JPS61144174A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPS61144174A JPS61144174A JP59265697A JP26569784A JPS61144174A JP S61144174 A JPS61144174 A JP S61144174A JP 59265697 A JP59265697 A JP 59265697A JP 26569784 A JP26569784 A JP 26569784A JP S61144174 A JPS61144174 A JP S61144174A
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
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。
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〕
本発明は固体撮像装置にかかり、特にその撮像素子の画
素相互間のオフセットの差を補正する手段の改善に関す
る。
素相互間のオフセットの差を補正する手段の改善に関す
る。
撮像装置では光学的画像を多数の画素に分割して電気信
号への変換を行うが、高品位の画像信号を得るために固
体光検知素子の特性のばらつきに対して従来より一層高
度の補正を行うことが要望されている。
号への変換を行うが、高品位の画像信号を得るために固
体光検知素子の特性のばらつきに対して従来より一層高
度の補正を行うことが要望されている。
光学的信号を電気信号に変換する半導体光検知素子には
、ｐｎ接合を備えて入射光に応じて起電力を発生する光
起電形、電気抵抗が入射光に応じて変化する光伝導形、
半導体基体に形成されたポテンシャル井戸に入射光に応
じたキアリアが蓄積される旧Ｓ形などがあり、固体撮像
装置では通常２次元マトリクス状に配列される各画素に
この光検知素子が形成される。
、ｐｎ接合を備えて入射光に応じて起電力を発生する光
起電形、電気抵抗が入射光に応じて変化する光伝導形、
半導体基体に形成されたポテンシャル井戸に入射光に応
じたキアリアが蓄積される旧Ｓ形などがあり、固体撮像
装置では通常２次元マトリクス状に配列される各画素に
この光検知素子が形成される。
このような光検知素子で得られた各画素の電気信号を時
系列多重化して画像信号を構成するために、信号の蓄積
、読出しくサンプリング）、転送などの処理が必要とな
る。この信号処理には、電界による電荷結合によってポ
テンシャル井戸に蓄積した電荷を転送する電荷結合装置
（ＣＣＤ）などが用いられる。
系列多重化して画像信号を構成するために、信号の蓄積
、読出しくサンプリング）、転送などの処理が必要とな
る。この信号処理には、電界による電荷結合によってポ
テンシャル井戸に蓄積した電荷を転送する電荷結合装置
（ＣＣＤ）などが用いられる。
上述の如き構成を有する固体撮像素子から得られる画像
信号には、光検知素子相互間の特性のばらつきの影響が
現れる。この影響は、基準とする通常は最小の入射光に
対する出力（オフセットという）の差と、入射光の変化
量に対する出力の変化量の比（ゲインという）の差とに
集約することができる。 。
信号には、光検知素子相互間の特性のばらつきの影響が
現れる。この影響は、基準とする通常は最小の入射光に
対する出力（オフセットという）の差と、入射光の変化
量に対する出力の変化量の比（ゲインという）の差とに
集約することができる。 。
これらを補正するために、従来第３図にプロ・ノ、り図
で示す如き方法が行われている。
で示す如き方法が行われている。
すなわち、撮像レンズ１によって固体撮像素子３の受光
面に形成された像により、上述の如く画像信号が形成さ
れる。この画像信号をアナログ／デジタル変換器４によ
ってデジタル信号に変換した後に下記の如く、加算器５
によってオフセットの補正、乗算器７によってゲインの
補正を行う。
面に形成された像により、上述の如く画像信号が形成さ
れる。この画像信号をアナログ／デジタル変換器４によ
ってデジタル信号に変換した後に下記の如く、加算器５
によってオフセットの補正、乗算器７によってゲインの
補正を行う。
この補正された画像信号は通常一旦メモリ９に記憶され
、デジタル／アナログ変換器１０によってアナログ信号
に変換されて、表示装置２０に表示される。
