JPS60257679A - 固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は固体撮像素子を用いた固体撮像装置のスミア補
正に関するものである。

従来例の構成とその問題点 固体撮像素子が開発されて以来、固体撮像素子特有のス
ミア現象を取り除くことは今後の固体撮像係の開発にと
って非常に有益なものとなる。

従来例について、第１図、第２図を用いて説明する。

第１図は、６×４画素配列のインタライン型ＣＣＤ　（
Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ　：電荷
結合素子）固体撮像装置の概略で、１は光電変換部、２
は垂直転送ライン、３は転送ゲート電極、４は遮光部、
５は水平転送ライン、６は出力検出部、７は垂直転送方
向、８は水平転送方向である。壕だ、第２図はスミア現
象が映されているモニターの画面を示す図で、９は高輝
度の入射光による像、１０はスミア現象の明るい帯状の
像である。第１図かられかるように遮光部４は、上端の
１行に施されている。各光電変換部１に入射した光の信
号は、入射光量に応じた電荷の映像信号に変換され、垂
直ブランキング期間にゲート電極３によって、各々垂直
転送ライン２の各領域に転送される。さらに垂直転送期
間に、１水平行ずつ各垂直列の各々の画素の映像信号が
、同時に水平転送ライン５に転送され、水平読み出し期
間に出力検出部６で順次検出される。

本来、各画素の受光部分は各光電変換部１であるが、光
電変換部１以外の垂直転送ライン２は遮光されているに
もかかわらず、光電変換部１の受光量に比例した光が垂
直転送ライン２に漏れ込む。

この漏れ光により励起された電子がスミア成分として各
々の画素に対してゲート電極３を介した各画素の垂直転
送ライン２の各領域に各画素のスミア成分として発生す
る。水平転送ライン５は、受光面の外であるため、容易
に遮光されかつ光電変換部１を隔離できるだめ光電変換
部１の影響を受けずスミア成分は発生しない。

各画素のスミア成分は、各画素に入射する光量と時間の
関数である。故に垂直転送の度にその垂直転送時間と入
射光量に応じた値のスミア成分が、各画素の垂直転送ラ
インの転送領域で発生し、次段へと転送される。したが
って受光部の一部に高輝度の光が入射すると、この入射
光によるスミア成分が主要因となり、第２図に示すよう
にモニター−）−にこの入射光の像９と共に、その像の
幅をもった垂直方向の明るい帯状の像１０を形成するこ
とになる。これが一般にスミアと呼ばれる現象である。

ここで遮光部４を施しだ第１図の固体撮像装置の任意の
１垂直列を用いて、従来のスミア補正について説明する
。遮光部４により、前記１垂直列（以下列と略す。）の
」二端の画素及び垂直転送ラインが完全に遮光されてい
るとすると、前記上端の画素の映像信号及びスミア成分
は零となる。故に、垂直転送６回後の水平読み出し期間
に、出力検出部６で検出される前記上端の画素の信号は
零レベルを示すはずであるが、実際は前記上端の画素の
信号が垂直転送される毎に、転送先の垂直転送ラインの
転送領域で、１水平読み出し期間に発生するスミア成分
が加えられるので、出力検出部６で検出される前記上端
の画素の信号は、前記上端の画素を除いた他の各画素の
１水平読み出し期間に発生するスミア成分が加えられた
その列で定するスミア成分となる。これは画素数が多い
場合、遮光部４がない場合のその列のスミア成分にほと
んど等しくなる。故に、遮光部４の施された画素の信号
を、その列のスミア成分とするととができる。他の列の
スミア成分も同様に、遮光部４の施された画素の信号で
表わせる。

従来、とのようにしである１フイールドの最終水平読み
出しで検出した上端の水平行（以上有と略す。）に遮光
部が施された各画素の信号として得られる１列ずつのス
ミア成分を、１行に含寸れる画素数に和尚する記憶量を
持つメモリーに記憶して、次のフィールドに各画素の信
号から、その画素が存在する列のスミア成分を差し引く
ことにヨリスミア補正を行っていた。

