal selection transistor, 105: vertical shift register, 106: horizontal shift register, 107: electronic shutter shift register.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光電変換機能を有した複数の画素と、前記
複数の画素を選択し映像信号を得るための操作手段とを
少なくとも有した固体撮像素子において、 画素に欠陥があった時に、その画素の欠陥情報を当該画
素に関連付けて記憶させた欠陥画素記憶手段を一体的に
内蔵したことを特徴とした固体撮像素子。
1. A solid-state imaging device having at least a plurality of pixels having a photoelectric conversion function and operation means for selecting the plurality of pixels and obtaining a video signal. A solid-state imaging device, wherein a defective pixel storage means for storing defect information of a pixel in association with the pixel is integrated.
【請求項2】 前記画素の欠陥情報を当該画素に関連付
けて記憶させた欠陥画素記憶手段は、ヒューズを利用し
ていることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, wherein the defective pixel storage unit that stores the defect information of the pixel in association with the pixel uses a fuse.
【請求項3】 前記画素の欠陥情報を当該画素に関連付
けて記憶させた欠陥画素情報記憶手段は、PN接合を熱
破壊した素子を用いることを特徴とする請求項1記載の
固体撮像素子。
3. A solid-state imaging device according to claim 1, wherein said defective pixel information storage means for storing defect information of said pixel in association with said pixel uses a device in which a PN junction is thermally destroyed.
【請求項4】 前記画素の欠陥情報を当該画素に関連付
けて記憶させた欠陥画素情報記憶手段は、当該画素の信
号電荷読み出し経路の増幅素子のゲートに蓄積される電
荷量を利用したことを特徴とする請求項1記載の固体撮
像素子。
4. A defective pixel information storing means for storing defect information of a pixel in association with the pixel, utilizing a charge amount accumulated in a gate of an amplification element in a signal charge readout path of the pixel. The solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項5】 光電変換機能を有した複数の画素と、前
記複数の画素を選択し映像信号を得るための操作手段と
を少なくとも有し、画素に欠陥があった時に、その画素
の欠陥情報を当該画素に関連付けて記憶させた欠陥情報
記憶手段を一体的に内蔵した固体撮像素子と、 前記固体撮像素子の画素からの信号レベルが所定レベル
の時に近傍画素より得た信号で出力を置き換える手段を
有したことを特徴とする固体撮像装置。
5. At least a plurality of pixels having a photoelectric conversion function and operation means for selecting the plurality of pixels and obtaining a video signal, and when a pixel has a defect, defect information of the pixel And a means for replacing an output with a signal obtained from a neighboring pixel when a signal level from a pixel of the solid-state image sensor is at a predetermined level. A solid-state imaging device comprising:
【請求項6】 所定の時刻に取得した画素欠陥情報を、
前記欠陥情報記憶手段にフィードバックする手段を有し
たことを特徴とする請求項5記載の固体撮像装置。
6. The pixel defect information acquired at a predetermined time,
The solid-state imaging device according to claim 5, further comprising a unit that feeds back to the defect information storage unit.
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