JPH0473674B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はカラービデオカメラ用固体撮像装置に
関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、固体撮像装置によるカラービデオカメラ
が急速に普及しつつある。固体撮像素子には種々
の方式があるがここではMOS形撮像素子と呼ば
れるホトダイオードとMOS電界効果トランジス
タを用いた撮像素子を例にとり、白点欠陥もしく
は黒点欠陥の発生について詳述する。

第１図はMOS形撮像素子の動作原理を示す一
例である。すなわち感光素子であるホトダイオー
ド１を多数マトリツクス状に配列し、ホトダイオ
ードに蓄積された信号を順次読み出すための水平
シフトレジスタ２、垂直シフトレジスタ３、及び
水平切換スイツチ４１，４２，４３，…４ｎ、垂
直切換スイツチ５１，５２，…５ｍが設けられて
いる。水平シフトレジスタ２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
ツクパルスにより駆動され、スイツチ４１，４
２，４３…４ｎを順次開閉してゆき１水平走査時
間内ですべてのスイツチを動作させるようになつ
ている。一方垂直シフトレジスタ３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
期したクロツクパルスにより駆動され、スイツチ
５１，５２，…５ｍを順次開閉し１垂直走査時間
内ですべてのスイツチを動作させる。

このような２種類のスイツチ操作によりホトダ
イオードに蓄えられた電荷を抵抗６及び電源７で
構成され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、ホトダイオード１Ａから何らかの原因
で破壊され、基板とカソードが短絡された場合に
は、ホトダイオード１Ａよりの信号は常に信号の
飽和点に達し非常に大きくなる。

また、ホトダイオードにリークが生じ、ホトダ
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。

これらを総称して撮像素子の白点欠陥を呼ぶ
が、後者については撮像素子の動作温度、動作電
圧等によつてその白点欠陥のレベルは変化する。

また、上記とは逆の状態となつた場合には、黒
点欠陥となるが、黒点欠陥は画面ではあまり目立
たない。

第２図ａに水平ライン信号の黒点欠陥の状態を
ｂに水平ライン信号の白点欠陥の状態を各々示
す。第２図の斜線部は受光量によりホトダイオー
ド１に発生する信号量を示し、ａは欠陥位置の信
号が無い場合、ｂは欠陥位置の信号が飽和してい
る場合を示している。

このような黒点欠陥及び白点欠陥１ケ前の絵素
の信号量で置換え、補正した例を第３図に示し
た。

以下、第３図の従来例の動作を第４図を用いて
説明する。固体撮像素子８がパルス発生回路９に
より駆動され、これと同期関係にあるパルスを第
１サンプルホールド回路１０と第２サンプルホー
ルド回路１１に供給している。第４図ａは欠陥の
ある水平ラインの信号状態を示し、Ｄ位置が黒点
欠陥である。第４図ｂは第１サンプルホールド用
パルス、ｃは第１サンプルホールド回路１０の出
力、ｄは第２サンプルホールド用パルス、ｅは第
２サンプルホールド回路１１の出力を示す。

第１サンプルホールド用パルスは欠陥位置記憶
回路１２を経由して第１サンプルホールド回路１
０に供給されており、欠陥位置記憶回路１２は欠
陥位置の第１サンプルホールド用パルス（第４図
ｂ参照）を止める働きをする。従つて、第１サン
プルホールド回路１０の出力は、第４図ｃに示す
ように欠陥位置をサンプルホールドしないため
に、１ケ前の絵素Ｃの信号がそのまま絵素Ｄの信
号位置までサンプルホールドされる。この信号を
ｄに示す第２サンプルホールド用パルスで第２サ
ンプルホールド回路１１を経由すると第４図ｅに
示すように欠陥位置Ｄの部分に１ケ前の絵素信号
Ｃで補正される。この第３図に示す従来例は、白
黒ビデオカメラ装置には有効で欠陥部はエツジ部
以外ならほとんど判別できない。

しかし、単板のカラー用固体撮像装置は、第５
図に示すようにホトダイオード１の上にモザイク
状の色フイルタ１４，１５及び１６が配列されて
いる場合が多い。たとえば、赤色フイルタ１４、
緑色フイルタを１５、青色フイルタを１６とした
場合、ホトダイオード１、１個と各フイルタ１個
が対応している。

今、赤色フイルタ１４、緑色フイルタ１５、青
色フイルタ１６た対応したホトダイオードから得
られる信号電圧をＲ，Ｇ，Ｂとすれば、水平ライ
ン毎にＲ，Ｇ，Ｒ，Ｇ…のｎ列とＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ
…のｎ＋１列のように点順次信号が交互に得られ
る。

第５図のｎ列のホトダイオード１Ａが欠陥だと
すると緑色フイルタ１５の信号Ｇが欠け、この位
置が白点欠陥もしくは黒点欠陥となり、これを第
３図の実施例を用いて、１個前の絵素信号で欠陥
補正を行なうと、Ｇの信号部に１個前の絵素信号
Ｒの信号電圧が置換えられるが、緑色フイルタ１
５と赤色フイルタ１４は各々光の透過量が異なる
ためにＧの信号電圧とＲの信号電圧が異なり、欠
陥部の輝度も異なり、十分な補正が得られないと
いう問題点を有していた。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので固
体撮像素子の一部に生じた欠陥により画面中に点
状に発生する白点欠陥もしくは黒点欠陥位置の１
個前の絵素信号と欠陥位置の２個前の絵素信号と
を加算することにより、欠陥位置を目立ちにくく
するように補正する固体撮像装置を提供すること
を目的とする。

発明の構成 本発明はパルス発生回路と、このパルス発生回
路により駆動される固体撮像素子と、パルス発生
回路により駆動される欠陥位置記憶回路と、欠陥
位置記憶回路により欠陥位置を除いてサンプルホ
ールドパルスが供給され、固体撮像素子の出力部
に接続された第１サンプルホールド回路と、欠陥
位置記憶回路により欠陥位置及び陥位置の１絵素
前を除いてサンプルホールドパルスが供給され、
固体撮像素子の出力部に接続された第２サンプル
ホールド回路と、第１及び第２サンプルホールド
回路の各々の出力信号を加算する加算器とを備え
た固体撮像装置であり、欠陥位置の１個前の絵素
信号と２個前の絵素信号とが平均された信号で欠
陥位置の出力信号が補正されるため、欠陥位置が
ほとんど目だちにくくできるものである。

実施例の説明 前記構成による本発明の一実施例を第６図に示
し、その記号の要部波形を第７図に示す。第６図
において、第３図と同番号は、同じ物もしくは同
等の働きをするものである。

第６図において、１７は第１サンプルホールド
回路、１８は第２サンプルホールド回路、１９は
加算器、２０はサンプルホールド回路である。

以上のように構成された本実施例の固体撮像装
置について以下その動作を説明する。

パルス発生回路９により固体撮像素子８が駆動
され、その出力信号ａが得られる。第７図ａにそ
の水平ラインの出力信号を示すが、Ｄの位置に欠
陥がある一例である。このＤの欠陥位置は黒点欠
陥を示しているが、この固体撮像素子８の出力信
号ａは、第１及び第２サンプルホールド回路１
７，１８に接続され、サンプルホールドパルス
ｂ，ｄが各々供給されている。第１サンプルホー
ルド回路１７には、欠陥位置Ｄの部分を除いたサ
ンプルホールドパルスｂが供給されるため、欠陥
位置Ｄの１個前の絵素信号Ｃを欠陥位置Ｄまでｃ
に示すようにサンプルホールドされる。

第２サンプルホールド回路１８には欠陥位置Ｄ
及び欠陥位置Ｄの１絵素前の位置を除いたサンプ
ルホールドパルスｄが供給されるため、欠陥位置
Ｄの２個前の絵素信号Ｂを欠陥位置Ｄまでｅに示
すようにサンプルホールドされる。

単板のカラー用固体撮像装置は、第５図を用い
てすでに説明したように、ホトダイオード１の上
にモザイク状の色フイルタ１４，１５及び１６が
配列されている場合が多く、たとえば、第５図の
ようにホトダイオード１、１個に色フイルタ１個
（赤色フイルタ、緑色フイルタもしくは青色フイ
ルタ）が対応すれば、その出力信号はＲ，Ｇ，
Ｒ，Ｇ…のｎ列とＢ，Ｇ，Ｂ，Ｇ…のｎ＋１列の
ように点順次信号が交互に得られるので、第７図
ａの水平ライン信号出力では、Ｂ絵素出力と欠陥
位置Ｄの色フイルタが、Ａ絵素出力とＣ絵素出力
とＥ絵素出力の色フイルタが各々同じである。

第１及び第２サンプルホールド回路１７，１８
の出力信号ｃ，ｅは加算器１９に接続されて加算
され、出力信号ｆが得られる。加算器１９の出力
信号ｆで、欠陥位置Ｄの信号部分と欠陥位置Ｄの
１個前の絵素信号部分とが、欠陥位置Ｄの１個前
の絵素信号と欠陥位置Ｄの２個前の絵素信号との
加算された信号が得られ、その他の得素信号は、
各々２倍の出力信号ｈが得られる。

加算器１９の出力信号ｆは、欠陥位置Ｄと１個
前の絵素位置のサンプルホールドパルスが止めら
れたまま加算されているため、サンプルホールド
パルスの周波数以外の測波帯が発生して好ましく
ない。

通常は第６図に示すようにサンプルホールド回
路２０を付加し、サンプルホールドパルスｇによ
り、加算器１９の出力信号ｆをサンプルホールド
すればよい、従つて、サンプルホールド回路２０
の出力信号ｈが得られる。この出力信号ｈをもと
の固体撮像素子の出力信号の大きさにもどした場
合、欠陥位置Ｄの出力信号と欠陥位置Ｄの１個前
の絵素位置の出力信号とは、Ｂの絵素信号とＣの
絵素信号とが平均された信号で補正される。この
補正後の出力信号ｈは、信号処理回路１３によ
り、たとえばカラーキヤリア周波数のトラツプ回
路を経て直流成分に変換されるため欠陥位置は目
だちにくくなる。なお、この場合、欠陥位置と欠
陥位置の１絵素前の位置のカラー信号を切らない
とカラー偽信号が発生するため注意を要するが、
カラー信号はローパスフイルタを経由するため、
欠陥位置と欠陥位置の１絵素前の位置のカラー信
号部分は補間され、欠陥位置はより目だちにくく
なりかつ、回路構成も簡単である。

発明の効果 本発明の固体撮像装置は、欠陥位置記憶回路に
より欠陥位置を除いてサンプルホールドパルスが
供給される第１サンプルホールド回路と、欠陥位
置及び欠陥位置の１絵素前を除いてサンプルホー
ルドパルスが供給される第２サンプルホールド回
路と、第１、第２サンプルホールド回路の各々の
出力を加算する加算器とを設けることにより、回
路構成が簡単で、かつ欠陥位置の１個前の絵素と
２個前の絵素信号とが平均された信号で欠陥位置
の出力信号が補正されるため、欠陥位置がほとん
ど目だちにくくすることができ、その実用的効果
は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はMOS型固体撮像装置の一例を示す構
成図、第２図ａ，ｂは黒点欠陥、白点欠陥を示す
水平ラインの出力電圧波形図、第３図は従来の白
黒用固体撮像装置の欠陥補正の一例の構成図、第
４図は従来の白黒用固体撮像装置の欠陥補正の要
部波形図、第５図は単板式カラーカメラの色分離
方式の一例を示す図、第６図は本発明の一実施例
の固体撮像装置の概略構成図、第７図ａ〜ｈは本
発明の一実施例の要部波形図である。 ８……固体撮像素子、９……パルス発生回路、
１２……欠陥位置記憶回路、１３……信号処理回
路、１７……第１サンプルホールド回路、１８…
…第２サンプルホールド回路、１９……加算器、
２０……サンプルホールド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ パルス発生回路と、前記パルス発生回路によ
   り駆動される固体撮像素子と、前記パルス発生回
   路により駆動される欠陥位置記憶回路と、前記欠
   陥位置記憶回路により欠陥位置を除いてサンプル
   ホールドパルスが供給され、前記固体撮像素子の
   出力部に接続された第１サンプルホールド回路
   と、前記欠陥位置記憶回路により欠陥位置及び欠
   陥位置の１絵素前を除いてサンプルホールドパル
   スが供給され、前記固体撮像素子の出力部に接続
   された第２サンプルホールド回路と、前記第１及
   び第２サンプルホールド回路の各々の出力信号を
   加算する加算器とを備えたことを特徴とする固体
   撮像装置。