JPH11126894A - Dark current correction method for cmos image sensor - Google Patents
Dark current correction method for cmos image sensorInfo
- Publication number
- JPH11126894A JPH11126894A JP10226834A JP22683498A JPH11126894A JP H11126894 A JPH11126894 A JP H11126894A JP 10226834 A JP10226834 A JP 10226834A JP 22683498 A JP22683498 A JP 22683498A JP H11126894 A JPH11126894 A JP H11126894A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dark
- photosensitive pixel
- dark current
- array
- pixel cells
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 29
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 12
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000001444 catalytic combustion detection Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000036755 cellular response Effects 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- 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
- H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
- H04N25/633—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current by using optical black pixels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Image Input (AREA)
- Facsimile Image Signal Circuits (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に固体光イメ
ージ画素セルに関するものである。とりわけ、本発明
は、ＣＯＭＳ光イメージにおける暗電流エラーの補正方
法に関するものである。The present invention relates generally to solid state light image pixel cells. More particularly, the present invention relates to a method for correcting a dark current error in a COMS light image.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子イメージは、一般に感光画素（感光
ピクセル）セルのアレイを光イメージにさらすことによ
って獲得される。各感光画素セルは、感光画素セルによ
って受け入れられる光の強度に比例した電荷を集める。
感光画素セルのそれぞれによって集められた電荷によっ
て生じる電圧を電子的にサンプリングすることによりイ
メージを表したサンプルのアレイを生ずる。光イメージ
センサは、感光画素セルのアレイである。BACKGROUND OF THE INVENTION Electronic images are generally obtained by exposing an array of photosensitive pixel (photosensitive pixel) cells to a light image. Each photosensitive pixel cell collects a charge proportional to the intensity of light received by the photosensitive pixel cell.
Electronically sampling the voltage produced by the charge collected by each of the photosensitive pixel cells produces an array of samples representing the image. An optical image sensor is an array of photosensitive pixel cells.
【０００３】図１には、感光画素セルのアレイ10が示さ
れている。感光画素セルは、電荷結合素子（ＣＣＤ）又
はＣＭＯＳ感光半導体イメージ素子のどちらともするこ
とが可能である。歴史的に、ＣＣＤは、固体可視光イメ
ージ素子用途において一般に用いられる感光画素セルで
あった。しかしながら、感光画素セル内に信号増幅回路
を備えたフォトゲート又はフォトダイオード構造を含む
ＣＭＯＳ素子は、ＣＣＤを越えるいくつかの利点を提供
する。ＣＭＯＳ素子は、ＣＣＤよりも、廉価での製造が
可能であり、消費電力が少なく、必要とする電源電圧が
より低く、大規模集積回路に組み込むのがより容易であ
る。さらにＣＭＯＳ素子は、専用集積回路（ＡＳＩＣ）
ＣＭＯＳプロセスによって、低コストの大量製造が可能
である。従ってＡＳＩＣメーカは、感光画素セルの事業
を発展させることが可能になる。ＡＳＩＣメーカは、Ｃ
ＭＯＳテクノロジの進歩につれ、さらに製造コストを低
下させ、性能面での利点を付加することが可能になる。FIG. 1 shows an array 10 of photosensitive pixel cells. The photosensitive pixel cell can be either a charge coupled device (CCD) or a CMOS photosensitive semiconductor image device. Historically, CCDs have been photosensitive pixel cells commonly used in solid state visible light imaging device applications. However, CMOS devices that include a photogate or photodiode structure with signal amplification circuitry in the photosensitive pixel cells offer several advantages over CCDs. CMOS devices can be manufactured at lower cost than CCDs, consume less power, require lower power supply voltages, and are easier to incorporate into large scale integrated circuits. Furthermore, CMOS devices are dedicated integrated circuits (ASICs).
The CMOS process allows for low cost mass production. Therefore, the ASIC manufacturer can develop the business of the photosensitive pixel cell. ASIC maker is C
As MOS technology advances, it is possible to further reduce manufacturing costs and add performance advantages.
【０００４】しかしながらＣＭＯＳ素子は、露光しない
にも関わらず、多少の電荷を蓄積する。すなわちＣＭＯ
Ｓ素子は、全ての光から遮蔽されても、電荷を蓄積す
る。感光画素セルの暗電荷は、感光画素セルが全ての光
から遮蔽された場合に、感光画素セルによって蓄積され
る電荷である。感光画素セルの暗電流は、暗電荷と時間
の積分から計算される。暗電流は、感光画素セルのアレ
イにおける感光画素セル間で異なる。さらに各感光画素
セルによって伝導される暗電流は、感光画素セルの温度
変化に応じて変動する。感光画素セルの温度に対する暗
電流の依存性は、一般にＢｅ-A/Tによって特性を表すこ
とができる。ここで、Ａは感光画素セルの製作に用いら
れるプロセステクノロジによって決まる定数であり、Ｔ
は感光画素セルの温度（絶対温度：ケルビン）であり、
Ｂは感光画素セル毎に変動する定数である。ＣＭＯＳ素
子によって伝導される暗電流は、ＣＣＤセンサによって
伝導される暗電流の約100倍である。[0004] However, a CMOS device accumulates some electric charge even though it is not exposed. That is, CMO
The S element accumulates charge even when shielded from all light. The dark charge of a photosensitive pixel cell is the charge stored by the photosensitive pixel cell when the photosensitive pixel cell is shielded from all light. The dark current of a photosensitive pixel cell is calculated from the integration of dark charge and time. Dark current is different between the photosensitive pixel cells in the array of photosensitive pixel cells. Further, the dark current conducted by each photosensitive pixel cell varies with changes in the temperature of the photosensitive pixel cell. The dependence of the dark current on the temperature of the photosensitive pixel cell can generally be characterized by Be- A / T. Here, A is a constant determined by the process technology used for manufacturing the photosensitive pixel cell, and T is
Is the temperature of the photosensitive pixel cell (absolute temperature: Kelvin),
B is a constant that varies for each photosensitive pixel cell. The dark current conducted by the CMOS device is about 100 times the dark current conducted by the CCD sensor.
【０００５】電子イメージは、感光画素セルのアレイの
各感光画素セルによって蓄積される電荷をサンプリング
することによって獲得される。各感光画素セルによって
蓄積される総電荷量は、感光画素セルの感光部分によっ
て受け入れられる光の強度に比例する。感光画素セルの
暗電流は、感光画素セルによって伝導される電荷の値と
感光画素セルによって受け入れられる光の強度との相関
関係を弱める。ＣＭＯＳ素子における高レベルの暗電流
は、ＣＭＯＳ素子によって発生する出力のノイズの下限
を増し、低レベルの光におけるＣＭＯＳ素子の利用の可
能性を低下させる。補正せずに放置すると、暗電流は、
ＣＭＯＳ感光画素セルのアレイによって獲得される電子
イメージに関連したノイズを明らかに増大させる。An electronic image is obtained by sampling the charge stored by each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells. The total charge stored by each photosensitive pixel cell is proportional to the intensity of light received by the photosensitive portion of the photosensitive pixel cell. The dark current of the photosensitive pixel cell weakens the correlation between the value of the charge conducted by the photosensitive pixel cell and the intensity of light received by the photosensitive pixel cell. High levels of dark current in CMOS devices increase the lower bound on the noise in the output generated by CMOS devices and reduce the likelihood of using CMOS devices in low levels of light. If left uncorrected, the dark current will
It significantly increases the noise associated with the electronic image acquired by the array of CMOS photosensitive pixel cells.