この方法では、静止画などスミア成分が各フィールドで
変化しない場合はよいが、フィールド毎あるいはフィー
ルドの途中で変化すると、当然スミア補正不足や過補正
により、映像信号に影響をＪｊえる問題点がある。

この点を第３図、第４図を用いて説明する。

第３図（ａ）は垂直転送パルス信号で、ｔｒは１水平読
み出し時間、ｔＢ垂直ブランキング時間であり、第３図
中）は同時刻での入射光量レベルを表わしていて、時刻
ｔ２の前後で一定のＡ、Ｅとしている。つ寸りフィール
ドの切り換わりと同時に入射光量のレベルも変化してい
る。また第４図（ａ）〜偽）は第１図の任意の１列につ
いて、第３図の時刻ｔ１〜ｔ８のそれぞれの時刻におけ
る電荷蓄積の様子を簡単に示し、入射光量Ｂに上って得
られる映像信号をｂとしている。１１は転送ライン、１
２は垂直転送方向、１３は水平転送ライン、１４は水平
転送方向である。但しｔつ　は第１フイールドの最終垂
直転送直後の時刻、ｔ２は第１フイールドの終了時刻で
ある。またｔ３．ｔ４は第２フイールドの１回目の垂直
転送の直前直後の時刻であり、同様に１６．１６は２回
目の垂直転送の直前直後の時刻、ｔ７．ｔ８は３回目の
垂直転送の直前直後の時刻である。寸だ時刻１１前後に
１水平読み出し期間内に発生するスミア成分け、１画素
毎一定のｓ　、　ｓ’とし、垂直ブランキング期間内に
発生するスミア成分は１画素毎一定のｌとする。

第４図（ａ）は、第１フイールドの最終垂直転送直後の
電荷蓄積状態を示し、との時点では水平転送ライン１１
には、遮光部の施された画素に相当する信号、つ１りそ
の列のスミア成分６Ｓが蓄積している。これは、スミア
現象のところで説明したように、遮光部の施された画素
に相当する信号は。

１回目の垂直転送で遮光部の次の２番目の垂直転送領域
に転送されるが、転送される電荷は映像信号もスミア成
分もなく、したがって転送直後は２番目の垂直転送領域
には蓄積電荷は存在せず、１水平読み出し時間ｔｒ後に
、その２番目の垂直転送領域で発生するスミア成分Ｓが
蓄積している０次に２回目の垂直転送で転送電荷として
そのスミア成分Ｓが３番目の垂直転送領域に転送され、
１水平読み出し時間ｔ、後には１回目の垂直転送の時と
同様に、その垂直転送領域で発生するスミア成分Ｓが加
えられ、合計２８が蓄積していると吉になる。同様々動
作を繰り返し、最終垂直転送直後には遮光部の施された
画素に相当する信号、つ１りその列のスミア成分は、そ
の値が６８で水平転送ライン１１に蓄積していることに
なる。このスミア成分６Ｓが水平読み出し終了後丑でに
は、出力検出部で検出され、メモリーに記憶され、第２
フイールドで、そのスミア成分６Ｓが発生した列のスミ
ア補正として利用される。また遮光部以外の各転送領域
は、遮光部の施された画素の信号として得られるその列
のスミア成分が、」二端から水平転送ライン１１に転送
される１で転送動作を繰り返すため、第４図（ａ）　Ｋ
示すような蓄積状態となる。脣た第１フイールド終丁の
時刻ｔ２では、時刻ｔ□　より１水平読み出し時間後な
ので、第４図（−）の遮光部以外の各垂直転送領域でス
ミア成分Ｓが発生して第４図０））のようになる。

さらに時刻ｔ３では、垂直ブランキング期間内に各垂直
転送領域で発生するスミア成分ｌと、入射光ｉＢによっ
て光電変換部から得られる映像信号すが加わり、第４図
（Ｃ）のようになり１時刻ｔ４で第２フイールドの１回
目の垂直転送が終了し、第４図（ｄ）に示すように水平
転送ライン１１にｂ＋ｓ　Ｓ　＋　１の信号電荷が転送
され、水平読み出し後最下端の画素の信号として検出さ
れることになる。