、デジタル／アナログ変換器１０によってアナログ信号
に変換されて、表示装置２０に表示される。
前記オフセットの補正は、予め固体撮像素子３の直前に
シャッタ２を置き全画素に同一の信号光を入射させて、
そのときの各画素の出力をオフセノ ノド補正値として
メモリ６に記憶しておき、これを加算器５によってデジ
タル画像信号に加減する。
シャッタ２を置き全画素に同一の信号光を入射させて、
そのときの各画素の出力をオフセノ ノド補正値として
メモリ６に記憶しておき、これを加算器５によってデジ
タル画像信号に加減する。
またゲインの補正も、固体撮像素子３の各画素に対する
補正係数をメモリ８に記憶しておき、これをデジタル画
像信号に乗算器７によって乗除する。このゲイン補正係
数は固体を最像素子３単独で予め測定して、不揮発性の
メモリ８に記憶しておくことが通常行われている。
補正係数をメモリ８に記憶しておき、これをデジタル画
像信号に乗算器７によって乗除する。このゲイン補正係
数は固体を最像素子３単独で予め測定して、不揮発性の
メモリ８に記憶しておくことが通常行われている。
従来知られている補正方法は上述の通りであるが、この
方法では固体撮像素子の環境温度の変化によってしばし
ば画質の劣化を生ずる。これは、固体撮像素子の画素相
互間の温度特性のばらつきに起因する。
方法では固体撮像素子の環境温度の変化によってしばし
ば画質の劣化を生ずる。これは、固体撮像素子の画素相
互間の温度特性のばらつきに起因する。
すなわち光検知素子の構造により若干の差異はあるが、
同一の入射光強度に対するその出力が環境温度に伴って
大きく変化し、例えば温度１℃の差によって最小分解レ
ベルの数倍の変化を住することが普通である。しかも・
このオフセットの変化は画素相互間のばらつきが甚だ大
きい。これに比較すればゲインの変化は通常最小分解レ
ベル以内に止まっている。
同一の入射光強度に対するその出力が環境温度に伴って
大きく変化し、例えば温度１℃の差によって最小分解レ
ベルの数倍の変化を住することが普通である。しかも・
このオフセットの変化は画素相互間のばらつきが甚だ大
きい。これに比較すればゲインの変化は通常最小分解レ
ベル以内に止まっている。
この事実から先に説明した従来例においても、ゲイン補
正のメモリ８にはＲＯＭが用いられるのに対して、オフ
セット補正のメモリ６にはＲＡＭが用いられて、通常撮
像動作の開始に際して前記のオフセット補正値のメモリ
６への記憶が行われる。
正のメモリ８にはＲＯＭが用いられるのに対して、オフ
セット補正のメモリ６にはＲＡＭが用いられて、通常撮
像動作の開始に際して前記のオフセット補正値のメモリ
６への記憶が行われる。
この従来方法では連続動作中に温度が変化した場合に、
オフセットの補正すべき値とメモリ６に記憶された補正
値との間にずれを生じて画質の劣化を招いている。
オフセットの補正すべき値とメモリ６に記憶された補正
値との間にずれを生じて画質の劣化を招いている。
この劣化を改善するために、メモリ６に記憶された補正
値の較正を頻繁に実施することは煩雑であるのみならず
、連続動作中に較正を挿入すればその前後で画像信号の
連続性が失われる。
値の較正を頻繁に実施することは煩雑であるのみならず
、連続動作中に較正を挿入すればその前後で画像信号の
連続性が失われる。
前記問題点は、複数画素の撮像素子と、該撮像素子の受
光面の温度に従ってデジタル画像信号の該画素相互間の
オフセット補正値を制御する手段とを備えてなる本発明
による固体撮像装置により解決される。
光面の温度に従ってデジタル画像信号の該画素相互間の
オフセット補正値を制御する手段とを備えてなる本発明
による固体撮像装置により解決される。
特に前記制御手段として、前記撮像素子の受光面の温度
を検出する温度センサと、該撮像素子の各画素について
前記オフセット補正値の基準値と該基準値を修正する温
度係数値とを記憶し、検出された温度におけるオフセッ
ト補正値を算出するデータ処理手段とを備えてなる固体
撮像装置により、本発明を容易に実施することが出来る
。
を検出する温度センサと、該撮像素子の各画素について
前記オフセット補正値の基準値と該基準値を修正する温
度係数値とを記憶し、検出された温度におけるオフセッ
ト補正値を算出するデータ処理手段とを備えてなる固体
撮像装置により、本発明を容易に実施することが出来る
。
本発明によれば、固体撮像素子の受光面の温度に従って