【０００６】感光画素セルの暗電流のノイズ効果は、光
イメージにさらすことにより各画素セル毎に蓄積される
電荷のサンプル値から、各画素セルに対する暗電荷のサ
ンプル値を引くことによって最小限にすることが可能で
ある。これは、まず各感光画素セル毎にサンプル暗電流
値を発生する、画素セルが光にさらされない場合の、感
光画素セルのアレイの各感光画素セル応答をサンプリン
グすることによって実施可能である。次に各感光画素セ
ル毎にサンプル光イメージ応答を発生する、画素セルを
光イメージにさらした場合の、画素セルのアレイの各感
光画素セルのアレイの応答がサンプリングされる。サン
プル光イメージの暗電流成分は、各感光画素セルのサン
プル光イメージ応答から、各画素セルのサンプル暗電流
値を引くことによって、最小限に抑えることが可能にな
る。第１のサンプルの発生時と第２のサンプルの発生時
において、画素セルのアレイの温度が同じであれば、暗
電流エラーを最小限にすることが可能である。しかしな
がら画素セルのアレイの各画素セルの応答を２回サンプ
リングすることは、不都合な総時間量を必要とするつま
りより多くの時間を必要とする可能性がある。The noise effect of dark current in a photosensitive pixel cell is minimized by subtracting the dark charge sample value for each pixel cell from the charge sample value stored for each pixel cell by exposure to a light image. It is possible to This can be accomplished by first sampling each photosensitive pixel cell response of the array of photosensitive pixel cells when the pixel cells are not exposed to light, generating a sampled dark current value for each photosensitive pixel cell. A response is then sampled for each photosensitive pixel cell array of the array of pixel cells when the pixel cells are exposed to the light image, producing a sampled optical image response for each photosensitive pixel cell. The dark current component of the sample light image can be minimized by subtracting the sample dark current value of each pixel cell from the sample light image response of each photosensitive pixel cell. If the temperature of the array of pixel cells is the same between when the first sample is generated and when the second sample is generated, it is possible to minimize the dark current error. However, sampling the response of each pixel cell of the array of pixel cells twice may require an undesired amount of time, that is, more time.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ＣＭＯＳ感光半導体素
子アレイの応答をサンプリングすることによって形成さ
れる電子的サンプルイメージに関する暗電流エラーを除
去可能な装置及び方法が要求されている。理想的には、
この装置及び方法は、イメージの獲得時におけるＣＭＯ
Ｓ感光画素セルのアレイの応答がただ１回のサンプリン
グしか必要としない。さらに、この装置及び方法は、標
準的なＣＭＯＳプロセスを利用して製作される光画素セ
ルのアレイによって実施可能である。There is a need for an apparatus and method that can eliminate dark current errors associated with an electronic sample image formed by sampling the response of a CMOS photosensitive semiconductor device array. Ideally,
The apparatus and method provide a CMO during image acquisition.
The response of the array of S-sensitive pixel cells requires only one sampling. Further, the apparatus and method can be implemented with an array of optical pixel cells fabricated utilizing a standard CMOS process.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ＣＭＯ
Ｓ感光画素セルのアレイの出力応答に対する暗電流の効
果を最小限に抑えるための装置及び方法が得られる。本
発明では、画素セルの出力応答をただ１回だけしかサン
プリングする必要がない。したがって画素セルの出力応
答を処理するのに必要な時間が最短となる。本発明は、
標準的なＣＭＯＳ製作プロセスを利用して形成される感
光画素セルのアレイを用いて実施することが可能であ
る。According to the present invention, a CMO
An apparatus and method are provided for minimizing the effect of dark current on the output response of an array of S-sensitive pixel cells. In the present invention, the output response of a pixel cell need only be sampled once. Therefore, the time required to process the output response of the pixel cell is minimized. The present invention
It can be implemented with an array of photosensitive pixel cells formed using a standard CMOS fabrication process.
【０００９】本発明の第１の実施態様には、感光画素セ
ルのアレイ内の各感光画素セルの出力応答の光イメージ
電子サンプルにおける暗電流エラーを補正する方法が含
まれる。感光画素セルのアレイには、いくつかの点在す
る暗画素セルが含まれている。まず感光画素セルのアレ
イが、光イメージにさらされる。感光画素セルのアレイ
内における各感光画素セルによって蓄積された電荷がサ
ンプリングされて、各感光画素セル毎にサンプルイメー
ジ電流値を発生する。感光画素セルのアレイ内における
各暗画素セルによって蓄積された電荷がサンプリングさ
れて、各暗画素セル毎にサンプルイメージ暗電流値を発
生する。各暗画素に対する暗電流比が、暗画素のサンプ
ルイメージ暗電流から計算される。感光画素セルのアレ
イの各感光画素セルの暗電流は、暗画素の暗電流比から
計算される。最後に各感光画素セルの計算された暗電流
が、各感光画素セルのサンプルイメージ電流値から引か
れる。A first embodiment of the present invention includes a method for correcting dark current errors in a photoimage electronic sample of the output response of each photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells. The array of photosensitive pixel cells includes several interspersed dark pixel cells. First, an array of photosensitive pixel cells is exposed to a light image. The charge stored by each photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells is sampled to generate a sampled image current value for each photosensitive pixel cell. The charge stored by each dark pixel cell in the array of photosensitive pixel cells is sampled to generate a sampled image dark current value for each dark pixel cell. The dark current ratio for each dark pixel is calculated from the dark image sample dark current of the dark pixel. The dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells is calculated from the dark current ratio of the dark pixels. Finally, the calculated dark current of each photosensitive pixel cell is subtracted from the sample image current value of each photosensitive pixel cell.
【００１０】本発明の第２の実施態様は、第１の実施態
様と同様である。第２の実施態様の場合、暗画素のサン
プルイメージ暗電流から、各暗画素に対する暗電流比を
計算するステップに、下記のステップが含まれる。まず
イメージ画素セルのアレイの各暗画素及び各感光画素に
対する基準暗電流が、基準温度において測定される。次
に各暗画素のサンプルイメージ暗電流を暗画素の基準暗
電流で割ることによって、暗電流比が計算される。[0010] The second embodiment of the present invention is similar to the first embodiment. In the case of the second embodiment, the step of calculating a dark current ratio for each dark pixel from the sample image dark current of the dark pixel includes the following steps. First, a reference dark current for each dark pixel and each photosensitive pixel of the array of image pixel cells is measured at a reference temperature. Next, the dark current ratio is calculated by dividing the sample image dark current of each dark pixel by the reference dark current of the dark pixel.