ここで第１フイールドのスミア成分６Ｓを減算すること
により補正すると、前記最下端の画素の信号はｂ　４−
１となり、垂直ブランキング期間内に発生するスミア成
分ｌ以外は補正できる。

しかし、１水平転送期間内に発生する各画素のスミア成
分がｓ′であるため、２回目の垂直転送の直前直後の時
刻１５．１６で、各垂直転送領域の電荷蓄積状態は第４
図（ｅ）　、　（ｆ）のように在り、さらに３回目の垂
直転送の直前直後の時刻ｔ７．ｔ８では第４図（ｑ）　
、　（ｈ）のようになる。つまり２回目の垂直転送後の
水平読み出しによって得られる下から２番目の画素の信
号として、ｂ　４−４　Ｓ　＋　ｌ　＋　Ｓ’の信号が
得られ、同様に下から３番目の画素の信号として、ｂ＋
３８＋ｌ＋２５の信号が得られる。ここでもし、第１フ
イールド・、第２フイールドの両フィールドで、入射光
量に変化がなく各画素で発生するスミア成分が等しく　
ｓ　＝　ｓ′ならば、前記下から２番目の画素の信号ｂ
　４−４　Ｓ　＋　ｌ　＋　Ｓ’はｂ　＋５　Ｓ　＋　
ｌとなり、第１フイールドのスミア成分５Ｓを減算する
ことにより補正すると、最下端の画素の信号同様、垂直
ブランキング期間内に発生するスミア成分ｌ以外は補正
でき、ｂ　＋　１となる。同様に前記下から３番目の画
素の信号も、補正後はｂ　４−　ｌとなる。しかし、Ｓ
ＮＳ′と考えると実際の補正された信号は、それぞれｂ
十ｌ千Ｓ’−８゜ｂ＋ｌ　＋２　（Ｓ’−３）となり誤
差がでる。結局他の画素の信号も同様な補正誤差がでる
ことになり、最下端の画素の信号以外は補正誤差がでる
ことになる。故に画素数が多くなると各画素の補正誤差
として、下から２番目の画素より順に、１４−　（Ｓ’
−３）。

ｄ＋２（Ｓ’−３）、　ｌ＋ｓ（Ｓ’　＝ｓ）、　ｌ＋
、ａ（Ｓ’−８）。

・・・・・・・というふうになり上端の画素はど補正誤
差が大きく、ＳとＳ′の大小関係によっては補正不足、
あるいは過補正となって都合が悪い。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題点を解消するものであり
、被写体の急激な動きや入射光量の急変に対しても、正
確なスミア補正を行う装置を提供することを目的とする
○ 発明の構成 本発明の固体撮像装置は、はぼ同一特性を有する第１．
第２の被写体像の結像面に、はぼ同一特性を有する第１
．第２の固体撮像素子を第１．第２の被写体像と第１．
第２の固体撮像素子とのそれぞれの相互位置関係が同一
になるように配置し、さらに前記第１の固体撮像素子に
は各垂直列毎に複数の画素を遮光する遮光部を施し、そ
の第１の固体撮像素子より得られる遮光部の施された画
素の信号と、前記第２の固体撮像素子より得られる信号
の演算により、前記第２の固体撮像素子より得られる信
号の疑似信号成分を除去することを特徴とするものであ
り、被写体の急激な動きや入射光量の急変により、フィ
ールド毎あるいはフィールド期間内に前記第２の固体撮
像素子のスミア成分が変化しても正確なスミア補正を行
うことができるものである。

実施例の説明 第５図は本発明の第１の実施例における固体撮像装置の
構成図を示すものである。第５図で、１６は第６図に示
すごとく各画素の垂直列に施す遮光部を一画素おきに設
け、−水平行毎に遮光された画素行と遮光されてない画
素行が交互に位置している第１の固体撮像素子、１６は
第１の固体撮像素子１６と同一特性を有する遮光部を施
こさない第２の固体撮像素子で、第１．第２の画素子は
ｎ行ｎ列の画素配列とし、ｎは正の偶数とする。１７゜
１８は出力検出部、１９は遮光部の施された画素の信号
のみ抜き出すゲート回路、２０幻、−水平読み出し時間
遅延の遅延回路、２１は加算器、２２はゲイン調整器、
２３は減算器、２４は出力端である。寸だ第６図は、第
５図の第１の固体撮像素子１５の出力検出部１７付近の
拡大図で、２５１Ｉ′ｉ光電変換部、２６は転送グー　
ト電極、２７は垂直転送ライン、２８は垂直転送方向、
２９は水平転送ライン、３Ｑは水平転送方向、３１は遮
光部である。