各画素のオフセット補正値を実時間制御（ｒｅａｌ ｔ
ｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）することにより、固体撮像装
置の画像信号が常時良好に補正されて、環境温度の変化
の有無にかかわらず良好な撮像を連続して行うことが可
能となる。
各画素のオフセット補正値を実時間制御（ｒｅａｌ ｔ
ｉｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ）することにより、固体撮像装
置の画像信号が常時良好に補正されて、環境温度の変化
の有無にかかわらず良好な撮像を連続して行うことが可
能となる。
以下本発明を第１図にブロック図を示す実施例により具
体的に説明する。
体的に説明する。
本実施例は、オフセット補正データの発生手段以外は前
記従来例と同様としている。すなわち、撮像レンズ１に
よって受光面に形成された像により固体撮像素子３から
出力される画像信号を、アナログ／デジタル変換器４に
よってデジタル信号に変換した後に、加算器５によって
オフセットの補正、乗算器７によってゲインの補正を行
う。
記従来例と同様としている。すなわち、撮像レンズ１に
よって受光面に形成された像により固体撮像素子３から
出力される画像信号を、アナログ／デジタル変換器４に
よってデジタル信号に変換した後に、加算器５によって
オフセットの補正、乗算器７によってゲインの補正を行
う。
この補正された画像信号は通常一旦メモリ９に記憶され
、デジタル／アナログ変換器１０によってアナログ信号
に変換されて、表示装置２０に表示される。
、デジタル／アナログ変換器１０によってアナログ信号
に変換されて、表示装置２０に表示される。
ゲインの補正は従来と同様に、固体撮像素子３の各画素
に対する補正係数をメモリ８に記憶しておき、これをデ
ジタル画像信号に乗算器７によって乗除する。
に対する補正係数をメモリ８に記憶しておき、これをデ
ジタル画像信号に乗算器７によって乗除する。
本実施例のオフセットの補正は第２図に示す如き原理に
基づいて下記の様に行われる。
基づいて下記の様に行われる。
すなわち、一つの画素Ａについて温度Ｔ、、 Ｔ２に対
するオフセット値Ｓ ＡＩ％ Ｓ ＡＸを予め測定して
おけば、任意の温度ｔｌこ対するこの画素へのオフセッ
ト値Ｓ、は、 ５Ａ＝（Ｓｎｚ−３Ａｔ／Ｔｚ−Ｔｌ）ｘ（ｔ−Ｔｌ）
＋ＳＡＩで十分に近似することができ、 ＧＡ−３Ａ２ Ｓａ１／Ｔｚ Ｔｌ０Ａ＝（Ｓａｚ
ＳＡＩ／Ｔ２ Ｔｌ）’ＸＴＩ ＋ Ｓａｔとし
て、 ５Ａ＝ｃＡｘ（ｔ Ｔｌ）＋ＳＡＩ
（１）もしくは ５Ａ＝＝Ｇ、×ｔ＋ＯＡ （２）と
表現することが出来る。
するオフセット値Ｓ ＡＩ％ Ｓ ＡＸを予め測定して
おけば、任意の温度ｔｌこ対するこの画素へのオフセッ
ト値Ｓ、は、 ５Ａ＝（Ｓｎｚ−３Ａｔ／Ｔｚ−Ｔｌ）ｘ（ｔ−Ｔｌ）
＋ＳＡＩで十分に近似することができ、 ＧＡ−３Ａ２ Ｓａ１／Ｔｚ Ｔｌ０Ａ＝（Ｓａｚ
ＳＡＩ／Ｔ２ Ｔｌ）’ＸＴＩ ＋ Ｓａｔとし
て、 ５Ａ＝ｃＡｘ（ｔ Ｔｌ）＋ＳＡＩ
（１）もしくは ５Ａ＝＝Ｇ、×ｔ＋ＯＡ （２）と
表現することが出来る。
このＧＡとＳＡＩ又はＯ７とを予め各画素について求め
ておき、式（１）又は（２）の演算を固体撮像素子の温
度（に従って行えば、この温度に対するオフセット値Ｓ
、を実時間で得ることが出来る。
ておき、式（１）又は（２）の演算を固体撮像素子の温
度（に従って行えば、この温度に対するオフセット値Ｓ
、を実時間で得ることが出来る。
本実施例では、固体撮像素子３の受光面の温度ｔを検出
するために温度センサＵが設けられ、その出力信号はア
ナログ／デジタル変換器１２によりデジタル信号に変換
されて、オフセット補正データ発生部１３に入力される
。
するために温度センサＵが設けられ、その出力信号はア
ナログ／デジタル変換器１２によりデジタル信号に変換
されて、オフセット補正データ発生部１３に入力される
。
オフセット補正データ発生部１３には、前記ＧＡを記憶
する第１のオフセットメモリ１５、ＯＡを記憶する第２
のオフセットメモ１月７と、前記式（２）の第１項ＧＡ
ｘｔの演算を行う乗算器１４、第２項としてＯＡを加算
する加算器１６とを備えて、この温度むに対する前記オ
フセット値ＳＡが出力される。
する第１のオフセットメモリ１５、ＯＡを記憶する第２
のオフセットメモ１月７と、前記式（２）の第１項ＧＡ