【００１１】本発明の第３の実施態様は、第２の実施態
様と同様である。第３の実施態様には、さらに各感光画
素セルの基準暗電流に平均暗電流比を掛けるか、又は感
光画素セルに最も近い暗画素の暗電流比を掛けることに
よって、感光画素セルのアレイの各感光画素セルの暗電
流を推計することが含まれる。A third embodiment of the present invention is similar to the second embodiment. The third embodiment further includes multiplying the reference dark current of each photosensitive pixel cell by the average dark current ratio or the dark current ratio of the dark pixel closest to the photosensitive pixel cell to form an array of photosensitive pixel cells. Estimating the dark current of each photosensitive pixel cell is included.
【００１２】本発明の他の態様及び利点については、本
発明の原理を例示した添付の図面に関連して施される下
記の詳細な説明から明らかになるであろう。[0012] Other aspects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description, taken in conjunction with the accompanying drawings, illustrating by way of example the principles of the invention.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】例示のための図面に示されるよう
に、本発明は、ＣＭＯＳ感光画素セルのアレイからの光
イメージ応答における暗電流エラーを最小限に抑える装
置及び方法において実施される。本発明においては、各
獲得イメージ毎にＣＭＯＳ素子アレイの応答はただ１回
だけのサンプリングしか必要としない。ＣＭＯＳ素子の
イメージ応答の有効なダイナミックレンジに対するＣＭ
ＯＳ素子の暗電流の影響は、ＣＭＯＳ素子の製作に用い
られる標準プロセスに変更又は修正を加えることなく、
最小限に抑えられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in the drawings for illustration, the present invention is embodied in an apparatus and method for minimizing dark current errors in optical image response from an array of CMOS photosensitive pixel cells. In the present invention, the response of the CMOS device array for each acquired image requires only one sampling. CM for effective dynamic range of image response of CMOS device
The effect of the dark current on OS devices can be reduced without altering or modifying the standard processes used to fabricate CMOS devices.
Minimized.
【００１４】図２には、画素セルの温度の関数として、
ＣＭＯＳ感光半導体画素セルによって伝導される暗電流
を表した暗電流曲線20が示されている。暗電流曲線20
は、感光画素セルを全ての光から遮蔽して、感光画素セ
ルの温度変化に応じて感光画素セルに蓄積される電荷を
測定することによって描かれる。問題となる暗電流曲線
20に関連したＣＭＯＳ感光半導体画素セルには、いくつ
かの特徴がある。FIG. 2 shows that as a function of the pixel cell temperature,
A dark current curve 20 representing the dark current conducted by a CMOS photosensitive semiconductor pixel cell is shown. Dark current curve 20
Is drawn by shielding the photosensitive pixel cell from all light and measuring the charge stored in the photosensitive pixel cell as the temperature of the photosensitive pixel cell changes. Problematic dark current curve
The CMOS photosensitive semiconductor pixel cell associated with 20 has several features.
【００１５】暗電流曲線20の形状は、感光半導体画素セ
ルの製作に使用されるプロセスによって決まる。同じ製
作プロセスによって、２つの感光画素セルが形成される
場合には、２つの感光画素セルの暗電流対温度曲線は、
ほぼ同じとなる。一般に、アレイをなす感光画素セルの
全てが、同じプロセスを利用して形成される。したがっ
てアレイ内の全ての感光画素セルに関する暗電流対温度
曲線の形状は、同じになるのが普通である。感光画素セ
ルに関する暗電流は、温度が８℃上昇する毎に約２倍と
なる変動を示す。The shape of the dark current curve 20 depends on the process used to fabricate the photosensitive semiconductor pixel cell. If two photosensitive pixel cells are formed by the same fabrication process, the dark current versus temperature curve of the two photosensitive pixel cells is:
It is almost the same. Generally, all of the photosensitive pixel cells in the array are formed using the same process. Thus, the shape of the dark current versus temperature curve for all photosensitive pixel cells in the array will typically be the same. The dark current for the photosensitive pixel cell exhibits a fluctuation that approximately doubles for every 8 ° C. increase in temperature.
【００１６】図２の暗電流曲線20は、オフセットＩ0 22
を含む。オフセットＩ0 22は、基準温度Ｔ0において感
光画素セルによって伝導される暗電流の総量である。オ
フセットＩ0 22は、各感光画素セル内の欠陥数によって
決まる。感光画素セル内の欠陥数は、感光画素セルのア
レイ内の個別感光画素セル毎に異なる。したがってオフ
セットＩ0 22は、感光画素セルのアレイ内の個別感光画
素セル毎に異なるのが普通である。オフセットＩ0 22
は、感光画素セルのアレイ内のある感光画素セルと他の
感光画素セルとの比較において30％の変動を示す可能性
がある。２つの異なる温度における感光画素セルの暗電
流比は、一般に２つの温度の値によってのみ決まる。The dark current curve 20 in FIG. 2, the offset I 0 22
including. Offset I 0 22 is the total amount of dark current conducted by the photosensitive pixel cell at reference temperature T 0 . The offset I 0 22 is determined by the number of defects in each photosensitive pixel cell. The number of defects in a photosensitive pixel cell is different for each individual photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells. Thus, the offset I 0 22 will typically be different for each individual photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells. Offset I 0 22
May show a 30% variation in the comparison of one photosensitive pixel cell with another photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells. The dark current ratio of a photosensitive pixel cell at two different temperatures generally depends only on the values of the two temperatures.
【００１７】暗電流曲線20が、ある感光画素セルのアレ
イに関して生成されて、感光画素セルが、前述のＢｅ
-A/Tの関係に従う暗電流の温度依存性を実際に備えてい
ることが確認される。オフセットＩ0 22は、基準温度Ｔ
0において感光画素セルのアレイの各感光画素セル毎
に、サンプリングされて記憶される。他の任意の温度Ｔ
1において、暗画素セル34,36の暗電流が測定される。暗
電流比は、各暗画素34,36毎に、温度Ｔ1において暗画素
34,36によって伝導される暗電流を、温度Ｔ0において暗
画素34,36によって伝導される暗電流で割ることにより
計算される。各感光画素セルによって伝導される暗電流
は、各感光画素セルのオフセットＩ0 22に、感光画素セ
ルに最も近い暗画素の暗電流比又はアレイにおける全暗
画素の暗電流比の平均値のいずれかを掛けることによっ
て計算される。A dark current curve 20 is generated for an array of photosensitive pixel cells so that the photosensitive pixel cells are
It is confirmed that the dark current actually has the temperature dependency according to the relationship of -A / T. The offset I 0 22 is equal to the reference temperature T
At 0 , sampled and stored for each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells. Any other temperature T
At 1 , the dark current of the dark pixel cells 34, 36 is measured. Dark current ratio, for each dark pixel 34, dark pixels in the temperatures T 1
The dark current conducted by 34 and 36, is calculated by dividing the dark current conducted by the dark pixel 34 at a temperature T 0. The dark current conducted by each photosensitive pixel cell is determined by the offset I 0 22 of each photosensitive pixel cell, either the dark current ratio of the dark pixel closest to the photosensitive pixel cell or the average of the dark current ratio of all dark pixels in the array. Calculated by multiplying by
【００１８】図３には、本発明の第１の実施態様が示さ
れている。感光画素セルのアレイ30は、いくつかの暗画
素34,36を含む。暗画素34,36は、感光画素セルを光から
遮蔽することによって形成される。遮蔽は、感光画素セ
ルに不透明層によるコーティングを施して、いかなる光
も画素セルの感光領域に達するのを阻止することによっ
て実施することが可能である。FIG. 3 shows a first embodiment of the present invention. The array 30 of photosensitive pixel cells includes a number of dark pixels 34,36. The dark pixels 34, 36 are formed by shielding the photosensitive pixel cells from light. Shielding can be performed by coating the photosensitive pixel cell with an opaque layer to prevent any light from reaching the photosensitive area of the pixel cell.