第６図のように構成された第１の実施例の固体撮像装置
について以下その動作を第７図を用いて説明する。

第７図（ａ）〜（ｃｒ）は、第５図の（−）〜（ｑ）の
各部波形を示し、水平読み出し４回分でありＨＢは水平
ブランキング期間、ＨＲは水平読み出し期間である。

但しスミア成分レベル値、映像信号レベル値はすべての
画素で等しいとし、また水平読み出し期間のクロックパ
ルスは省略したものである。

第６図の第１の固体撮像素子１７の出力信号としで、第
７図（ａ）に示すように、１水平読み出し毎Ｉ／１″ミ
庶弄差１（１’＋１イｈ式１１ブリー１ｉ１ｉ弓６÷行
６γ）イ言Ｊ目シノーミＣに）９−丁シにのＪＫｂされ
てない画素行の信号が交互に出力検出部１６で検出され
る。第７図（−）で８１　はスミア成分レベルを示して
いる。次に出力検出部１７で検出された信号は、ゲート
回路１９に入力され第７図（Ｃ）に示すように、−水平
読み出しおきにスミア成分の信号のみが抜き出され遅延
回路２０及び加算器２１に入力される。遅延回路２０の
出力信号は、ゲート回路１９の出力信号の一水平読み出
し時間遅延となるため、第７図（ｄ）に示すようになり
、加算器２１の出力信号は、第７図（ｅ）に示すように
、ゲ−！・回路１９の出力信号と、その信号の一水平読
み出し時間遅延の信号が加えられたものとなる。さらに
、その加算器２１の出力信号はゲイン調整器２２により
第７図（ｆ）に示すようにゲイン調整された後、減算器
２３に入力される。一方策２の固体撮像素子１６の出力
検出部１８では、第７図（ｂ）に示すような信号が検出
され、減算器２３に入力される。第７図中）で８２はス
ミア成分レベルを表わしている。この減算器２３で、第
２の固体撮像素子１６の出力信号から第１の固体撮像素
子１５から検出されるスミア成分のゲイン調整された信
号が減算され、第７図（ｑ）に示すようにスミア補正さ
れた信号が出力端２４から検出される。第１の固体撮像
素子１６の各列の画素には、一画素おきに遮光部が施し
ているので、各画素の映像信号に混入するスミア成分は
遮光部を施さない場合のスミア成分の半分となる。故に
ゲイン調整器２２では２倍の乗算を行っている。

さらに、第８図、第９図を用いて第１の実施例の説明を
する。第８図（ａ）は垂直転送パルス信号、（）））は
入射光量レベルを表わし、第３図と同様にｔｒは一水平
読み出し時間、ｔＢは垂直ブランキング時間、１．／は
第１フイールドの最終垂直転送直後の時刻、１２′は第
１フィールド終了時刻である。

捷た１　３／　、　１４／は第２フイールドの１回目の
垂直転送の直前、直後の時刻であり、同様に１６７　、
１６７は２回目の　１７７　、１８７は３回目の、１９
′、ｔ１ｏ′は４回目の垂直転送の直前、直後の時刻を
示す。

