JPH10322598A - 固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像装置

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JPH10322598A
JPH10322598A JP9126050A JP12605097A JPH10322598A JP H10322598 A JPH10322598 A JP H10322598A JP 9126050 A JP9126050 A JP 9126050A JP 12605097 A JP12605097 A JP 12605097A JP H10322598 A JPH10322598 A JP H10322598A
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JP
Japan
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signal
memory
correction signal
correction
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP9126050A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyasu Tsuchida
博康 土田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of JPH10322598A publication Critical patent/JPH10322598A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的簡単な構成で、固定パターンノイズを
良好に除去することができるようにすることを目的とす
る。 【解決手段】 光入力を電気信号に変換する複数の受光
セルをマトリックス状に配列した受光部1と、この受光
部1の受光セルで発生された電気信号を読み出して映像
信号とする読み出し部とを有する固体撮像装置におい
て、光学的黒信号を得る光学的黒信号取得手段と、この
光学的黒信号取得手段よりの光学的黒信号と基準信号と
を比較する比較手段16と、1水平期間に相当するメモ
リ20と、このメモリ20に記憶された補正信号を水平
同期信号に同期して繰り返し読み出し、この補正信号を
この読み出し部の出力の映像信号より減算する減算手段
13と、この比較手段16の出力信号と、このメモリ2
0よりの補正信号とが供給され、この補正信号が適正値
なるように、このメモリ20を書き換える演算手段18
とを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はMOS型撮像デバイ
ス等を使用した固体撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にMOS型撮像デバイス等を使用し
た固体撮像装置では、図7Aに示す如く被写体に関係な
く画面中に縦筋及びシェーディング(水平周期の固定パ
ターンノイズ)の固定パターンノイズがある(縦筋及び
シェーディングは実際には黒の濃淡で表われるが、図7
Aではハッチングの多さで黒の濃淡を示した)。図7B
は図7Aの光入力がないときの画像の水平方向位置と出
力レベルとの関係を示す。
【0003】このような固定パターンノイズは半導体装
置の欠陥、各受光セルパターンの不揃い、各受光セル内
に設けられている増幅素子のオフセット電圧(直流電
圧)の差、増幅率の差等に起因して生ずるものである。
【0004】図8は上述した固定パターンノイズを除去
するようにした従来の固体撮像装置の構成を示すもので
ある。この固体撮像装置は複数の受光セルをマトリック
ス状に配列した受光部1と、水平走査スイッチ2、これ
を駆動する水平走査シフトレジスタ3及び垂直走査シフ
トレジスタ4を有し、各受光セルからの光入力に応じた
電気信号を読み出す読み出し部5とを具えている。
【0005】この読み出し部5によって読み出された信
号は前置増幅器6で増幅され、アナログ信号をデジタル
信号に変換するA−D変換器7でデジタル信号に変換さ
れ、1水平期間又は1フィールド期間の映像信号が記憶
できるメモリ8に記憶される。
【0006】このA−D変換器7の出力信号と、このメ
モリ8から読み出した信号とを演算回路9に供給し、こ
の演算回路9で、両信号間で演算(加減乗除)を行なっ
て、この固定パターンノイズを除去した信号を作り、こ
の信号をデジタル信号をアナログ信号に変換するD−A
変換器10を介して、この固定パターンノイズの除去さ
れたアナログの映像信号を得るようにしていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の固体撮
像装置においては、受光部1から読み出した信号とメモ
リ8から読み出した信号とを演算回路9において演算し
てこの固定パターンノイズの除去を行なっているが、メ
モリ8は一般的には1画素8ビットで256階調しか表
示できず、量子化の細かさと、ダイナミックレンジが不
足し、この固定パターンノイズの軽減量を余り大きくす
ることができず、出力の映像信号の品位が低い欠点があ
った。
【0008】このようなデジタル処理で十分なこの固定
パターンノイズの軽減とダイナミックレンジを得るには
1画素当たり10ビットから13ビットを必要とし、構
成が複雑となると共に高価となる不都合があった。
【0009】本発明は斯かる点に鑑み、比較的簡単な構
成で、この固定パターンノイズを良好に除去することが
できるようにすることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明固体撮像装置は光
入力を電気信号に変換する複数の受光セルをマトリック