【００１９】各々の暗画素34,36は、欠陥のある暗画素
のどの１つの存在に対する保護にも役立つように設けら
れる。画素セルのアレイ30内に、内部暗画素36が設けら
れる。内部暗画素36は、画素セル30のアレイ全域におけ
る温度分布が均一でない場合に、温度及び暗電流情報を
提供する。内部暗画素36が存在するため、光イメージ情
報が欠落する。この欠落情報は、内部暗画素36の位置に
近接した感光画素セル間のサンプル応答を補間すること
により、暗画素が占める位置に関するサンプル応答を生
成することによってある程度回復することが可能であ
る。Each dark pixel 34, 36 is provided to help protect against the presence of any one of the defective dark pixels. Within the array 30 of pixel cells, internal dark pixels 36 are provided. The internal dark pixels 36 provide temperature and dark current information when the temperature distribution across the array of pixel cells 30 is not uniform. Due to the presence of the internal dark pixel 36, optical image information is missing. This missing information can be recovered to some extent by generating a sample response for the location occupied by the dark pixel by interpolating the sample response between the photosensitive pixel cells in proximity to the location of the internal dark pixel 36.
【００２０】図４には、本発明のもう１つの実施態様が
示されている。この実施態様には、感光画素セルに近接
した周辺回路44が含まれている。周辺回路44が近接する
ことによって、周辺回路44の近くに配置された感光画素
セルの温度が高くなる。周辺回路の近くに配置された内
部暗画素36は、周辺回路の近くに配置された感光画素セ
ルの暗電流を測定するのに使用される。上述のように、
暗画素34,36は、感光画素セルの暗電流を推計するのに
使用することが可能である。FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. This embodiment includes a peripheral circuit 44 in close proximity to the photosensitive pixel cells. The proximity of the peripheral circuit 44 increases the temperature of the photosensitive pixel cell disposed near the peripheral circuit 44. The internal dark pixel 36 located near the peripheral circuit is used to measure the dark current of a photosensitive pixel cell located near the peripheral circuit. As mentioned above,
The dark pixels 34, 36 can be used to estimate the dark current of the photosensitive pixel cell.
【００２１】図５は、感光画素セルの応答をサンプリン
グするのに必要な電子回路要素の実施態様を表した回路
概略図である。この回路の場合、感光画素セルは、フォ
トダイオード80である。フォトダイオード80が光にさら
されると、電荷はフォトダイオード80に蓄積される。蓄
積される電荷の総量は、フォトダイオード80がさらされ
る光の強度に比例する。フォトダイオード80の出力は、
信号増幅及び処理回路要素82に結合される。信号増幅及
び処理回路要素82の出力は、アナログ／デジタル変換器
84によってサンプリングされる。アナログ／デジタル変
換器84は、フォトダイオード80によって蓄積された電荷
のデジタル表現を発生する。コンピュータプロセッサ86
は、蓄積された電荷のデジタル表現を受信する。コンピ
ュータプロセッサ86は、本発明の方法を実行する。図６
のフォトダイオード80の出力をサンプリングするのに必
要な電子回路要素は、当該技術において既知のところで
ある。FIG. 5 is a schematic circuit diagram illustrating an embodiment of the electronic circuitry required to sample the response of the photosensitive pixel cell. In this circuit, the photosensitive pixel cell is a photodiode 80. When the photodiode 80 is exposed to light, charge is stored on the photodiode 80. The total amount of charge stored is proportional to the intensity of light to which photodiode 80 is exposed. The output of the photodiode 80 is
Coupled to signal amplification and processing circuitry 82. The output of the signal amplification and processing circuit element 82 is an analog / digital converter
Sampled by 84. An analog to digital converter 84 generates a digital representation of the charge stored by the photodiode 80. Computer processor 86
Receives a digital representation of the stored charge. Computer processor 86 performs the method of the present invention. FIG.
The electronic circuitry required to sample the output of the photodiode 80 is known in the art.
【００２２】図６は、ＣＭＯＳ感光画素セルのアレイに
よってサンプルイメージを獲得して、獲得したイメージ
に関連した暗電流エラーを最小限に抑える前に必要とさ
れる、本発明の特徴を明らかにするステップのフローチ
ャートである。第１のステップ51は、将来の基準のため
に記憶される、アレイの暗電流曲線を生成する、ＣＭＯ
Ｓ感光画素セルのアレイの特性を明らかにすることを含
む。第１のステップ51は、独立したプロセスによって形
成されるアレイに対してのみ必要とされる。特定のプロ
セスによって形成される全てのアレイに対する暗電流曲
線は、ほぼ同じである。第２のステップ53は、基準温度
（一般に25℃）においてアレイ内の各画素セル（暗画素
及び感光画素）によって伝導される暗電流のサンプリン
グを含む。各画素に対する電流のサンプル値は、画素セ
ルに対する基準暗電流として示される。FIG. 6 illustrates the features of the present invention that are required before acquiring a sample image with an array of CMOS photosensitive pixel cells and minimizing dark current errors associated with the acquired image. It is a flowchart of a step. The first step 51 is to generate a dark current curve for the array, the CMO, which is stored for future reference.
Including characterization of an array of S-sensitive pixel cells. The first step 51 is only required for arrays formed by an independent process. The dark current curves for all arrays formed by a particular process are approximately the same. The second step 53 involves sampling the dark current conducted by each pixel cell (dark and photosensitive pixels) in the array at a reference temperature (typically 25 ° C.). The current sample value for each pixel is indicated as the reference dark current for the pixel cell.
