JPH055435B2 - - Google Patents
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- JPH055435B2 JPH055435B2 JP61164497A JP16449786A JPH055435B2 JP H055435 B2 JPH055435 B2 JP H055435B2 JP 61164497 A JP61164497 A JP 61164497A JP 16449786 A JP16449786 A JP 16449786A JP H055435 B2 JPH055435 B2 JP H055435B2
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Landscapes
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は固体イメージセンサに組合わせて用
いてその暗電流を低減させる装置に関する。
いてその暗電流を低減させる装置に関する。
［従来の技術］
固体イメージセンサとしてチヤージカツプルド
デバイス（Change coupled device、以下CCD
と称す）が広く用いられているがCCDはその固
有の特性として光入力がなくても出力電流が零と
ならずに微少な電流が流れる暗電流を有してい
る。
デバイス（Change coupled device、以下CCD
と称す）が広く用いられているがCCDはその固
有の特性として光入力がなくても出力電流が零と
ならずに微少な電流が流れる暗電流を有してい
る。
暗電流は熱励起による電子一正孔対の発生に起
因するが、その発生要因はCCD内部の様々な欠
陥にあり、またその発生も不均一でCCDアレイ
では局部的に暗電流の大きな部分が存在して使用
上の障害になつている。CCDの検出領域の中で
暗電流の特に多い部分は検出された映像上に固定
パターンとして現れ、これがCCDの感度とダイ
ナミツクレンジに制約を与えている。また暗電流
は温度に依存しており、一般に温度が８℃下がる
ごとにその値は約２分の１になる。このような暗
電流による影響を防止するための従来の方法とし
ては、暗電流が大きな部分が極めて微少な領域で
ある場合には、（それを暗電流スパイクと称する
が）、暗電流スパイクの発生するエレメントの位
置をメモリに記憶させる。そしCCDから映像デ
ータを読出すときに、その位置の信号を除去しす
ぐ隣のエレメントのデータと置換することによつ
て暗電流スパイクの影響を除去する方法が用いら
れている。
因するが、その発生要因はCCD内部の様々な欠
陥にあり、またその発生も不均一でCCDアレイ
では局部的に暗電流の大きな部分が存在して使用
上の障害になつている。CCDの検出領域の中で
暗電流の特に多い部分は検出された映像上に固定
パターンとして現れ、これがCCDの感度とダイ
ナミツクレンジに制約を与えている。また暗電流
は温度に依存しており、一般に温度が８℃下がる
ごとにその値は約２分の１になる。このような暗
電流による影響を防止するための従来の方法とし
ては、暗電流が大きな部分が極めて微少な領域で
ある場合には、（それを暗電流スパイクと称する
が）、暗電流スパイクの発生するエレメントの位
置をメモリに記憶させる。そしCCDから映像デ
ータを読出すときに、その位置の信号を除去しす
ぐ隣のエレメントのデータと置換することによつ
て暗電流スパイクの影響を除去する方法が用いら
れている。
［発明が解決しようとする問題点］
前記の暗電流スパイクの影響を除去する方法で
は極めて局部的な暗電流の大きな部分のみを対象
にしており、CCDの検出領域全体の暗電流を減
少させることはできない。
は極めて局部的な暗電流の大きな部分のみを対象
にしており、CCDの検出領域全体の暗電流を減
少させることはできない。
この発明はCCDの検出領域全体の暗電流のレ
ベルを減少させることを目的としている。
ベルを減少させることを目的としている。
［問題点を解決するための手段］
この発明の固体イメージセンサの暗電流低減装
置は、それぞれの冷却面を固体イメージセンサの
パツケージに密着させ所定の間隔を保つて複数の
電子冷却素子を配置し、前記固体イメージセンサ
の検出領域を前記複数の数の領域に分割し各領域
毎のそれぞれの暗電流の平均値を求めてメモリす
るサンプルホールド回路を備え、前記サンプルホ
ールド回路にメモリされた暗電流の平均値を表す
信号が入力され、前記各領域の暗電流の現在の値
の出力のレベルに対応する信号を出力するレベル
検出器の各信号出力に基づいて前記複数の電子冷
却素子のそれぞれの電流を制御する電流制御回路
を備えている。