ス状に配列した受光部と、この受光部の受光セルで発生
された電気信号を読み出して映像信号とする読み出し部
とを有する固体撮像装置において、光学的黒信号を得る
光学的黒信号取得手段と、この光学的黒信号取得手段よ
りの光学的黒信号と基準信号とを比較する比較手段と、
1水平期間に相当するメモリと、このメモリに記憶され
た補正信号を水平同期信号に同期して繰り返し読み出
し、この補正信号をこの読み出し部の出力の映像信号よ
り減算する減算手段と、この比較手段の出力信号とこの
メモリよりの補正信号とが供給され、この補正信号が適
正値なるように、このメモリを書き換える演算手段とを
有するものである。
【0011】斯かる本発明によれば、光学的黒信号が適
正値となるような補正信号を1水平期間に相当するメモ
リに記憶し、このメモリに記憶した補正信号を水平同期
信号に同期して読み出し、出力の映像信号より減算する
ので、比較的簡単な構成で、固定パターンノイズを良好
に除去することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明固体
撮像装置の実施の形態の例につき説明しよう。
【0013】図1において、11は例えばMOS型撮像
デバイス12の前面に配されたアイリスを有するレンズ
機構を示し、このレンズ機構11よりの光をMOS型撮
像デバイス12の受光部に照射する如くなされている。
【0014】このMOS型撮像デバイス12は図9に示
す如く、複数の受光セルをマトリックス状に配列した受
光部と、水平走査スイッチ、水平走査シフトレジスタ及
び垂直走査シフトレジスタを有し、各受光セルからの光
入力に応じた電気信号を読み出す読み出し部とを具えて
いる。
【0015】本例においては、このMOS型撮像デバイ
ス12の読み出し部よりの映像信号を減算回路13を介
して映像信号出力端子14に供給すると共にこの減算回
路13の出力信号を増幅器15を介して比較手段を構成
するA−D変換器16に供給し、また基準信号入力端子
17よりの所望の値の基準信号をこのA−D変換器16
に供給する。
【0016】このA−D変換器16はこの増幅器15の
出力信号とこの基準信号とを比較し、この両信号の差に
応じたデジタル信号を演算回路18に供給する。この場
合、このA−D変換器16は1ビットのA−D変換器、
つまり単に比較回路であっても良い。
【0017】この演算回路18はコントローラ19の指
令に従って後述する如く補正信号を形成し、この補正信
号を1水平期間に相当するメモリ例えば1水平ラインが
1024画素より構成されているときには1024個の
記憶部より成るメモリ20に記憶する如くする。
【0018】このメモリ20はコントローラ19の指令
に従って、水平同期信号に同期して順次繰返し読み出さ
れる如くなされている。このメモリ20より読み出した
補正信号をデジタル信号をアナログ信号に変換するD−
A変換器21を介して減算回路13の減算端子に供給す
る如くする。
【0019】この減算回路13においてはMOS型撮像
デバイス12の出力の映像信号より、この補正信号を減
算する如くなしたものである。また、このメモリ20よ
り読み出した補正信号を演算回路18に供給する如くす
る。
【0020】本例において、補正信号をメモリ20の1
水平ラインの例えば1024個の各画素に対応した各記
憶部に記憶するときには次の如くして行う。この場合、
垂直方向の各画素については同一の補正信号で補正する
如くする。
【0021】この補正信号を得るときには本例において
は、先ずレンズ機構11のアイリスを閉じ、MOS型撮
像デバイス12の出力に光学的黒信号を得る如くする。
【0022】次に本例においては、図2(この図2はア
ナログで表示してあるが、演算回路18はデジタル処理
している。)に示す如くコントローラ19の指令により
補正信号として、最大補正値Vの1/2の値1/2Vを
演算回路18よりメモリ20に書き込む。
【0023】次に、この演算回路18は図3のフローチ
ャートに従って動作する。即ち、この1/2Vの補正信
号を光学的黒信号より減算した信号を比較手段を構成す
るA−D変換器16に供給する。この補正された光学的
黒信号と基準信号との比較結果を演算回路18に供給し
(ステップS1)、この演算回路18で、このときの補
正信号が適正であるかどうか判断する(ステップS
2)。
【0024】図2例では適正でなく、補正信号が小さい
ので、コントローラ19の指令に従って、この補正信号
1/2Vにこの1/2の1/4Vを加算し、このメモリ
20の補正信号を3/4Vに更新する(ステップS
3)。
【0025】本例においては上述を繰り返し、このとき
は図2例では補正信号は適正でなく、補正信号が小さい
ので、コントローラ19の指令に従って、この補正信号
3/4Vに1/4Vの1/2の1/8Vを加算し、この
メモリ20の補正信号を7/8Vに更新する(ステップ
S3)。
【0026】更に上述を繰り返し、図2例ではこのとき
もこの補正信号は適正でなく、補正信号が大きいので、
コントローラ19の指令に従って、この補正信号7/8
Vに1/8Vの1/2の1/16Vを減算し、このメモ
リ20の補正信号を13/16Vに更新する(ステップ
S3)。
【0027】更に上述を繰り返し、図2例ではこのとき
も、この補正信号は適正でなく、補正信号が小さいの
で、コントローラ19の指令に従って、この補正信号1
3/16Vに1/16Vの1/2の1/32Vを加算
し、このメモリ20の補正信号を27/32Vに更新す
る(ステップS3)。
【0028】更に上述を繰り返し、図2例てはこの補正
信号27/32Vは適正なので、この補正信号27/3
2Vをメモリ20に補正信号として確定する(ステップ
S4)。上述を水平ラインの画素分例えば1024個
分、メモリ20の各々の記憶部に確定した補正信号を記
憶する如くする。
【0029】上述確定した補正信号を記憶したメモリ2
0を水平同期信号に同期して順次繰り返し読み出し、ア
イリスを閉じた状態の光学的黒信号による映像画面は図
4Aに示す如く、縦筋及びシェーディング(水平周期の
固定パターンノイズ)の固定パターンノイズのない画面
となる(図4Aはハッチングで示したが、実際には一様
の濃い灰色である。)。図4Bはこの図4Aの映像画面
の水平方向位置と出力レベルとの関係を示す。
【0030】本例においてはその後、レンズ機構11の
アイリスを開き、通常の撮像を行う如くする。この場合
は、メモリ20に記憶した補正信号により、映像信号が
補正され、品位の高い良好な映像画面を得ることができ
る。
【0031】以上述べた如く、本例によれば光学的黒信
号が適正値となるような補正信号を1水平期間に相当す
るメモリ20に記憶し、このメモリ20に記憶した補正
信号を水平同期信号に同期して読み出し、出力の映像信
号より減算するようにしているので、比較的簡単な構成
で、固定パターンノイズを良好に除去することができる
利益がある。
【0032】尚上述例においては、メモリ20に記憶す
る補正信号を得るときに所望の適正値に近づけるように
補正信号を増減するのにその増減量は初期は大きく、段
階を追って小さくするように述べたが、図5に示す如く
増減量を増減の最小値の一定値にするようにしても良
い。この場合はこの補正信号の更新は同じ判定が連続し
た時のみ行うようにするを可とする。このときはランダ
ムノイズに対して強くなる利益がある。またこの補正信
号を得るのに上述例より時間がかかるが、演算回路18
が簡素化される利益がある。
【0033】また上述例では、補正信号を得るときにレ
ンズ機構11のアイリスを閉じて光学的黒信号を得る如
く述べたが、図6に示す如くMOS型撮像デバイス12
の受光部1の撮像エリア1aの上部か下部に光学的黒部
1bを設け、この光学的黒部1bより光学的黒信号を得
るようにしても良い。
【0034】この受光部1に光学的黒部1bを設けたと
きは常に光学的黒信号が得られるので、メモリ20に記
憶した補正信号を常時更新することができる。
【0035】また、本発明は上述実施例に限ることなく
本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が
採り得ることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、光学的黒信号が適正値
となるような補正信号を1水平期間に相当するメモリに
記憶し、このメモリに記憶した補正信号を水平同期信号
に同期して読み出し、この補正信号を出力の映像信号よ
り減算するようにしているので、比較的簡単な構成で縦
筋及びシェーディング(水平周期の固定パターンノイ
ズ)の固定パターンノイズを良好に除去することができ
る利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明固体撮像装置の例を示す構成図である。
【図2】本発明の要部の例の説明に供する線図である。
【図3】図1の説明に供するフローチャートである。
【図4】本発明の説明に供する線図である。
【図5】本発明の要部の他の例の説明に供する線図であ
る。
【図6】本発明の要部の他の例の説明に供する線図であ
る。
【図7】説明に供する線図である。
【図8】従来の固体撮像装置の例を示す構成図である。
【符号の説明】
1‥‥受光部、11‥‥レンズ機構、12‥‥MOS型
撮像デバイス、13‥‥減算回路、14‥‥映像信号出
力端子、16‥‥比較手段、17‥‥基準信号入力端
子、18‥‥演算回路、19‥‥コントローラ、20‥
‥メモリ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光入力を電気信号に変換する複数の受光
    セルをマトリックス状に配列した受光部と、 該受光部の受光セルで発生された電気信号を読み出して
    映像信号とする読み出し部とを有する固体撮像装置にお
    いて、 光学的黒信号を得る光学的黒信号取得手段と、 前記光学的黒信号取得手段よりの光学的黒信号と基準信
    号とを比較する比較手段と、 1水平期間に相当するメモリと、 前記メモリに記憶された補正信号を水平同期信号に同期
    して繰り返し読み出し、前記補正信号を前記読み出し部
    の出力の映像信号より減算する減算手段と、 前記比較手段の出力信号と前記メモリよりの補正信号と
    が供給され、前記補正信号が適正値になるように前記メ
    モリを書き換える演算手段とを有することを特徴とする
    固体撮像装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の固体撮像装置において、 前記演算手段は前記比較手段の出力信号が収束するまで
    繰り返し前記メモリを書き換えるようにしたことを特徴
    とする固体撮像装置。
JP9126050A 1997-05-15 1997-05-15 固体撮像装置 Pending JPH10322598A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006135425A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Sony Corp 固体撮像素子の信号処理装置及び方法並びに撮像装置
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US8089533B2 (en) 2007-03-28 2012-01-03 Sony Corporation Fixed pattern noise removal circuit, fixed pattern noise removal method, program, and image pickup apparatus

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