【００２３】図７は、獲得イメージのサンプル応答に関
連した暗電流エラーを最小限に抑える本発明のステップ
のフローチャートである。図６の特性を明確化するステ
ップによって、図７の暗電流を最小化するステップが可
能になる。第１のステップ61は、感光画素セルのアレイ
を光イメージにさらすことを含む。第２のステップ63
は、各感光画素セル毎にサンプルイメージ電流値を発生
する、感光画素セルのアレイ内の各感光画素セルによっ
て伝導される電流をサンプリングすることを含む。第３
のステップ65は、各暗画素毎にサンプルイメージ暗電流
値を発生する、感光画素セルのアレイ内の各暗画素によ
って蓄積される電荷をサンプリングすることを含む。第
４のステップ67は、各暗画素のサンプルイメージ暗電流
値を暗画素の基準暗電流で割ることによって、各暗画素
毎に暗電流比を計算することを含む。第５のステップ69
は、暗画素の暗電流比を平均することによって平均暗電
流比を計算することを含む。第６のステップ71は、各感
光画素セルの基準暗電流に平均暗電流比又は感光画素セ
ルに最も近い暗画素の暗電流比の何れかを掛けることに
よって、感光画素セルのアレイの各感光画素セルの暗電
流を計算することを含む。最後に、第７のステップ73
は、各感光画素セルのサンプルイメージ電流値から各感
光画素セルの計算された暗電流を減ずることを含む。FIG. 7 is a flow chart of the steps of the present invention that minimize the dark current errors associated with the sample response of the acquired image. The clarifying step of FIG. 6 enables the step of minimizing the dark current of FIG. The first step 61 involves exposing the array of photosensitive pixel cells to a light image. Second step 63
Involves sampling the current conducted by each photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells to generate a sampled image current value for each photosensitive pixel cell. Third
Step 65 includes sampling the charge stored by each dark pixel in the array of photosensitive pixel cells to generate a sample image dark current value for each dark pixel. A fourth step 67 involves calculating a dark current ratio for each dark pixel by dividing the sample image dark current value of each dark pixel by the reference dark current of the dark pixel. Fifth step 69
Includes calculating an average dark current ratio by averaging the dark current ratios of the dark pixels. A sixth step 71 comprises: multiplying the reference dark current of each photosensitive pixel cell by either the average dark current ratio or the dark current ratio of the dark pixel closest to the photosensitive pixel cell to form each photosensitive pixel in the array of photosensitive pixel cells. Calculating the dark current of the cell. Finally, the seventh step 73
Involves subtracting the calculated dark current of each photosensitive pixel cell from the sample image current value of each photosensitive pixel cell.
【００２４】本発明のもう１つの実施態様は単純なカメ
ラである。この単純なカメラは、暗画素が点在する感光
画素セルのアレイを含む。さらにこの単純なカメラは、
感光画素セルのアレイからのデジタルサンプルを記憶す
る転送可能メモリ媒体を含む。この単純なカメラは、感
光画素セルのアレイの光イメージ応答をサンプリングす
ることによって光イメージを獲得する。光イメージのデ
ジタルサンプルはコンピュータに転送される。コンピュ
ータは、この単純なカメラ内の感光画素と暗画素の全て
に関する暗電流情報を納めたルックアップ表（look up
table）を含む。コンピュータは、図７に示すステップ
を実行して、獲得した光イメージのデジタルサンプルに
対する単純なカメラの感光画素セルの暗電流による影響
を最小限に抑える。Another embodiment of the present invention is a simple camera. This simple camera includes an array of photosensitive pixel cells interspersed with dark pixels. Furthermore, this simple camera
A transferable memory medium for storing digital samples from the array of photosensitive pixel cells. This simple camera acquires a light image by sampling the light image response of an array of photosensitive pixel cells. Digital samples of the light image are transferred to a computer. The computer generates a look-up table containing dark current information for all of the light and dark pixels in this simple camera.
table). The computer performs the steps shown in FIG. 7 to minimize the effect of the dark current of the simple camera photosensitive pixel cell on the digital sample of the acquired light image.
【００２５】本発明の特定の実施態様について解説し、
例示してきたが、本発明は、こうして解説して例示した
部分の特定の形態又は構成に制限されるものではない。
本発明は特許請求の範囲によってのみ制限される。Having described certain embodiments of the present invention,
Although illustrated, the invention is not limited to any particular form or configuration of the portions thus described and illustrated.
The invention is limited only by the claims.
【００２６】以下においては、本発明の種々の構成要件
の組み合わせからなる例示的な実施態様を示す。In the following, exemplary embodiments comprising combinations of the various components of the present invention will be described.
【００２７】１． 感光画素セルのアレイ内における各
感光画素セルの出力応答の光イメージ電子サンプルにお
ける暗電流エラーを補正する方法であって、該感光画素
セルのアレイが複数の点在する暗画素を含み、該方法
が：感光画素セルのアレイを光イメージにさらすこと
（61）；各感光画素セル毎にサンプルイメージ電流値を
発生する感光画素セルのアレイ内における各感光画素セ
ルによって蓄積された電荷をサンプリングすること（6
3）；各暗画素毎にサンプルイメージ暗電流値を発生す
る感光画素セルのアレイ内における各暗画素によって蓄
積された電荷をサンプリングすること（65）；各暗画素
毎に、暗画素のサンプルイメージ暗電流から暗電流比を
計算すること（67）；暗画素の暗電流比から感光画素セ
ルのアレイの各感光画素セルの暗電流を計算すること
（71）；さらに各感光画素セルのサンプルイメージ電流
値から各感光画素セルの計算された暗電流を減ずること
（73）を含む、ことを特徴とする方法。1. A method for correcting a dark current error in a photo image electronic sample of the output response of each photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells, wherein the array of photosensitive pixel cells includes a plurality of interspersed dark pixels. Exposing the array of photosensitive pixel cells to a light image (61); sampling the charge stored by each photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells that generates a sampled image current value for each photosensitive pixel cell. (6
3); Sample image for each dark pixel Sampling the charge accumulated by each dark pixel in the array of photosensitive pixel cells that generates a dark current value (65); For each dark pixel, a sample image of the dark pixel Calculating the dark current ratio from the dark current (67); calculating the dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells from the dark current ratio of the dark pixel (71); and a sample image of each photosensitive pixel cell Subtracting (73) the calculated dark current of each photosensitive pixel cell from the current value.
【００２８】２． 各暗画素に対する暗電流比の計算
が：基準温度においてイメージ画素セルのアレイの各暗
画素毎に基準暗電流を測定すること；さらに各暗画素の
サンプルイメージ暗電流を暗画素の基準暗電流によって
割ることにより、暗電流比を計算すること（67）を含
む、１項に記載の感光画素セルのアレイ内における各感
光画素セルの出力応答の光イメージ電子サンプルにおけ
る暗電流エラーを補正する方法。2. The calculation of the dark current ratio for each dark pixel comprises: measuring a reference dark current for each dark pixel of the array of image pixel cells at a reference temperature; and furthermore, dividing the sample image dark current of each dark pixel by the reference dark current of the dark pixel. 3. A method for correcting a dark current error in a photo image electronic sample of an output response of each photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells according to claim 1, comprising calculating a dark current ratio by dividing (67).
【００２９】３． 暗画素の暗電流比から感光画素セル
のアレイの各感光画素セルの暗電流を計算するステップ
が：基準温度において感光画素セルのアレイの各感光画
素セル毎に基準暗電流を測定することと；どの暗画素が
感光画素セルのアレイの各感光画素セルに最も近いかを
判定することと；各感光画素の基準暗電流に感光画素セ
ルに最も近い暗画素の暗電流比を掛けることによって、
感光画素セルのアレイの各感光画素セルの暗電流を計算
することを含む、２項に記載の感光画素セルのアレイ内
における各感光画素セルの出力応答の光イメージ電子サ
ンプルにおける暗電流エラーを補正する方法。3. Calculating the dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells from the dark current ratio of the dark pixels: measuring a reference dark current for each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells at a reference temperature; Determining which dark pixel is closest to each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells; and multiplying the reference dark current of each photosensitive pixel by the dark current ratio of the dark pixel closest to the photosensitive pixel cell.
3. Compensate for dark current errors in the photo image electronic samples of the output response of each photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells according to paragraph 2, including calculating the dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells. how to.
【００３０】４． 暗画素の暗電流比から感光画素セル
のアレイの各感光画素セルの暗電流を計算するステップ
が：基準温度において感光画素セルのアレイの各感光画
素セル毎に基準暗電流を測定することと；全ての暗画素
の暗電流比を平均することによって、平均暗電流比を計
算することと；各感光画素セルの基準暗電流に平均暗電
流比を掛けることによって、感光画素セルのアレイの各
感光画素セルの暗電流を計算することを含む、２項に記
載の感光画素セルのアレイ内における各感光画素セルの
出力応答の光イメージ電子サンプルにおける暗電流エラ
ーを補正する方法。4. Calculating the dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells from the dark current ratio of the dark pixels: measuring a reference dark current for each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells at a reference temperature; Calculating an average dark current ratio by averaging the dark current ratios of all dark pixels; and multiplying the reference dark current of each photosensitive pixel cell by the average dark current ratio to obtain each photosensitive pixel cell array. 3. A method for correcting a dark current error in a photo image electronic sample of the output response of each photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells, comprising calculating a dark current of the pixel cell.
【００３１】５． 感光イメージ装置であって：各感光
画素セル（30）のアレイと、各感光画素セルが該感光画
素セルによって受け入れられた光の強度に比例した電流
を伝導すること；感光画素セルのアレイ間に点在する複
数の暗画素（34,36）と；各感光画素セルと暗画素毎に
サンプル電流値を発生する、感光画素セル及び暗画素に
よって蓄積された電荷のサンプリングを行うための手段
（84）と；暗画素の対応するサンプル電流値と暗画素の
以前のサンプル電流値から各暗画素の暗電流比を計算す
るための手段と；暗画素の暗電流比から各感光画素セル
の暗電流を計算するための手段と；各感光画素セルの対
応するサンプル電流値から各感光画素セルの暗電流を引
くための手段を含むことを特徴とする感光イメージ装
置。5. A photosensitive imaging device comprising: an array of photosensitive pixel cells (30) and each photosensitive pixel cell conducts a current proportional to the intensity of light received by the photosensitive pixel cell; A plurality of scattered dark pixels (34, 36); means for generating a sample current value for each photosensitive pixel cell and each dark pixel, and for sampling charges accumulated by the photosensitive pixel cells and the dark pixels (84) Means for calculating the dark current ratio of each dark pixel from the corresponding sample current value of the dark pixel and the previous sample current value of the dark pixel; and the dark current of each photosensitive pixel cell from the dark current ratio of the dark pixel. And a means for subtracting the dark current of each photosensitive pixel cell from the corresponding sample current value of each photosensitive pixel cell.
【００３２】[0032]
【発明の効果】感光画素セル（30）のアレイの感知応答
をサンプリングすることによって発生する光イメージの
デジタルサンプルに関連する暗電流エラーを最小限に抑
える方法であり、感光画素セルのアレイは点在した暗画
素（34,36）を含む。暗画素（34,36）は、予め選択され
た感光画素セル（30）から全ての光を遮蔽することによ
って形成される。感光画素及び暗画素のアレイは、感光
画素セル（30）の温度変化に伴なう感光画素及び暗画素
の暗電流の変動が決定されて、特性を明らかにされる。
この特性は、画素のアレイを作製するのに使用されるプ
ロセスの各々の型に対して必要とされる。暗電流の基準
値は、基準温度における画素セルのアレイの感光画素及
び暗画素それぞれに対して測定される。イメージ暗電流
値は暗画素（34,36）からサンプリングされる。暗電流
比は、暗画素のイメージ暗電流値を暗画素の暗電流の基
準値で割ることによって、各暗画素（34,36）に対して
計算される。各感光画素セルの暗電流は、感光画素セル
の暗電流の基準値と暗画素（34,36）の暗電流比から計
算される。さらに各感光画素の暗電流が、各感光画素の
サンプル感知応答から減じられる。A method of minimizing dark current errors associated with digital samples of an optical image generated by sampling the sensing response of an array of photosensitive pixel cells (30), wherein the array of photosensitive pixel cells comprises a dot. Dark pixels (34, 36). The dark pixels (34, 36) are formed by blocking all light from the preselected photosensitive pixel cells (30). The array of photosensitive and dark pixels is characterized by determining the variation in dark current of the photosensitive and dark pixels with a change in temperature of the photosensitive pixel cell (30).
This property is required for each type of process used to make an array of pixels. A dark current reference value is measured for each of the photosensitive and dark pixels of the array of pixel cells at the reference temperature. The image dark current value is sampled from the dark pixels (34, 36). The dark current ratio is calculated for each dark pixel (34, 36) by dividing the image dark current value of the dark pixel by the dark current reference value of the dark pixel. The dark current of each photosensitive pixel cell is calculated from the dark current reference value of the photosensitive pixel cell and the dark current ratio of the dark pixels (34, 36). Further, the dark current of each photosensitive pixel is subtracted from the sample sensing response of each photosensitive pixel.
【図１】感光画素セルのアレイを示す図である。FIG. 1 shows an array of photosensitive pixel cells.
【図２】ＣＭＯＳ感光半導体素子暗電流応答を素子の温
度変化に応じて示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a dark current response of a CMOS photosensitive semiconductor device according to a temperature change of the device.
【図３】いくつかの暗素子又は暗画素を含む感光画素セ
ルのアレイを示す図である。FIG. 3 illustrates an array of photosensitive pixel cells including several dark elements or pixels.
【図４】いくつかの暗素子又は暗画素を含む感光画素セ
ルのアレイと、このアレイに近接した周辺回路を示す図
である。FIG. 4 illustrates an array of photosensitive pixel cells including several dark elements or pixels, and peripheral circuitry proximate the array.