置は、それぞれの冷却面を固体イメージセンサの
パツケージに密着させ所定の間隔を保つて複数の
電子冷却素子を配置し、前記固体イメージセンサ
の検出領域を前記複数の数の領域に分割し各領域
毎のそれぞれの暗電流の平均値を求めてメモリす
るサンプルホールド回路を備え、前記サンプルホ
ールド回路にメモリされた暗電流の平均値を表す
信号が入力され、前記各領域の暗電流の現在の値
の出力のレベルに対応する信号を出力するレベル
検出器の各信号出力に基づいて前記複数の電子冷
却素子のそれぞれの電流を制御する電流制御回路
を備えている。
［作用］
固体イメージセンサの暗電流の多い部分は他の
部分よりの低い温度に冷却されるので暗電流は低
減すると共に固体イメージセンサ全体の温度も低
下するので全領域にわたつて暗電流は低下し平準
化される。
部分よりの低い温度に冷却されるので暗電流は低
減すると共に固体イメージセンサ全体の温度も低
下するので全領域にわたつて暗電流は低下し平準
化される。
［実施例］
第１図ａ及び第１図ｂにこの発明の実施例の構
成を示す。この実施例に用いた固体イメージセン
サ１はCCDリニアイメージセンサで、画素数
5000、画素部分の長さ約29mm、パツケージ全長は
約41mmである。パツケージは22本ピン６を有し、
プリント基板５に取付けられている。プリント基
板５には窓７が設けられている。窓７には例えば
厚さが２mm〜４mmのアルミなど熱伝導性のよい金
属板２を固体イメージセンサ１の背面に密着する
ように設けている。３個のペルチエ効果素子など
の電子冷却素子３１，３２及び３３は金属板２に
密着するように冷却フイン４により金属板２に押
し付けられて固定されている。３個の電子冷却素
子３１，３２及び３３は第１図ａに示すように両
側に各１個を配設し、図の左寄りに残る１個を配
置している。冷却フイン４は図示を省略したフア
ンにより通風冷却される。
成を示す。この実施例に用いた固体イメージセン
サ１はCCDリニアイメージセンサで、画素数
5000、画素部分の長さ約29mm、パツケージ全長は
約41mmである。パツケージは22本ピン６を有し、
プリント基板５に取付けられている。プリント基
板５には窓７が設けられている。窓７には例えば
厚さが２mm〜４mmのアルミなど熱伝導性のよい金
属板２を固体イメージセンサ１の背面に密着する
ように設けている。３個のペルチエ効果素子など
の電子冷却素子３１，３２及び３３は金属板２に
密着するように冷却フイン４により金属板２に押
し付けられて固定されている。３個の電子冷却素
子３１，３２及び３３は第１図ａに示すように両
側に各１個を配設し、図の左寄りに残る１個を配
置している。冷却フイン４は図示を省略したフア
ンにより通風冷却される。
つぎにこの実施例の動作を説明する。固体イメ
ージセンサ１により検出された暗電流のビデオ信
号の一例を第２図ａに示す。図において走査は始
点領域Ｘから終点領域Ｙへ向かつて行われる。始
点領域Ｘ及び終点領域Ｙは撮像に使用しない領域
であり光が入射ない用にマスクキングされてい
る。撮像に用いられる領域を３等分してそれぞれ
を領域Ａ，Ｂ及びＣとする。第２図ａの暗電流の
ビデオ信号において、領域Ａのレベルが領域Ｃの
レベルより大きいのは実施例に用いられた固体イ
メージセンサ１の固有の特性であり、領域Ａの近
辺に制御用の回路が配置されているためそれから
発生する熱により温度が高くなつているからであ
る。制御用回路の配置はメーカーにより異なつて
おり、従つて暗電流の分布の特性も異なる。
ージセンサ１により検出された暗電流のビデオ信
号の一例を第２図ａに示す。図において走査は始
点領域Ｘから終点領域Ｙへ向かつて行われる。始
点領域Ｘ及び終点領域Ｙは撮像に使用しない領域
であり光が入射ない用にマスクキングされてい
る。撮像に用いられる領域を３等分してそれぞれ
を領域Ａ，Ｂ及びＣとする。第２図ａの暗電流の
ビデオ信号において、領域Ａのレベルが領域Ｃの
レベルより大きいのは実施例に用いられた固体イ
メージセンサ１の固有の特性であり、領域Ａの近
辺に制御用の回路が配置されているためそれから
発生する熱により温度が高くなつているからであ
る。制御用回路の配置はメーカーにより異なつて
おり、従つて暗電流の分布の特性も異なる。
第３図にこの実施例の制御回路のブロツクダイ
ヤグラムを示す。固体イメージセンサ１により検
出された暗電流のビデオ信号はサンプルホールド
回路１１に入力される。サンプルホールド回路１
１は領域Ｘ，Ａ，Ｂ及びＣのそれぞれについて、
各領域ごとにそれぞれのレベルの平均値を求めて
メモリする。それらの平均値はクロツクにより駆
動されるタイミング回路１３により制御されてレ
ベル検出器１２へ入力される。入力レベル検出器