寸だ第９図（ａ）〜（１）は第５図の第２の固体撮像素
子１６の任意の１列について、第８図の時刻ｔ１′〜ｔ
１゜′のそれぞれの時刻における電荷蓄積の様子を簡単
に示している。同様に第９図□□□）−（ｔ）は第６図
の第１の固体撮像素子１６の任意の１列であり、上記第
２の固体撮像素子１６の任意の一列と対応する位置にあ
って、第８図の時刻１．／〜ｔ１ｏ’のそれぞれの時刻
における電荷蓄積の様子を示している。但し各画素の一
水平読み出し期間内に発生するスミア成分は等しく、時
刻１２′前後で一定のｒｎ　、　ｒｒｉ’とし、時刻ｔ
２′からｔ３／、１での垂直ブランキング期間内に発生
するスミア成分はｌ′、第１フイールドの１フイールド
前のフィールド終了後の垂直ブランキング期間内に発生
する各画素のスミア成分を４としている。寸だ第８図の
入射光量レベルは、時刻１２７前後で一定のＣ，Ｄとし
それらにより得られる映像信号をそれぞれｃ、ｄとする
。

第９図で３２．３６は垂直転送ライン、３３．３７は垂
直転送方向、３４．３８は水平転送ライン、３５．３９
は水平転送方向で、斜線部は遮光部を表わし、さらにｎ
は正の偶数とする。

第９図（−）は、第１フイールドの最終垂直転送直後の
電荷蓄積状態であり、従来例の第１図と異なり上端に遮
光部が施されてないから、水平転送ライン３４には、」
二端の画素の信号のＣ＋ｎ　ｍ　＋　１が蓄積されてい
て、垂直転送ライン３２の各垂直転送領域には、従来例
と同様にスミア成分が各垂直転送領域に対応して蓄積し
ている。さらに−水平読み出し時間後のｔ２′には、各
垂直転送領域にスミア成分ｍが発生し第９図中）のよう
になり、第２フイールドの１回目の垂直転送直前には、
映像信号ｄと垂直ブランキング期間内に発生するスミア
成分で′が、各垂直転送領域に加えられ第９図（Ｃ）の
ようになる。また第９図（ｋ）　、　＜ｌ）　、（ホ）
は、遮光部の施されている画素で映像信号は得られず、
かつその画素に対応する垂直転送ライン３６の垂直転送
領域で発生するスミア成分、つ１りその画素のスミア成
分もないことを考えれば容易に理解できるＯ 第９図（ｄ）及び（ｎ）は、時刻１４／の第２フイール
ドの１回目の垂直転送直後の電荷蓄積状態だから寸だス
ミア成分ｍ′は発生していなく、第９図（ｄ）の水平転
送ライン３４に蓄積している信号ｄ　＋　ｎ　ｍ　ｍ４
−１’が第６図の第２の固体撮像素子１６の出力信号と
して水平読み出し後得られ、同様に第９図（ｎ）の水平
転送ライン３８に蓄積している信号ｎ＋＋ｍ／２が第５
図の第１の固体撮像素子１Ｅ５の出力信号として得られ
る。画素数ｎが大きい場合、ｎ−ｍに比べｌ′が無視で
きる値となるので、第６図の構成により補正された信号
は。

ｄ　４−　ｎ　＠ｍ　＋　ｌ’−２ｎ　ａｍ／２具ｄ→
−ｎ　＠ｍ−ｎ　−ｍ ＝ｄ となり、スミア補正ができる。時刻１６／　、　ｔ６／
の２回目の垂直転送直前直後の電荷蓄積状態は、第９図
（ｅ）　、　（ｆ）及び（０）　、　（ｐ）に示してい
るが、スミア成分ｍ′が発生していて、（（）の水平転
送ライン３４には、ｄ→（ｎ−１）・ｍ＋６’＋ｔｎ’
の信号が蓄積していて、その信号が第５図の第２の固体
撮像素子１６の出力信号となる。第５図の構成では、と
の信号を１回目の垂直転送後の水平読み出し後に得た、
第１の固体撮像素子１５の出力信号であるスミア成分ｎ
ｅｍ／２で補正するので、 ｄ　＋　（ｎ−１）−ｍ＋ｌ’→−ｍ’−２ｎ　＊　ｍ
／２＝ｄ−ｍ＋４’＋ｍ’ となる。ここでｍ　、　ｍ’　、　ｌ’は、画素数が多
い場合ｎ−ｍに比べ特殊々入射光を除けば無視でき、故
に映像信号ｄに対しても無視できる値であるのでｄ−ｍ
＋ｌ’→−ｍ′ミｄ となり正確なスミア補正ができる。丑だ時刻ｔ７′。