ｘｔの演算を行う乗算器１４、第２項としてＯＡを加算
する加算器１６とを備えて、この温度むに対する前記オ
フセット値ＳＡが出力される。
なおデジタル化した温度信号をｔ−Ｔ、とし、第２のオ
フセットメモリ１７にＳＡＩを記憶して、前記式（１ン
により同様にオフセット値Ｓ、を得ることも可能である
。
フセットメモリ１７にＳＡＩを記憶して、前記式（１ン
により同様にオフセット値Ｓ、を得ることも可能である
。
このオフセット値ＳＡを加算器５によって画像信号から
減算することにより、各画素相互間のオフセット補正が
、固体撮像素子３の受光面の温度ｔに即応して行われる
。
減算することにより、各画素相互間のオフセット補正が
、固体撮像素子３の受光面の温度ｔに即応して行われる
。
本実施例では第１及び第２のオフセットメモリ１５．１
７に１７０Ｍを用い、予め固体撮像素子単独で求めた前
記ＧＡ及びＯＡをこれに記憶させている。
７に１７０Ｍを用い、予め固体撮像素子単独で求めた前
記ＧＡ及びＯＡをこれに記憶させている。
この方法によれば、前記従来例の如く撮像動作の開始に
あたってオフセット補正値の設定、記憶を行う必要がな
く、撮像動作が迅速化されるのみならず、シャッタ及び
これを移動するための機構が不必要となり、装置が小型
、軽量化される。
あたってオフセット補正値の設定、記憶を行う必要がな
く、撮像動作が迅速化されるのみならず、シャッタ及び
これを移動するための機構が不必要となり、装置が小型
、軽量化される。
また本実施例に付加して撮像装置内に前記定義に従って
Ｇ、及びＳＡＩ又はＯｏを求める測定、演算機能を備え
、オフセットメモリ１５．１７にＲＡＭを用いれば、実
装された固体撮像素子について随時ＧＡ及びＳＡＩ又は
Ｏ７を較正することが可能であり、固体撮像素子の経時
変化等も補正して更に良好な結果が得られる。
Ｇ、及びＳＡＩ又はＯｏを求める測定、演算機能を備え
、オフセットメモリ１５．１７にＲＡＭを用いれば、実
装された固体撮像素子について随時ＧＡ及びＳＡＩ又は
Ｏ７を較正することが可能であり、固体撮像素子の経時
変化等も補正して更に良好な結果が得られる。
以上説明した如く本発明によれば、連続撮像中において
も固体撮像素子の環境温度の変化に即応して画像信号の
補正を実時間制御し、常時画質を良好に保持することが
可能となる。
も固体撮像素子の環境温度の変化に即応して画像信号の
補正を実時間制御し、常時画質を良好に保持することが
可能となる。
また本発明を適用して固体撮像素子を小型、軽量化し、
その操作を簡便にする効果を得ることも出来る。
その操作を簡便にする効果を得ることも出来る。
第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は該
実施例のオフセットの補正の原理を示す図、 第３図は従来例を示すブロック図である。 図において、 ■は撮像レンズ、 ２はシャッタ、 ３は固体撮像素子、 ４及び１２はアナログ／デジタル変換器、５及び１６は
加算器、 ６はオフセットメモリ（ＲＡＭ）、 ７及び１４は乗算器、 ８はゲインメモリ（ＲＯＭ）、 ９は画像メモリ（ＲＡＭ）、 １０はデジタル／アナログ変換器、 １１は温度センサ、 Ｉ３はオフセット補正データ発生部、 １５及び１７はオフセットメモリ（ＲＯＭ又はＲＡＭ）
、２０は表示装置を示す。 −−り） Ｔイ λ−Ｔ２
実施例のオフセットの補正の原理を示す図、 第３図は従来例を示すブロック図である。 図において、 ■は撮像レンズ、 ２はシャッタ、 ３は固体撮像素子、 ４及び１２はアナログ／デジタル変換器、５及び１６は
加算器、 ６はオフセットメモリ（ＲＡＭ）、 ７及び１４は乗算器、 ８はゲインメモリ（ＲＯＭ）、 ９は画像メモリ（ＲＡＭ）、 １０はデジタル／アナログ変換器、 １１は温度センサ、 Ｉ３はオフセット補正データ発生部、 １５及び１７はオフセットメモリ（ＲＯＭ又はＲＡＭ）
、２０は表示装置を示す。 −−り） Ｔイ λ−Ｔ２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、複数画素の撮像素子と、該撮像素子の受光面の温度
に従ってデジタル画像信号の該画素相互間のオフセット
補正値を制御する手段とを備えてなることを特徴とする
固体撮像装置。 ２、前記制御手段として、前記撮像素子の受光面の温度
を検出する温度センサと、該撮像素子の各画素について
前記オフセット補正値の基準値と該基準値を修正する温
度係数値とを記憶し、検出された温度におけるオフセッ
ト補正値を算出するデータ処理手段とを備えてなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の固体撮像装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265697A JPS61144174A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59265697A JPS61144174A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61144174A true JPS61144174A (ja) | 1986-07-01 |
Family
ID=17420750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59265697A Pending JPS61144174A (ja) | 1984-12-17 | 1984-12-17 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61144174A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152370U (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-06 | ||
| JP2002262182A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-09-13 | Honda Motor Co Ltd | イメージセンサの出力補正装置 |
| JP2002344817A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Honda Motor Co Ltd | イメージセンサの出力補正装置 |
| US7420599B2 (en) | 2001-04-03 | 2008-09-02 | Institut Für Mikroelektronik Stuttgart | Method and device for the FPN correction of image signals |
| JP2013243766A (ja) * | 2000-03-03 | 2013-12-05 | Drs Rsta Inc | 赤外線センサのビデオ信号を補正するための方法および撮像システム |
-
1984
- 1984-12-17 JP JP59265697A patent/JPS61144174A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63152370U (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-06 | ||
| JPH055731Y2 (ja) * | 1987-03-26 | 1993-02-15 | ||
| JP2013243766A (ja) * | 2000-03-03 | 2013-12-05 | Drs Rsta Inc | 赤外線センサのビデオ信号を補正するための方法および撮像システム |
| JP2002262182A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-09-13 | Honda Motor Co Ltd | イメージセンサの出力補正装置 |
| US7420599B2 (en) | 2001-04-03 | 2008-09-02 | Institut Für Mikroelektronik Stuttgart | Method and device for the FPN correction of image signals |
| JP2002344817A (ja) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Honda Motor Co Ltd | イメージセンサの出力補正装置 |
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