１２は各領域の出力レベルを検出し、それぞれの
出力レベルに対応する信号を電流設定メモリ１４
に与える。電流設定メモリ１４はその信号に基づ
き例えば各領域の出力レベルに比例する電流値を
設定しメモリする。電流制御回路１５は電流設定
メモリ１４のデータに基づき電子冷却素子３１，
３２及び３３のそれぞれに流入する電流を制御す
る。領域Ａ，Ｂ及びＣのうち暗電流の大きい領域
はその領域に配置された電子冷却素子により多く
電流が流れるようになされるので他の領域よりも
低温になる。暗電流が低減されたビデオ信号を第
２図ｂに示す。電子冷却素子３１，３２及び３３
の電流設定は固体イメージセンサ１を組み込んだ
装置の出荷時又は固体イメージセンサ１を他のも
のと交換したときのみ行えばよい。領域Ｘは外光
が入射しないのでその検出レベルは常に暗電流の
大きさを表している。固体イメージセンサ１に光
が入射したときのビデオ信号を第２図ｃに示す。
ヤグラムを示す。固体イメージセンサ１により検
出された暗電流のビデオ信号はサンプルホールド
回路１１に入力される。サンプルホールド回路１
１は領域Ｘ，Ａ，Ｂ及びＣのそれぞれについて、
各領域ごとにそれぞれのレベルの平均値を求めて
メモリする。それらの平均値はクロツクにより駆
動されるタイミング回路１３により制御されてレ
ベル検出器１２へ入力される。入力レベル検出器
１２は各領域の出力レベルを検出し、それぞれの
出力レベルに対応する信号を電流設定メモリ１４
に与える。電流設定メモリ１４はその信号に基づ
き例えば各領域の出力レベルに比例する電流値を
設定しメモリする。電流制御回路１５は電流設定
メモリ１４のデータに基づき電子冷却素子３１，
３２及び３３のそれぞれに流入する電流を制御す
る。領域Ａ，Ｂ及びＣのうち暗電流の大きい領域
はその領域に配置された電子冷却素子により多く
電流が流れるようになされるので他の領域よりも
低温になる。暗電流が低減されたビデオ信号を第
２図ｂに示す。電子冷却素子３１，３２及び３３
の電流設定は固体イメージセンサ１を組み込んだ
装置の出荷時又は固体イメージセンサ１を他のも
のと交換したときのみ行えばよい。領域Ｘは外光
が入射しないのでその検出レベルは常に暗電流の
大きさを表している。固体イメージセンサ１に光
が入射したときのビデオ信号を第２図ｃに示す。
領域Ａ，Ｂ及びＣはレベルが高くなつている
が、領域Ｘ及びＹのビデオ信号のレベルは暗電流
によるものであるため光の入射に無関係である。
が、領域Ｘ及びＹのビデオ信号のレベルは暗電流
によるものであるため光の入射に無関係である。
固体イメージセンサ１が組み込まれた装置の環
境温度が変化して暗電流が変化した場合には、電
流制御回路１５はレベル検出器１２のＸ−出力に
よつて制御され、すべての電子冷却素子３１，３
２及び３３に入力される電流を一斉に変化させ
る。
境温度が変化して暗電流が変化した場合には、電
流制御回路１５はレベル検出器１２のＸ−出力に
よつて制御され、すべての電子冷却素子３１，３
２及び３３に入力される電流を一斉に変化させ
る。
その結果固体イメージセンサの温度は全体的に
変化して暗電流は所定の値になる。
変化して暗電流は所定の値になる。
なお、固体イメージセンサが外気温より相当低
い温度に冷却されたときに結露する場合がある。
い温度に冷却されたときに結露する場合がある。
これを防止できる他の実施例として固体イメー
ジセンサ１、金属板２及び電子冷却素子３１，３
２及び３３を密閉容器２２内に収納する。電子冷
却素子３１，３２及び３３は発熱部を容器の壁面
に密着させて放熱するように構成し、密閉容器２
２の窓部２０はガラス板２３により密閉されてい
る。密閉容器２２内には乾燥空気を封入するとと
もに乾燥剤を入れておくのが好ましい。また密閉
容器内を真空にしてもよい。
ジセンサ１、金属板２及び電子冷却素子３１，３
２及び３３を密閉容器２２内に収納する。電子冷
却素子３１，３２及び３３は発熱部を容器の壁面
に密着させて放熱するように構成し、密閉容器２
２の窓部２０はガラス板２３により密閉されてい
る。密閉容器２２内には乾燥空気を封入するとと
もに乾燥剤を入れておくのが好ましい。また密閉
容器内を真空にしてもよい。
第４図に示す実施例に於て、容器２２を熱伝導
性の良好な材質により構成し、固体イメージセン
サのパツケージを密閉容器２２の一部の内壁に密
着させ、電子冷却素子３１，３２及び３３の冷却
面を容器２２の外側壁面に密着させる構成にする
こともできる。このばあい密閉容器２２が金属板
２の機能を果たす。
性の良好な材質により構成し、固体イメージセン
サのパツケージを密閉容器２２の一部の内壁に密
着させ、電子冷却素子３１，３２及び３３の冷却