【図５】感光画素セルの応答をサンプリングするために
必要な電子回路要素を含む回路概略図である。FIG. 5 is a schematic circuit diagram including the electronic circuitry required to sample the response of a photosensitive pixel cell.
【図６】ＣＭＯＳ感光画素セルのアレイによってサンプ
ルイメージを獲得して、獲得したイメージに関連した暗
電流エラーを最小限に抑える前に必要とされる、本発明
の特徴を明らかにするステップのフローチャートであ
る。FIG. 6 is a flowchart of the steps required to acquire a sample image by an array of CMOS-sensitive pixel cells and to characterize the features of the present invention before minimizing dark current errors associated with the acquired image. It is.
【図７】獲得したイメージのサンプル応答に関連した暗
電流エラーを最小限に抑える本発明のステップのフロー
チャートである。FIG. 7 is a flow chart of the steps of the present invention for minimizing dark current errors associated with sample responses of acquired images.
30 感光画素セルのアレイ 34,36 暗画素セル 80 フォトダイオード 82 信号増幅及び処理回路要素 84 アナログ／デジタル変換器 86 コンピュータプロセッサ 30 Array of photosensitive pixel cells 34,36 Dark pixel cells 80 Photodiodes 82 Signal amplification and processing circuitry 84 Analog-to-digital converters 86 Computer processors
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１０年８月１１日[Submission date] August 11, 1998
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャン−イ・チャン アメリカ合衆国カリフォルニア州94024, ロス・アルトス，ヨークシャー・ドライ ヴ・1028 (72)発明者 スネトラ・ケイ・メンディス アメリカ合衆国カリフォルニア州94301, パロ・アルト，テニーソン・アヴェニュ ー・158 (72)発明者 ウィリアム・エル・ポスト アメリカ合衆国オレゴン州97128，マクミ ニビル，サウス・イースト・ペバイン・ロ ード・15353 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shan-Y Chan 1028, Yorkshire Drive, Los Altos, CA 94024, USA , Tennison Avenue 158 (72) Inventor William El Post, South East Pevine Road, 15353, McMinville, Oregon 97128, United States of America.
Claims (1)
画素セルの出力応答の光イメージ電子サンプルにおける
暗電流エラーを補正する方法であって、該感光画素セル
のアレイが複数の点在する暗画素を含み、該方法が：感
光画素セルのアレイを光イメージにさらすこと（61）；
各感光画素セル毎にサンプルイメージ電流値を発生する
感光画素セルのアレイ内における各感光画素セルによっ
て蓄積された電荷をサンプリングすること（63）；各暗
画素毎にサンプルイメージ暗電流値を発生する感光画素
セルのアレイ内における各暗画素によって蓄積された電
荷をサンプリングすること（65）；各暗画素毎に、暗画
素のサンプルイメージ暗電流から暗電流比を計算するこ
と（67）；暗画素の暗電流比から感光画素セルのアレイ
の各感光画素セルの暗電流を計算すること（71）；さら
に各感光画素セルのサンプルイメージ電流値から各感光
画素セルの計算された暗電流を減ずること（73）を含
む、ことを特徴とする方法。1. A method for correcting a dark current error in an optical image electronic sample of an output response of each photosensitive pixel cell in an array of photosensitive pixel cells, the array of photosensitive pixel cells comprising a plurality of scattered dark pixels. Comprising exposing an array of photosensitive pixel cells to a light image (61);
Sampling the charge stored by each photosensitive pixel cell in the array of photosensitive pixel cells for generating a sample image current value for each photosensitive pixel cell (63); generating a sample image dark current value for each dark pixel Sampling the charge accumulated by each dark pixel in the array of photosensitive pixel cells (65); calculating, for each dark pixel, a dark current ratio from a dark pixel sample image dark current (67); Calculating the dark current of each photosensitive pixel cell of the array of photosensitive pixel cells from the dark current ratio of (71); and further subtracting the calculated dark current of each photosensitive pixel cell from the sample image current value of each photosensitive pixel cell. (73) A method comprising:
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US90955997A | 1997-08-12 | 1997-08-12 | |
| US909559 | 1997-08-12 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000251322A Division JP2001119630A (en) | 1997-08-12 | 2000-08-22 | Dark current correction method for cmos image sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126894A true JPH11126894A (en) | 1999-05-11 |
| JP3272675B2 JP3272675B2 (en) | 2002-04-08 |
Family
ID=25427453
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22683498A Expired - Fee Related JP3272675B2 (en) | 1997-08-12 | 1998-08-11 | Dark current correction method for CMOS image sensor |
| JP2000251322A Pending JP2001119630A (en) | 1997-08-12 | 2000-08-22 | Dark current correction method for cmos image sensor |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000251322A Pending JP2001119630A (en) | 1997-08-12 | 2000-08-22 | Dark current correction method for cmos image sensor |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP3272675B2 (en) |
| DE (1) | DE19818975A1 (en) |
| GB (1) | GB2328338B (en) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002101343A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Toshiba Medical System Co Ltd | X-ray plane detector and x-ray diagnostic system |
| KR100455395B1 (en) * | 2002-04-30 | 2004-11-06 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and methods for dark level compensation in image sensors using dark pixel sensor metrics |
| JP2006170940A (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | Infrared detection apparatus |
| JP2006246208A (en) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Canon Inc | Imaging apparatus and correction method |
| JP2007509580A (en) * | 2003-10-22 | 2007-04-12 | イーストマン コダック カンパニー | Image sensor array with replacement circuit distribution |
| JP2007123414A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | Solid state image sensor |
| WO2007091369A1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixed-pattern noise eliminating device, solid-state image pickup device, electronic apparatus, and fixed-pattern noise eliminating program |
| JP2008141595A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Canon Inc | Imaging apparatus and imaging method |
| JP2009032950A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | Solid-state photographic device |
| WO2010109539A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 株式会社島津製作所 | Image pickup apparatus |
| JP2011024096A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Canon Inc | Imaging device, method of controlling the same, and program |
| JP2011033565A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Nippon Ceramic Co Ltd | Temperature compensation for infrared sensor output data |
| JP2011223088A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Shimadzu Corp | Imaging apparatus |
| JP2020065185A (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 日本放送協会 | Imaging apparatus, streaking correction device, and imaging element |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4246964B2 (en) | 2002-05-27 | 2009-04-02 | 浜松ホトニクス株式会社 | Solid-state imaging device and solid-state imaging device array |
| US6977364B2 (en) * | 2003-07-28 | 2005-12-20 | Asml Holding N.V. | System and method for compensating for dark current in photosensitive devices |
| US20070273775A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Jutao Jiang | Image sensor with built-in thermometer for global black level calibration and temperature-dependent color correction |
| US7813586B2 (en) * | 2006-08-07 | 2010-10-12 | Mela Sciences, Inc. | Reducing noise in digital images |
| US8405711B2 (en) * | 2007-01-09 | 2013-03-26 | Capso Vision, Inc. | Methods to compensate manufacturing variations and design imperfections in a capsule camera |
| EP2143141A4 (en) * | 2007-04-18 | 2011-04-13 | Invisage Technologies Inc | Materials systems and methods for optoelectronic devices |
| US20100044676A1 (en) | 2008-04-18 | 2010-02-25 | Invisage Technologies, Inc. | Photodetectors and Photovoltaics Based on Semiconductor Nanocrystals |
| US8525287B2 (en) | 2007-04-18 | 2013-09-03 | Invisage Technologies, Inc. | Materials, systems and methods for optoelectronic devices |
| US8203195B2 (en) | 2008-04-18 | 2012-06-19 | Invisage Technologies, Inc. | Materials, fabrication equipment, and methods for stable, sensitive photodetectors and image sensors made therefrom |
| WO2010125609A1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 株式会社島津製作所 | Light or radiation imaging device |
| WO2011156507A1 (en) | 2010-06-08 | 2011-12-15 | Edward Hartley Sargent | Stable, sensitive photodetectors and image sensors including circuits, processes, and materials for enhanced imaging performance |
| KR20140010553A (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-27 | 삼성전자주식회사 | Pixel array, image sensor having the same, and method for compensating local dark current |
| EP2909613B1 (en) * | 2012-10-17 | 2020-09-02 | Bio-rad Laboratories, Inc. | Image capture for large analyte arrays |
| KR101888282B1 (en) * | 2013-09-30 | 2018-08-13 | 니뽄 다바코 산교 가부시키가이샤 | Flavor inhalator |
| CN111385500B (en) * | 2020-04-17 | 2022-10-18 | 深圳威派视半导体技术有限公司 | Exposure delay correction method based on image sensor |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2787710B2 (en) * | 1989-06-07 | 1998-08-20 | 株式会社ニコン | Signal correction device for photoelectric conversion device |
| JPH04219063A (en) * | 1990-05-15 | 1992-08-10 | Ricoh Co Ltd | Image reader |
| JP3318905B2 (en) * | 1993-12-03 | 2002-08-26 | ソニー株式会社 | Charge transfer device |
-
1998
- 1998-04-28 DE DE19818975A patent/DE19818975A1/en not_active Withdrawn
- 1998-07-30 GB GB9816666A patent/GB2328338B/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-08-11 JP JP22683498A patent/JP3272675B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-22 JP JP2000251322A patent/JP2001119630A/en active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002101343A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Toshiba Medical System Co Ltd | X-ray plane detector and x-ray diagnostic system |
| KR100455395B1 (en) * | 2002-04-30 | 2004-11-06 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and methods for dark level compensation in image sensors using dark pixel sensor metrics |
| JP2007509580A (en) * | 2003-10-22 | 2007-04-12 | イーストマン コダック カンパニー | Image sensor array with replacement circuit distribution |
| JP2006170940A (en) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | Infrared detection apparatus |
| JP4581672B2 (en) * | 2004-12-20 | 2010-11-17 | 日産自動車株式会社 | Infrared detector |
| JP4662343B2 (en) * | 2005-03-04 | 2011-03-30 | キヤノン株式会社 | Imaging apparatus and correction method |
| JP2006246208A (en) * | 2005-03-04 | 2006-09-14 | Canon Inc | Imaging apparatus and correction method |
| JP2007123414A (en) * | 2005-10-26 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | Solid state image sensor |
| WO2007091369A1 (en) * | 2006-02-10 | 2007-08-16 | Sharp Kabushiki Kaisha | Fixed-pattern noise eliminating device, solid-state image pickup device, electronic apparatus, and fixed-pattern noise eliminating program |
| JP2008141595A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-19 | Canon Inc | Imaging apparatus and imaging method |
| US8988561B2 (en) | 2006-12-04 | 2015-03-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus having temperature sensor within image sensor wherein apparatus outputs an image whose quality does not degrade if temperature increases within image sensor |
| JP2009032950A (en) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Panasonic Corp | Solid-state photographic device |
| WO2010109539A1 (en) * | 2009-03-27 | 2010-09-30 | 株式会社島津製作所 | Image pickup apparatus |
| JP2011024096A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Canon Inc | Imaging device, method of controlling the same, and program |
| JP2011033565A (en) * | 2009-08-05 | 2011-02-17 | Nippon Ceramic Co Ltd | Temperature compensation for infrared sensor output data |
| JP2011223088A (en) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Shimadzu Corp | Imaging apparatus |
| JP2020065185A (en) * | 2018-10-18 | 2020-04-23 | 日本放送協会 | Imaging apparatus, streaking correction device, and imaging element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001119630A (en) | 2001-04-27 |
| DE19818975A1 (en) | 1999-02-18 |
| GB9816666D0 (en) | 1998-09-30 |
| GB2328338A (en) | 1999-02-17 |
| JP3272675B2 (en) | 2002-04-08 |
| GB2328338B (en) | 2001-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3272675B2 (en) | Dark current correction method for CMOS image sensor | |
| US7502061B2 (en) | Method for image sensor calibration and associated devices | |
| US7602438B2 (en) | Method and apparatus for capturing high quality long exposure images with a digital camera | |
| KR100987404B1 (en) | High energy, real time capable, direct radiation conversion x-ray imaging system for cd-te and cd-zn-te based cameras | |
| US20060038900A1 (en) | Image sensor that uses a temperature sensor to compensate for dark current | |
| US8405744B2 (en) | Image-capturing apparatus, image-capturing method, and program | |
| US20070273775A1 (en) | Image sensor with built-in thermometer for global black level calibration and temperature-dependent color correction | |
| US20130206959A1 (en) | Black level correction for imaging pixels | |
| US5661521A (en) | Smear correction of CCD imager using active pixels | |
| US10750108B2 (en) | Image sensor with correction of non-uniform dark current | |
| US8169508B2 (en) | Image input apparatus for forming a composite image based on a photoelectric conversion signal and a saturation signal | |
| JP4169787B2 (en) | Imaging device calibration method and system | |
| US6522355B1 (en) | Digital nonuniformity correction for image sensors | |
| JP5311700B2 (en) | Image sensitivity temperature compensation method and image detector | |
| JPS6086980A (en) | Correcting method for picture defect of solid-state image pickup device | |
| US5027148A (en) | Autofocus chip with reference level determination circuit | |
| US6630955B2 (en) | Solid-state image-sensing apparatus with temperature correction and method of calibrating the same | |
| JP2001268440A (en) | Infrared image pickup device | |
| JP3980891B2 (en) | Optical sensor array with permanent information encoded | |
| JP3445407B2 (en) | Solid-state imaging device | |
| LaBelle et al. | Introduction to high performance CCD cameras | |
| JP3642666B2 (en) | Photometric system | |
| CN113491108A (en) | Image sensor, method of controlling the same, and imaging device equipped with the image sensor | |
| JP2004080189A (en) | Signal processor and signal processing method for solid state imaging device | |
| JPH07327174A (en) | Solid-state image pickup device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |