JPH0752923B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH0752923B2 JPH0752923B2 JP59263828A JP26382884A JPH0752923B2 JP H0752923 B2 JPH0752923 B2 JP H0752923B2 JP 59263828 A JP59263828 A JP 59263828A JP 26382884 A JP26382884 A JP 26382884A JP H0752923 B2 JPH0752923 B2 JP H0752923B2
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- signal
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- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えばビデオカメラに使用して有効な固体撮
像装置に関するものである。
像装置に関するものである。
従来の技術 固体撮像素子には種々の方式があるが、ここではMOS型
撮像素子と呼ばれるフォトダイオードとMOS電界効果ト
ランジスタを用いた撮像素子を例にとり、白点欠陥及び
黒点欠陥の発生について詳述する。
撮像素子と呼ばれるフォトダイオードとMOS電界効果ト
ランジスタを用いた撮像素子を例にとり、白点欠陥及び
黒点欠陥の発生について詳述する。
第３図はMOS型撮像素子の動作原理を示す一例である。
感光素子であるフォトダイオード31を多数マトリクス状
に配列し、フォトダイオードに蓄積された信号電荷を順
次読み出すための水平シフトレジスタ20,垂直シフトレ
ジスタ30,及び水平切換スイッチ41,42,43,……4n,垂直
切換スイッチ51,52,53,……5mが設けられている。水平
シフトレジスタ20は周知のごとく水平同期信号に同期し
たスタートパルスと、水平クロックパルスにより駆動さ
れ、スイッチ41,42,43,……4nを順次開閉してゆき１水
平走査期間ですべてのスイッチを動作させるようになっ
ている。
感光素子であるフォトダイオード31を多数マトリクス状
に配列し、フォトダイオードに蓄積された信号電荷を順
次読み出すための水平シフトレジスタ20,垂直シフトレ
ジスタ30,及び水平切換スイッチ41,42,43,……4n,垂直
切換スイッチ51,52,53,……5mが設けられている。水平
シフトレジスタ20は周知のごとく水平同期信号に同期し
たスタートパルスと、水平クロックパルスにより駆動さ
れ、スイッチ41,42,43,……4nを順次開閉してゆき１水
平走査期間ですべてのスイッチを動作させるようになっ
ている。
一方、垂直シフトレジスタ30は垂直同期信号に同期した
スタートパルスと水平同期信号に同期したクロックパル
スにより駆動され、スイッチ51,52,53,……5mを順次開
閉して１垂直走査期間内ですべてのスイッチを動作させ
る。
スタートパルスと水平同期信号に同期したクロックパル
スにより駆動され、スイッチ51,52,53,……5mを順次開
閉して１垂直走査期間内ですべてのスイッチを動作させ
る。
このような２種類のスイッチ操作によりフォトダイオー
ドに蓄積した信号電荷を抵抗21及び、電源22で構成する
負荷回路に順次供給し電圧信号として取り出している。
ドに蓄積した信号電荷を抵抗21及び、電源22で構成する
負荷回路に順次供給し電圧信号として取り出している。
ここで、フォトダイオード31Aが何らかの原因で破壊さ
れ、基板とカリードが短絡した場合には、フォトダイオ
ード31Aからの信号は常に信号の飽和点に達することに
なる。また、フォトダイオードにリークが生じ、フォト
ダイオードの暗電流が異常に多い時にも大きな信号電圧
が発生する。これらの欠陥を総称して白点欠陥と呼ぶ
が、後者については撮像素子の動作温度、動作電圧等に
よって、その欠陥のレベルが変化する。
れ、基板とカリードが短絡した場合には、フォトダイオ
ード31Aからの信号は常に信号の飽和点に達することに
なる。また、フォトダイオードにリークが生じ、フォト
ダイオードの暗電流が異常に多い時にも大きな信号電圧
が発生する。これらの欠陥を総称して白点欠陥と呼ぶ
が、後者については撮像素子の動作温度、動作電圧等に
よって、その欠陥のレベルが変化する。
また、前記とは逆に、フォトダイオードが入射光に対し
て反応しなくなった場合には、信号が零となり黒点欠陥
になる。
て反応しなくなった場合には、信号が零となり黒点欠陥
になる。