面を容器２２の外側壁面に密着させる構成にする
こともできる。このばあい密閉容器２２が金属板
２の機能を果たす。
この発明の実施例の実験データの一例を示す
と、外気温25℃において固体イメージセンサを約
５℃に冷却した。このときビデオ出力の飽和レベ
ル1600ｍｖに対して暗電流による出力レベルは
1.2ｍｖであり、ダイナミツクレンジは約1330で
あつた。ちなみに本発明を実施しない場合には暗
電流による出力レベルは７ｍｖであり、ダイナミ
ツクレンジは約230であつた。
と、外気温25℃において固体イメージセンサを約
５℃に冷却した。このときビデオ出力の飽和レベ
ル1600ｍｖに対して暗電流による出力レベルは
1.2ｍｖであり、ダイナミツクレンジは約1330で
あつた。ちなみに本発明を実施しない場合には暗
電流による出力レベルは７ｍｖであり、ダイナミ
ツクレンジは約230であつた。
［発明の効果］
この発明によれば固体イメージセンサの暗電流
を全領域にわたつて減少させることができるとと
もに、暗電流の大きさが部分的に異なる場合にお
いてもそれを平準化することができる。
を全領域にわたつて減少させることができるとと
もに、暗電流の大きさが部分的に異なる場合にお
いてもそれを平準化することができる。
第１図ａ及び第１図ｂはそれぞれ本発明の実施
例を示す正面図及び側面図、第２図ａ、第２図ｂ
及び第２図ｃはそれぞれ本発明の実施例の動作を
示す波形図、第３図は本発明の実施例の回路構成
を示すブロツク図、第４図は本発明の他の実施例
を示す断面図である。 １：固体イメージセンサ、２：金属板、１１：
サンプルホールド回路、１２：レベル検出器、１
４：電流設定メモリ、１５：電流制御回路、２
２：密閉容器、２３：ガラス板、３１，３２，３
３：電子冷却素子。
例を示す正面図及び側面図、第２図ａ、第２図ｂ
及び第２図ｃはそれぞれ本発明の実施例の動作を
示す波形図、第３図は本発明の実施例の回路構成
を示すブロツク図、第４図は本発明の他の実施例
を示す断面図である。 １：固体イメージセンサ、２：金属板、１１：
サンプルホールド回路、１２：レベル検出器、１
４：電流設定メモリ、１５：電流制御回路、２
２：密閉容器、２３：ガラス板、３１，３２，３
３：電子冷却素子。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ それぞれ冷却面を固体イメージセンサのパツ
ケージに密着させ所定の間隔を保つて配置した複
数の電子冷却素子、 前記固体イメージセンサの検出領域を前記複数
の数の領域に分割し各領域毎のそれぞれの暗電流
の平均値を求めてメモリするサンプルホールド回
路、 前記サンプルホールド回路にメモリされた暗電
流の平均値を表す信号が入力され、前記各領域の
暗電流の現在の値の出力のレベルに対応する信号
を出力するレベル検出器、及び レベル検出器の各信号出力に基づいて前記複数
の電子冷却素子のそれぞれの電流を制御する電流
制御回路 を備えた固定イメージセンサの暗電流低減装置。 ２ 固体イメージセンサのパツケージと電子冷却
素子間に設けられる熱伝導性の良好な部材が密閉
容器の壁面である特許請求の範囲第１項記載の固
体イメージセンサの暗電流低減装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61164497A JPS6319978A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 固体イメ−ジセンサの暗電流低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61164497A JPS6319978A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 固体イメ−ジセンサの暗電流低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319978A JPS6319978A (ja) | 1988-01-27 |
| JPH055435B2 true JPH055435B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15794281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61164497A Granted JPS6319978A (ja) | 1986-07-11 | 1986-07-11 | 固体イメ−ジセンサの暗電流低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6319978A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119277U (ja) * | 1988-02-03 | 1989-08-11 | ||
| JP2773185B2 (ja) * | 1989-02-13 | 1998-07-09 | 日本電気株式会社 | 固体撮像装置 |
| WO1990016140A1 (en) * | 1989-06-20 | 1990-12-27 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Plasma torch |
| WO1999026298A1 (fr) | 1997-11-19 | 1999-05-27 | Hamamatsu Photonics K.K. | Photodetecteur et dispositif de prise d'image utilisant ledit photodetecteur |
| CN104791267A (zh) * | 2014-01-16 | 2015-07-22 | 无锡市双超风机有限公司 | 一种加大风量风机 |
| WO2020085224A1 (ja) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | 赤外線レーザのビームプロファイルの測定方法及び測定システム |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331925B2 (ja) * | 1972-12-25 | 1978-09-05 | ||
| JPS54139423A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-29 | Canon Inc | Pickup device |
| JPS58148572A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-03 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5980056A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Fujitsu Ltd | 光電変換撮像装置 |
| JPS6027277A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Seiko Epson Corp | 撮像装置 |
| JPS60162387A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-24 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション | 回路動作制御用サーボ機構 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714459Y2 (ja) * | 1976-08-25 | 1982-03-25 |
-
1986
- 1986-07-11 JP JP61164497A patent/JPS6319978A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5331925B2 (ja) * | 1972-12-25 | 1978-09-05 | ||
| JPS54139423A (en) * | 1978-04-21 | 1979-10-29 | Canon Inc | Pickup device |
| JPS58148572A (ja) * | 1982-02-27 | 1983-09-03 | Sony Corp | 固体撮像装置 |
| JPS5980056A (ja) * | 1982-10-29 | 1984-05-09 | Fujitsu Ltd | 光電変換撮像装置 |
| JPS6027277A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-12 | Seiko Epson Corp | 撮像装置 |
| JPS60162387A (ja) * | 1984-01-18 | 1985-08-24 | ア−ルシ−エ− コ−ポレ−ション | 回路動作制御用サーボ機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6319978A (ja) | 1988-01-27 |
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