JPH0473675B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、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 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しための水平
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４１，４２，
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５
１，５２，…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す。

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
であるｃの信号で補正される。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、ビデオカメラの被写体においては、エ
ツジ部の多いのがあり、固体撮像素子の欠陥部が
容易にわかる欠点を有していた。

発明の目的 本発明は前記した従来の欠点を解決するもの
で、固体撮像素子の１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
を補正し、かつ欠陥位置補正箇所に発生する水平
相関誤差信号を除去することを目的とする。

発明の構成 本発明は固体撮像素子と、固体撮像素子を駆動
するパルス発生回路と、パルス発生回路により動
作する欠陥位置記憶回路と、固体撮像素子の出力
に接続され欠陥位置記憶回路の出力により動作す
る第１サンプルホールド回路と、第１サンプルホ
ールド回路の出力に接続されパルス発生回路によ
り動作する第２サンプルホールド回路と、第２サ
ンプルホールド回路の出力に接続された遅延手段
および減算手段よりなる相関誤差検出回路と、こ
の相関誤差検出回路の減算手段の出力が接続され
欠陥位置記憶回路により動作するスイツチ回路
と、スイツチ回路の出力と相関誤差検出回路の遅
延手段の出力とを減算する減算器とから構成され
る固体撮像装置であり、固体撮像素子の１部に生
じた欠陥により画面中に点状に発生さる白点欠陥
及び黒点欠陥を目立ちにくくすることのできるも
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
像装置のブロツク図を示すものである。第５図に
おいて、第３図と同番号は同じ物である。第５図
において、１４は水平相関誤差検出回路、この水
平相関誤差検出回路は遅延手段としての遅延回路
１５と減算手段としての減算器１６で構成されて
いる。また１８はスイツチ回路、１９は減算器で
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第６図の主要波形図及
び第７図を用いて説明する。

第５図の実施例において、第３図の従来例と同
番号は同一物もしくは同等の働きをするものであ
り、第６図のａ〜ｅも、第４図のａ〜ｅと同等の
動作を示している。第６図ａは水平ライン信号の
黒点欠陥の状態を示し、Ｄ位置が欠陥位置であ
り、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ている。Ｄ位置の欠陥位置を
補正するのに、１ケ前の絵素信号で補正するた
め、第１サンプルホールド用パルスｂに示すよう
に欠陥位置記憶回路１２によつて欠陥位置Ｄのサ
ンプルホールド用パルスが止められる。従つて、
第１サンプルホールド回路の出力は第６図ｃに示
すように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
号を第６図ｄに示す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
６図ｅに示すように欠陥位置Ｄの部分に１ケ前の
絵素信号であるＣ信号で補正される。しかし、第
７図ａの画面のように、ホトダイオード１の欠陥
位置Ｄとその前の絵素Ｃ部分間に白い被写体と斜
線部分で示す黒い被写体の変化があつた場合、第
７図Ａの部分を拡大して第７図ｂに示すとｎ例で
は１絵素分白い出力が発生してしまう。この動作
は第６図のｆ，ｇ，ｈに信号量を示すが、Ｏは黒
レベル、１は白レベルを示し、ｎ列部だけ１絵素
分白レベルが多く発生する。この１絵素分の誤差
信号を除去するために遅延回路１５により１絵素
分遅延させ、一方の出力はｎ列の信号及びｎ−１
列の信号をｊとｋに示し、他方の出力は水平相関
誤差検出回路１４のｉの信号が得られる。このｎ
列の信号を遅延回路１５を経由する前のｇと経由
した後のｋとを減算器に経由させると、ｌという
水平相関誤差検出回路１４の出力が得られる。

欠陥位置記憶回路１２のもう一方の出力は、約
２絵素分遅延されたスイツチパルスであり、第６
図ｍに示し、スイツチ回路１８を動作させる。

水平相関がとれている部分は特に問題ないが、
水平相関がとれない第７図ａのような場合、水平
相関誤差信号（第６図ｌ）をスイツチ回路１８で
欠陥位置のみスイツチさせる。このスイツチ回路
１８の出力信号と、水平相関誤差検出回路１４の
地方の出力とを減算器１９を経由させることによ
り、第６図ｋの信号が、第６図ｎの信号のように
なり、水平相関誤差信号が除去され、第７図ｃの
ように、欠陥位置の水平相関誤差信号はなくな
る。

以上のように本実施例によれば、信号の水平相
関誤差検出回路により、水平相関誤差信号を検出
し、欠陥位置の部分のみスイチツ回路でスイツチ
させ、水平相関誤差検出回路の他方の出力とこの
スイツチ回路の出力とを減算器を経由させること
により欠陥位置の水平相関誤差信号は除去され、
スムーズな輝度信号が得られる。なお、本実施例
では水平方向の相関を用いた例を示したが、垂直
方向についても同様の効果を有することは言うま
でもない。またフイールドメモリやフレームメモ
リなどを用いデジタル信号処理により同様の機能
動作を行い、画像の欠陥位置の周囲の情報をとり
いれて補正することにより具体的に実施すること
も容易に考えられる。

発明の効果 本発明の固体撮像装置は、固体撮像素子の欠陥
を補正する欠陥補正手段と、この欠陥補正手段に
接続された相関誤差検出回路と、この出力の一方
に接続され、欠陥位置記憶回路により動作するス
イツチ回路と、スイツチ回路の出力と相関誤差検
出回路の地方の出力とを減算させる減算器とを設
けることにより固体撮像素子の欠陥部が、とくに
被写体の白黒のエツジに位置した場合にも、その
欠陥部で発生する相関誤差信号を除去し、スムー
ズな画面を得ることができ、その実用効果は大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はMOS型固体撮像素子の一例の回路図、
第２図は水平ライン信号の欠陥状態の一例の波形
図、第３図は従来の欠陥補正回路の一例の回路
図、第４図は従来例の要部波形図、第５図は本発
明の一実施例の素子の回路図、第６図は本発明の
要部波形図、第７図は画面状態を示す図である。 ８……固体掃像素子、９……パルス発生回路、
１２……欠陥位置記憶、１４……水平相関誤差検
出回路、１８……スイツチ回路、１９……減算
器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 固体撮像素子と、前記固体撮像素子を駆動す
   るパルス発生回路と、前記パルス発生回路により
   動作する欠陥位置記憶回路と、前記固体撮像素子
   の出力に接続され前記欠陥位置記憶回路の出力に
   より動作する第１サンプルホールド回路と、前記
   第１サンプルホールド回路の出力に接続され前記
   パルス発生回路により動作する第２サンプルホー
   ルド回路と、前記第２サンプルホールド回路の出
   力に接続された遅延手段および減算手段よりなる
   相関誤差検出回路と、前記相関誤差検出回路の前
   記減算手段の出力が接続され前記欠陥位置記憶の
   出力により動作するスイツチ回路と、前記スイツ
   チ回路の出力と前記相関誤差検出回路の前記遅延
   手段の出力とを減算する減算器とを具備し、前記
   減算器の出力により輝度信号を得ることを特徴と
   する固体撮像装置。