第４図（ａ）に水平ライン信号の黒点欠陥の状態を、そ
して（ｂ）に水平ライン信号の白点欠陥の状態を各々示
す。同図の斜線は受光量によってフォトダイオード31に
発生する信号量を示す。
して（ｂ）に水平ライン信号の白点欠陥の状態を各々示
す。同図の斜線は受光量によってフォトダイオード31に
発生する信号量を示す。
このような黒点欠陥及び白点欠陥を補正する従来の固体
撮像装置としては、例えば第５図に示すようなものがあ
る。１は固体撮像素子、２は固体撮像素子の駆動パルス
及びサンプリングパルスを発生するパルス発生器、３は
駆動パルスに同期した欠陥画素位置記憶回路、４は固体
撮像素子から出力された信号の欠陥画素を除く画素信号
を欠陥画素位置記憶回路からの出力パルスによりサンプ
リングする第１のサンプルホールド回路、５は第１のサ
ンプルホールド回路からの出力信号をパルス発生器２の
パルスによりサンプリングする第２のサンプルホールド
回路、12は第２のサンプルホールド回路からの出力信号
を処理して映像信号として送出するための信号処理回路
である。
撮像装置としては、例えば第５図に示すようなものがあ
る。１は固体撮像素子、２は固体撮像素子の駆動パルス
及びサンプリングパルスを発生するパルス発生器、３は
駆動パルスに同期した欠陥画素位置記憶回路、４は固体
撮像素子から出力された信号の欠陥画素を除く画素信号
を欠陥画素位置記憶回路からの出力パルスによりサンプ
リングする第１のサンプルホールド回路、５は第１のサ
ンプルホールド回路からの出力信号をパルス発生器２の
パルスによりサンプリングする第２のサンプルホールド
回路、12は第２のサンプルホールド回路からの出力信号
を処理して映像信号として送出するための信号処理回路
である。
以下、第５図の従来例の動作を第６図を用いて説明す
る。
る。
固体撮像素子１からの出力信号は、第６図（ａ）に示す
ようにＤに示す画素に欠陥があるものとすれば、欠陥画
素位置記憶回路から第１のサンプルホールド回路へ入力
されるサンプリングパルスは同図（ｂ）に示すように欠
陥画素に相当する部分のサンプリグパルスが止められて
おり、第１のサンプルホールド回路の出力は（ｃ）に示
すように欠陥画素位置には、１画素前の信号をそのまま
ホールドしている。この信号を（ｄ）に示す第２のサン
プルホールド用パルスでサンプルホールドすることによ
り、欠陥画素Ｄは、１画素前の信号Ｃによって置換し、
欠陥画素の補正を行なっている。
ようにＤに示す画素に欠陥があるものとすれば、欠陥画
素位置記憶回路から第１のサンプルホールド回路へ入力
されるサンプリングパルスは同図（ｂ）に示すように欠
陥画素に相当する部分のサンプリグパルスが止められて
おり、第１のサンプルホールド回路の出力は（ｃ）に示
すように欠陥画素位置には、１画素前の信号をそのまま
ホールドしている。この信号を（ｄ）に示す第２のサン
プルホールド用パルスでサンプルホールドすることによ
り、欠陥画素Ｄは、１画素前の信号Ｃによって置換し、
欠陥画素の補正を行なっている。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成の、固体撮像装置におい
て、被写体の輝度レベルが固体撮像素子の画素と第７図
に示すような関係になった場合、すなわち欠陥画素Ｄ
と、１画素前Ｃとの輝度レベルに相関が無くなった時に
は欠陥画素補正による誤差信号が生じる。第７図におい
て斜線部が低輝度レベル、それ以外が高輝度レベルとす
ると、第２のサンプルホールド回路での各水平走査ライ
ン（ｎ）H,（ｎ＋１）H,（ｎ＋２）Ｈの出力信号は各
々、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようになる。
欠陥画素Ｄを有する水平走査ライン（ｎ＋１）Ｈでは、
欠陥画素Ｄを１画素前の信号Ｃによって置き換えている
ために、画素ＣとＤ間では被写体の輝度レベルが変化し
ているにもかかわらず、映像信号出力としては変化しな
い事になる。この様に第５図に示す従来の欠陥画素補正
回路を有する固体撮像装置では、被写体に相関のない水
平輪郭部では欠陥画素の補正が不充分であり誤差信号を
発生するという問題点を有していた。
て、被写体の輝度レベルが固体撮像素子の画素と第７図
に示すような関係になった場合、すなわち欠陥画素Ｄ
と、１画素前Ｃとの輝度レベルに相関が無くなった時に
は欠陥画素補正による誤差信号が生じる。第７図におい
て斜線部が低輝度レベル、それ以外が高輝度レベルとす
ると、第２のサンプルホールド回路での各水平走査ライ
ン（ｎ）H,（ｎ＋１）H,（ｎ＋２）Ｈの出力信号は各
々、第８図（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すようになる。
欠陥画素Ｄを有する水平走査ライン（ｎ＋１）Ｈでは、
欠陥画素Ｄを１画素前の信号Ｃによって置き換えている
ために、画素ＣとＤ間では被写体の輝度レベルが変化し
ているにもかかわらず、映像信号出力としては変化しな
い事になる。この様に第５図に示す従来の欠陥画素補正
回路を有する固体撮像装置では、被写体に相関のない水
平輪郭部では欠陥画素の補正が不充分であり誤差信号を
発生するという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、欠陥画素補正回路による水平
輪郭部での誤差信号を抑圧する固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
輪郭部での誤差信号を抑圧する固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するための手段 前記問題点を解決するために本発明の固体撮像装置は、
固体撮像素子の駆動パルスと同期した欠陥画素位置記憶
回路と、この欠陥画素位置記憶回路からの出力パルスに
より駆動される固体撮像素子の出力信号から欠陥画素を
除く画素出力信号をサンプリングするサンプルホールド
回路を有する欠陥画素補正回路と、前記欠陥画素位置記
憶回路から出力される欠陥画素位置パルスの位置を調整
する回路と、欠陥画素補正回路の出力信号から得た輝度
信号の水平アパーチャ補正量を制御する制御回路を具備
し、欠陥画素位置での輝度信号の水平アパーチャ補正量
を抑圧するように構成したものである。
固体撮像素子の駆動パルスと同期した欠陥画素位置記憶
回路と、この欠陥画素位置記憶回路からの出力パルスに
より駆動される固体撮像素子の出力信号から欠陥画素を
除く画素出力信号をサンプリングするサンプルホールド
回路を有する欠陥画素補正回路と、前記欠陥画素位置記
憶回路から出力される欠陥画素位置パルスの位置を調整
する回路と、欠陥画素補正回路の出力信号から得た輝度
信号の水平アパーチャ補正量を制御する制御回路を具備
し、欠陥画素位置での輝度信号の水平アパーチャ補正量
を抑圧するように構成したものである。
作用 本発明は前記した構成により、被写体の相関がない水平
輪郭部に欠陥画素が来た場合に、欠陥画素を１画素前の
信号によって補正することにより生じる映像信号出力で
の補正誤差信号を、欠陥画素位置の水平アパーチァ補償
量を低下させることにより抑圧することができる。
輪郭部に欠陥画素が来た場合に、欠陥画素を１画素前の
信号によって補正することにより生じる映像信号出力で
の補正誤差信号を、欠陥画素位置の水平アパーチァ補償
量を低下させることにより抑圧することができる。
実施例 以下、本発明の実施例について画面を参照して説明す
る。
る。
第１図は本発明の実施例における固体撮像装置のブロッ
ク図を示すものである。第１図において、１〜５は従来
例と同様であるので説明を省略する。６はサンプルホー
ルド回路から出力された信号に含まれるサンプリングパ
ルスを除去し輝度信号を得る低域波器（以下、LPFと
略称する）、７は水平アパーチァ補償回路、８は欠陥画
素位置記憶回路から出力された欠陥画素位置パルスの巾
及び位相を調整して水平アパーチァ補償量を制御するた
めの制御パルス調整回路、９は水平アパーチァ補償信号
発生回路、10は発生した水平アパーチァ補償信号量を制
御する利得制御回路、11は利得制御した水平アパーチァ
補償信号を輝度信号に加算する加算回路である。
ク図を示すものである。第１図において、１〜５は従来
例と同様であるので説明を省略する。６はサンプルホー
ルド回路から出力された信号に含まれるサンプリングパ
ルスを除去し輝度信号を得る低域波器（以下、LPFと
略称する）、７は水平アパーチァ補償回路、８は欠陥画
素位置記憶回路から出力された欠陥画素位置パルスの巾
及び位相を調整して水平アパーチァ補償量を制御するた
めの制御パルス調整回路、９は水平アパーチァ補償信号
発生回路、10は発生した水平アパーチァ補償信号量を制
御する利得制御回路、11は利得制御した水平アパーチァ
補償信号を輝度信号に加算する加算回路である。
以上のように構成された本実施例の固体撮像装置につい
て、第２図の信号波形例に基づきその動作を説明する。
て、第２図の信号波形例に基づきその動作を説明する。
第７図に示した水平方向に輝度レベルが変化した時の
（ｎ）H,（ｎ＋１）H,（ｎ＋２）Ｈにおける各水平走査
ラインからの出力信号におけるサンプリングパルスのリ