１８′の３回目の垂直転送直前直後の電荷蓄積状態は、
第９図（ｑ）、愼）及び（ｑ）、（ｒ）に示しているよ
うに、第５図の第２の固体撮像素子１６の出力信号がｄ
　＋　（ｎ−２）　ａｍ＋４’＋２ｍ’　、第１の固体
撮像素子１５の出力信号がスミア成分のみの（ｎ−２）
・ｍ／２＋ｍ’　より、スミア補正された信号は、ｄ（
−（ｎ−２）　−ｍ＋４’　＋２ｍ’　−２（（ｎ−２
）　−ｍ／２＋ｍ’）＝　ｄ　＋　ｌ’ 具ｄ と正確にスミア補正ができる。さらに時刻ｔ９′。

ｔｌ。′の４回目の垂直転送直前直後の電荷蓄積状態は
、第９図（ｉ）　、　（ｉ）及び（１１）　、　（ｔ）
に示しているようになり、同様にしてスミア補正された
信号は、ｄ＋　（ｎ−３）ａｍ＋ｄ’＋３ｍ’−２（（
ｎ−２）　＠ｍ／２４−ｍ’）＝ｄ＋７’　＋ｍ’　−
ｍ 共ｄ となり正確なスミア補正ができる。

このように第６図の構成によりスミア補正をした時の信
号は、垂直転送回数が奇数回転送、つまり奇数行の画素
についてＣ，隅数回転送、つまり偶数行の画素について
ｌ’＋ｍ’−ｍの補正誤差がでるが、前述したように１
’、ｍ’、ｍのスミア成分は、スミア成分ｎｍに比べる
と特殊な入射光を除けば無視できるので、正確なスミア
補正ができる。また以上の説明では、各画素で発生する
スミア成分が等しいとして説明したが、各画素毎に異な
っても同様なスミア補正ができることは言う壕でもない
。さらに入射光量の変化がフィールド期間中に起こって
も、本発明の装置によりスミア補正ができることは以上
の説明と同様に説明できる。まだ、静止画のようにスミ
ア成分に変化がない場合も補正できる。

第１０図は本発明の第２の実施例における固体撮像装置
の構成図を示すものである。第１０図で、４０は第１１
図に示すごとく各画素の垂直列に施す遮光部を一画素お
きに設け、その一画素おきに設ける遮光部を偶数の垂直
列と奇数の垂直列で一画素分ずらし、各水平行で遮光さ
れた画素と遮光されてない画素が交互に位置している第
１の固体撮像素子、４１は第１の固体撮像素子４ｏと同
一特性を有する第２の固体撮像素子、４２．４３は出力
検出部、４４は遮光部の施された画素の信号のみ抜き出
すグー　ト回路、４５は切り替えスイッチ、４６はゲイ
ン調整器、４７．４８は減算器。

４９．５０は一水平読み出し時間遅延の遅延回路で、５
１は加算器、５２は出力端である。寸だ第１１図は、第
１Ｑ図の第１の固体撮像素子４ｏの出力検出部４２付近
の拡大図で、５３は光電変換部、５４は転送ゲート電極
、５６は垂直転送ライン、５６は垂直転送方向、５７は
水平転送ライン、６８は水平転送方向、６９は遮光部で
ある。

第１０図のように構成された第２の実施例の固体撮像装
置について、以下その動作を第１２図を用いて説明する
。

第１２図（、）　〜（ｋ）は、第１０図の（ａ）〜（ｋ
）の各部波形を示し、第７図同様ＨＢは水平ブランキン
グ期間、ＨＲは水平読み出し期間、ＲＰｉｌＪセット期
間である。寸たスミア成分レベル値、映像レベル値はす
べての画素で等しいとする。

第１の固体撮像素子の出力信号として、第１２図（ａ）
に示すように、−水平読み出し期間で一画素の信号毎に
、遮光部の施された画素の信号、遮光部の施されてない
画素の信号が出力検出部４２で交互に検出される。寸た
一水平読み出し毎に、最初に読み出される信号も、遮光
部の施された画素の信号、遮光部の施されてない画素の
信号というふうに交互に入れ替わる。第１２図（ａ）で
８１′はスミア成分レベルを示１〜でいる。次にその出
力検出部４２で検出された信号は、ゲート回路４４に入
力され、第１２図（ｃ）に示すように、一画素おきに遮
光部の施された画素の信号、っ１リスミア成分の信号の
みが抜き出され、ゲイン調整器４７にょり第１２図（ｄ
）に示すように第５図の第１の実施例と同様２倍にされ
たスミア成分が、次段の各減算器４７．４８に入力され
る。一方策２の固体撮像素子４１の出力検出部４３では
、第１２図（ｂ）に示すような信号が検出され、切り替
えスイッチ４５により、第１の固体撮像素子４ｏの遮光
部の施された画素と同一位置にある画素の信号が、減算
器４７へ遮光部の施されてない画素と同一位置にある画
素の信号が遅延回路５ｏへ、それぞれ第１２図（ｅ）　
、　（ｆ）に示す信号波形で入力される。減算器４７で
は、ゲイン調整器４６からの信号である第１２図（ｄ）
に示す信号が、切り替えスイッチからの信号である第１
２図（ｅ）に示す信号から減算され、第１２図（ｈ）に
示すようなスミア補正された信号となる。

さらにその信号は、遅延回路４９により第１２図（］）
に示すように、−水平読み出し時間遅延し、加算器５１
へ入力される。捷た遅延回路６ｏへ入力された第１２図
（ｆ）に示す切や替えスイッチ４５がらの信号は、第１
２図（ｑ）に示すように一水平読み出し時間遅延し、減
算器４８で、ゲイン調整器４６から入力される第１２図
（ｄ）　Ｋ示す信号分が減算されスミア補正されて、第
１２図（ｉ）Ｋ示す信号となり、加算器６１へ入力され
、遅延回路４９からの信号である第１２図（ｉ）に示す
信号と加算されることにより、第１２図（ｋ）に示すよ
うに、第２の固体撮像素子４１の全画素についてスミア
補正された信号が、出力端で順次検出される。

結局」−記構成により、第１の固体撮像素子４０から検
出するスミア成分として、遮光部の施された画素のスミ
ア成分はその画素の信号を用い、遮光部の施されてない
画素のスミア成分は、その画素と、同一垂直列にある一
画素−４−の遮光部の施された画素の信号を用い、それ
ぞれ対応する第２の固体撮像素子の各画素の信号から減
算することによりスミア補正を行っている。故に、第１
の実施例と同様なスミア補正ができる。

以上の第１．第２の実施例でそれぞれ遮光部と非遮光部
を入れ替えても、同様なスミア補正ができることは言う
寸でもなく、″！、／ζインターレース走査の場合は、
第１の固体撮像素子に施す遮光部を、第１３図（ａ＞　
、　（ｂ）の様にすることにより、第１゜第２の実施例
上同様な構成でスミア補正ができる。

ここで第１３図（ａ）　、　（１−）は、それぞれイン
ターレース走査の場合に用いる、第１．第２の実施例の
第１の固体撮像素子の出力検出部付近の拡大図であり、
６０．６１は遮光部である。さらに本実施例は、インク
ライン型ＣＯＤ固体撮像素子についてのみ説明している
が、垂直転送がＭＯＳ型で水平転送がＣＣＤ型の固体撮
像素子等も、本発明により同様な結果が得られることは
明白である。なお複数の固体撮像素子を有する固体撮像
装置についても、それぞれの固体撮像素子に、本発明の
第１又は第２の実施例の第１の固体撮像素子と同様なス
ミア成分検出用の固体撮像素子をつけ加えることにより
、同様なスミア補正ができる。

発明の効果 本発明の固体撮像装置は、はぼ同一特性を有する第１．
第２の被写体像の結像面に、はぼ同一特性を有する第１
．第２の固体撮像素子を、第１゜第２の被写体像と第１
　、第２の固体撮像素子とのそれぞれの相反位置関係が
同一になるように配置し、さらに前記第１の固体撮像素
子には各垂直列毎に複数の画素を遮光する遮光部を施し
、その第１の固体撮像素子より得られる遮光部の施され
た画素の信号と、前記第２の固体撮像素子より得られる
信号の演算により、前記第２の固体撮像素子Ｊ−り得ら
れる信号の疑似信号成分を除去すると表を特徴とするも
のであり、前記第１．第２の固体撮像素子の出力信号に
ついて、同じフィールド期間内のスミア成分の検出、補
正を行うので、フィールド毎あるいはフィールド期間内
にスミア成分の変化が起こっても正確にスミア補正がで
き、被写体の急激な動きの変化や入射光量の急変に対し
ても従来の方式の欠点を解消するスミア補正ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の」一端の１行に遮光部を施しだ６×４画
素配列のインクライン型ＣＯＤ固体撮像素子の構造模式
図、第２図はスミア現象の生じているモニターの画面を
示す図、第３図徊〒髪は垂直転送パルス信号及び入射光
量レベルを示す図、第４図（−）〜（ｈ）は第１図の任
意の１列について電荷蓄積状態を示す図、第５図は本発
明の第１の実施例の固体撮像装置のブロック図、第６図
は第５図の第１の固体撮像素子の出力検出部付近の拡大
図、第７図（−）〜（ｑ）は第５図の（ａ）〜（ｑ）の
各部波形を示す図、第８図伺〒餅は垂直転送パルス信号
及び入射光量レベルを示す図、第９図（ａ）〜（１）及
び（ｋ）〜（１）はそれぞれ本発明の第１の実施例にお
ける第１．第２の固体撮像素子の対応する任意の１列の
同時刻における電荷蓄積状態を示す図、第１０図は本発
明の第２の実施例の固体撮像装置のブロック図、第１１
図は第１０図の第１の固体撮像素子の出力検出部付近の
拡大図、第１２図伺工弊は第１０図の（ａ）　−（ｋ）
の各部波形を示す図、第１３図（−）　、　（ｂ）はそ
れぞれインターレース走査の場合に用いる第１゜第２の
実施例の第１の固体撮像素子の出力検出部付近の拡大図
である。 １５　、４０・・・・・第１の固体撮像素子、１６　、
４１・°゛゛゛第２体撮像素子、１７，１８，４２．４
３・・・・・出力検出部、１９．４４・・・・　ゲート
回路、２０゜４９　、５０・・・・・遅延回路、２１．
５１・・・・加算器、４６・・・・・・切り替えスイッ
チ、２２．４６・・・・・・ゲイン調整器、２３，４７
．４８・・・・・・減算器、２４゜６２・・・・・・出
力端。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 円　ｄ　為 第５図 第７図 Ｃｅ）　。 −１１１１ 第８図 第１フィール１’−Ｉ　Ｆｅ−第２フィールＦ直 第９図 ；”；］ｏ図 第１２図 第１３図 （０−）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）同一特性を有する第１．第２の被写体像の結像面
   に、はぼ同一特性を有する第１．第２の固体撮像素子を
   、前記第１．第２の被写体像と前記第１、第２の固体撮
   像素子とのそれぞれの相互位置関係が同一になるように
   配置し、さらに前記第１の固体撮像素子には各垂直列毎
   に複数の画素を遮光する遮光部を施し、前記第１の固体
   撮像素子より得られる遮光部の施された画素の信号と前
   記第２の固体撮像素子より得られる信号の演算により、
   前記第２の固体撮像素子より得られる信号の疑似信号成
   分を除去することを特徴とした固体撮像装置。
2. （２）第１の固体撮像素子の各垂直列に施す遮光部を、
   −水平行毎に遮光された画素行と遮光されてない画素行
   が交互になるように配置し７た特許請求の範囲第１項に
   記載の固体撮像装置。
3. （３）第１の固体撮像素子の各垂直列に施す遮光部を、
   偶数の垂直列と奇数の垂直列で垂直方向に一画素分ずら
   し、各水平行で遮光された画素と遮光されてない画素が
   交互になるように配置した特許請求の範囲第１項に記載
   の固体撮像装置。