ーク成分をLPF6により除去した輝度信号を第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に各々示す。LPF6より出力され
た輝度信号は水平アパーチァ補償回路７により、周波数
特性を改善したテレビ受像機のブラウン管におけるアパ
ーチァひずみで水平解像度が低下するのを補償してい
る。第２図（ｄ）及び（ｅ）に、水平走査ライン（ｎ）
Ｈ及び（ｎ＋１）Ｈにおける出力信号に通常の水平アパ
ーチァ補償を行なった場合の水平アパーチァ補償回路出
力での信号波形を示す。（なお水平アパーチァ補償回路
における補償周波数のピークは１画素に相当する周波数
を選択したと仮定している。）（ｄ）及び（ｅ）を比較
して明らかなように水平アパーチァ補償信号により欠陥
画素補正による誤差は、（ｅ）に示すように水平走査ラ
インにおける３画素C,D,Eに拡がり誤差信号が水平アパ
ーチァ補償回路により強調されてしまう。この為、本発
明の水平アパーチァ補償回路では、水平アパーチァ補償
信号発生回路９で発生した水平アパーチァ補償信号を、
第２図（ｆ）に示す欠陥画素位置パルスからパルス調整
回路８でパルス巾及び位相を調整した制御パルス（ｇ）
により利得制御回路10で抑圧することにより、欠陥画素
を含む水平走査ライン（ｎ＋１）Ｈの出力信号は（ｈ）
に示すように水平アパーチァ補償による欠陥画素補正誤
差信号の増加を防止することができる。
（ｎ）H,（ｎ＋１）H,（ｎ＋２）Ｈにおける各水平走査
ラインからの出力信号におけるサンプリングパルスのリ
ーク成分をLPF6により除去した輝度信号を第２図
（ａ），（ｂ），（ｃ）に各々示す。LPF6より出力され
た輝度信号は水平アパーチァ補償回路７により、周波数
特性を改善したテレビ受像機のブラウン管におけるアパ
ーチァひずみで水平解像度が低下するのを補償してい
る。第２図（ｄ）及び（ｅ）に、水平走査ライン（ｎ）
Ｈ及び（ｎ＋１）Ｈにおける出力信号に通常の水平アパ
ーチァ補償を行なった場合の水平アパーチァ補償回路出
力での信号波形を示す。（なお水平アパーチァ補償回路
における補償周波数のピークは１画素に相当する周波数
を選択したと仮定している。）（ｄ）及び（ｅ）を比較
して明らかなように水平アパーチァ補償信号により欠陥
画素補正による誤差は、（ｅ）に示すように水平走査ラ
インにおける３画素C,D,Eに拡がり誤差信号が水平アパ
ーチァ補償回路により強調されてしまう。この為、本発
明の水平アパーチァ補償回路では、水平アパーチァ補償
信号発生回路９で発生した水平アパーチァ補償信号を、
第２図（ｆ）に示す欠陥画素位置パルスからパルス調整
回路８でパルス巾及び位相を調整した制御パルス（ｇ）
により利得制御回路10で抑圧することにより、欠陥画素
を含む水平走査ライン（ｎ＋１）Ｈの出力信号は（ｈ）
に示すように水平アパーチァ補償による欠陥画素補正誤
差信号の増加を防止することができる。
発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、水平アパーチァ
補償信号量を制御する利得制御回路を設け、欠陥画素位
置記憶回路より出力される欠陥画素位置パルスより作成
した制御パルスの巾及び位相を調整したパルスで、前記
水平アパーチァ補償量を制御することにより、水平相関
を利用した欠陥画素補正回路の水平輪郭部の誤差信号を
抑圧し、欠陥画素前後の正常な出力信号との不連続性を
緩和させることができるもので、その効果は極めて大き
いものがある。
補償信号量を制御する利得制御回路を設け、欠陥画素位
置記憶回路より出力される欠陥画素位置パルスより作成
した制御パルスの巾及び位相を調整したパルスで、前記
水平アパーチァ補償量を制御することにより、水平相関
を利用した欠陥画素補正回路の水平輪郭部の誤差信号を
抑圧し、欠陥画素前後の正常な出力信号との不連続性を
緩和させることができるもので、その効果は極めて大き
いものがある。
第１図は本発明における実施例の固体撮像装置のブロッ
ク図、第２図は同実施例の動作波形図、第３図は固体撮
像素子の動作原理を示す図、第４図は欠陥画素を有した
撮像素子からの出力信号波形図、第５図は従来の欠陥画
素補正を行なった固体撮像装置を示すブロック図、第６
図は同従来例の動作波形図、第７図は撮像素子の画素と
被写体との関係を示す模式図、第８図は第５図の時にお
ける従来例の動作波形図である。 １……固体撮像素子、２……パルス発生回路、３……欠
陥画素位置記憶回路、4,5……サンプルホールド回路、
６……LPF、７……水平アパーチァ補償回路、９……水
平アパーチァ補償信号発生回路、10……利得制御回路、
11……加算回路、８……パルス調整回路。
ク図、第２図は同実施例の動作波形図、第３図は固体撮
像素子の動作原理を示す図、第４図は欠陥画素を有した
撮像素子からの出力信号波形図、第５図は従来の欠陥画
素補正を行なった固体撮像装置を示すブロック図、第６
図は同従来例の動作波形図、第７図は撮像素子の画素と
被写体との関係を示す模式図、第８図は第５図の時にお
ける従来例の動作波形図である。 １……固体撮像素子、２……パルス発生回路、３……欠
陥画素位置記憶回路、4,5……サンプルホールド回路、
６……LPF、７……水平アパーチァ補償回路、９……水
平アパーチァ補償信号発生回路、10……利得制御回路、
11……加算回路、８……パルス調整回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−72420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−54481（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−10283（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−111383（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】固体撮像素子の駆動パルスと同期した欠陥
画素位置記憶回路と、この欠陥画素位置記憶回路からの
出力パルスにより駆動される固体撮像素子の出力信号か
ら欠陥画素を除く画素出力信号をサンプリングするサン
プルホールド回路を有する欠陥画素補正回路と、前記欠
陥画素位置記憶回路から出力される欠陥画素位置パルス
の位置を調整する回路と、前記欠陥画素補正回路の出力
信号から得た輝度信号の水平アパーチャ補償量を制御す
る制御回路を具備し、欠陥画素位置での水平アパーチャ
補正量を抑圧することを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263828A JPH0752923B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59263828A JPH0752923B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61141273A JPS61141273A (ja) | 1986-06-28 |
| JPH0752923B2 true JPH0752923B2 (ja) | 1995-06-05 |
Family
ID=17394785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59263828A Expired - Fee Related JPH0752923B2 (ja) | 1984-12-14 | 1984-12-14 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0752923B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5946154B2 (ja) * | 1976-12-09 | 1984-11-10 | ソニー株式会社 | 固体撮像装置の雑音除去回路 |
| JPS5510283A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-24 | Sony Corp | Unneeded-signal processing circuit |
| JPS56111383A (en) * | 1980-02-06 | 1981-09-03 | Mitsubishi Electric Corp | Solid image pickup apparatus |
| JPS5754481A (en) * | 1980-09-18 | 1982-03-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Deficiency correction circuit |
-
1984
- 1984-12-14 JP JP59263828A patent/JPH0752923B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61141273A (ja) | 1986-06-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |