JPH02260774A - 固体撮像素子のブルーミング測定方法及びその装置 - Google Patents

固体撮像素子のブルーミング測定方法及びその装置

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JPH02260774A
JPH02260774A JP1298737A JP29873789A JPH02260774A JP H02260774 A JPH02260774 A JP H02260774A JP 1298737 A JP1298737 A JP 1298737A JP 29873789 A JP29873789 A JP 29873789A JP H02260774 A JPH02260774 A JP H02260774A
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    • H04N25/621Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels for the control of blooming
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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、固体撮像素子のブルーミング(blo。
ming) ti定方法及びこれを実施するために適し
た装置に関する。
〔従来の技術〕
CCD(Charge Coupled Device
: 電荷結合装置〉等の光電変換機能、信号電荷蓄積機
能、信号電荷伝送機能を利用した固体撮像素子は、一般
的に第1図に示すような構成を有している。これは、基
板上に通常的な半導体集積技術で製造されたインターラ
イン形CCD撮像素子の一例であるが、入射した光を信
号電荷に変換する複数の光電変換素子11と、信号電荷
を垂直方向に伝送する複数の垂直伝送部12と、光電変
換部11で発生した信号電荷を垂直伝送部12に伝送す
る伝送ゲート14と、垂直伝送部12から伝送された信
号電荷を水平方向に伝送して出力信号を出力する水平伝
送部13から構成されている。
ここで、信号電荷の伝送は、COD素子において電圧が
印加される部分に低いポテンシャルウェルが形成される
ことを利用しているが、これに従って、垂直伝送部12
には複数の垂直伝送電極15が、水平伝送部13には複
数の水平伝送電極16が配列され、それぞれその高低が
変化するφv1〜φV3.  φH1〜φH3等の垂直
及び水平駆動信号が印加されることにより、信号電荷を
伝送するようになっている。
一方、このような固体撮像素子で画像を再現する方法と
しては、通常、走査(Scanning)方法が用いら
れている。すなわち、所定の時間間隔をおいて水平伝送
813から出力信号を反復的に出力することにより、複
数の垂直伝送部12中、同一行(row)の画素等を1
行ずつ出力して画像を構成するようにする。
このように、信号電荷の伝送と所定周期の画像出力のた
め、垂直伝送部12と水平伝送部13とを制御する駆動
パルス発生回路を通常的に備えている。
このような固体撮像素子に入射された光は、光電変換素
子11で信号電荷に変換され、この光電変換素子11で
形成されるポテンシャルウェルに収容される。ところが
、第2図に見られるように、強い光が入射して発生した
信号電荷が、このポテンシャルウェルWの電荷収容能力
以上になれば、この過剰電荷Cは隣接光電変換素子又は
垂直伝送部のポテンシャルウェルW゛に流入するように
なる。
これに従って、実際被写体から光が入射しなかったにも
拘らず、出力画面には偽信号により高輝度の画像周囲に
白いすし等の形状の画像が形成されるいわゆるブルーミ
ング現象が発生する。
このようなブルーミング現像は、画質を著しく劣化させ
る固体撮像素子の大きな欠点であるので、これを解決す
るためにオーバーフロードレインを設ける等、多ぐの技
術手段が講じられてきたが、未だ根本的な解決策は見出
されておらず、したがって、固体撮像素子のブルーミン
グ特性は、その設計において主要な管理項目となってい
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述のブルーミング特性を把握するために、ブルーミン
グを測定する従来の方法は、固体撮像素子の高さの約1
710の大きさの高さを有するスポラ) (Spot)
光を照射して発生した信号電荷を、信号処理回路を通じ
て映像信号に変換した後、影像モニターと波形モニター
とを利用して表現される画像を視覚的に認識し、波形の
形を観察することによりブルーミング特性を把握してい
た。
ところが、このような従来のブルーミング測定方法にお
いては、固体撮像素子から出力された信号電荷が、信号
処理回路を経て影像信号に変換される間に、信号処理回
路の構成素子と周辺条件とによって影響を受け、その特
性が変化するために正確で精密なブルーミング特性を測
定するのが困難であったし、また定量的な測定も不可能
であるという問題点があった。
本発明は、上述の従来の問題点を解決しようと創出され
たものであって、発生したブルーミングを直接的に、そ
して定量的に測定することができる固体撮像素子のブル
ーミング測定方法を提供するものである。
本発明の他の目的は、上述の本発明方法を実施するのに
特に適した固体撮像素子のブルーミング測定装置を提供
するものである。
〔課題を解決するための手段〕
上述の目的を達成するために、本発明に係る固体撮像素
子のブルーミング測定方法は、固体撮像素子の受光領域
に所定面積のスポット光を照射し、この固体撮像素子か
ら出力される一画面分の信号電荷のうち、ハイレベルの
信号電荷の個数を計数し、この計数値を上記スポット光
の面積と比較することを特徴とする。
また、このような本発明方法を実施するのに特に適した
固体撮像素子のブルーミング測定装置は、固体撮像素子
に所定面積のスポット光を供給する光供給手段と、固体
撮像素子を駆動する駆動信号発生手段と、該駆動発生手
段と同期され、固体撮像素子の出力信号中、信号電荷に
対応する信号のみを検出して出力する信号手段と、該信
号検出手段の出力信号中、ハイレベルの出力信号の個数
を計数する計数手段を備えて構成されることを特徴とす
る。
ここで、計数手段の出力は、固体撮像素子において電荷
が発生した光電変換素子の個数又はその面積に対応する
数値であるので、これを演算処理手段において上述のス
ポット光の面積と比較すれば、ブルーミングの発生程度
を定量的に把握できるようになる。
〔実施例〕
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を
説明する。
第3・図に図示された本発明に従って構成された固体撮
像素子のブルーミング測定装置は、固体撮像素子1に所
定面積のスポット光を供給する光の供給手段で、その光
度を調節することができる光源部2と、この光源部2か
ら発生した光を所定面積を有するスポット光で固体撮像
素子1に提供するための光制限部3を備える。
一方、固体撮像素子1は、駆動信号発生手段である駆動
信号発生部4から垂直駆動信号φVと水平駆動信号φH
及びリセット信号φR等が供給され、入射光の変換によ
って発生した信号電荷を周期的に出力するようになって
いる。
上述の固体撮像素子1の出力信号には、信号電荷に対応
する信号とリセット信号等、それ自体の駆動に必要な信
号が混合されているが、信号検出手段は、この固体撮像
素子1の出力信号のうち、信号電荷に対応する信号のみ
を抽出するように構成される。
固体撮像素子1の出力信号中、不必要信号を除去する方
法は、この不必要信号と同一な形態の逆電位信号を上述
出力信号に加算する方法が好ましいが、これに従って信
号検出手段は、駆動信号発生部4と同期される同期信号
を出力する同期信号発生部5と、固体撮像素子1の出力
信号中、不必要信号と同一な形態の逆電位信号を出力す
る加算信号発生部6と、固体撮像素子1の出力信号と加
算信号発生部6が出力する逆電位信号を合成する加算部
7を備えて構成されるのが好ましい。
この信号検出手段の出力は、計数手段に印加されるが、
この計数手段は信号検出手段の出力信号中、ハイレベル
の信号を一定時間、たとえば固体撮像素子1から1画面
分の信号電荷を出力するのに必要とされる時間を周期に
計数する計数部8から構成されるのが好ましい。
この計数部8の出力は、適切なインデイケータを通じて
、測定者が認識するように出力することもできるが、光
供給手段から供給されたスポット光の面積と計数部8の
出力を比較するか反復測定をする場合、記憶及び演算や
測定装置全体を制御するための中央処理部9が備えられ
て構成されるのが好ましく、図示されてはいないが、モ
ニター及び/又はプリンター等、適切な出力手段が備え
られるのも好ましい。
一方、反復測定をしようとする場合には、測定者又は中
央処理部9の制御によって測定装置全体を初期化するリ
セットパルス発生部10が備えられることが好ましい。
このような本発明によるブルーミング測定装置において
1、光供給手段に使用される光制限部3としては、第4
図にみられるようなテストパターンを使用するのが好ま
しいが、このテストパターンは、固体撮像素子の受光領
域の幅及び高さと同じ幅H及び高さVを有しており、そ
の中央部にたとえば、v/10の高さを有する透光部3
aが形成されている。テストパターンに透光部3aを形
成する方法としては、薄いガラス板上に、透光部3aが
形成される部分を除いてクロム等の不透明膜を被覆する
方法等が使用できるし、この透光部3aの面積は所定個
数の光電変換素子11に対応するようになる。
このようなテストパターンで固体撮像素子1を遮蔽し、
所定光度以上の光を照射する場合には、第5図に示すよ
うに可視画面を形成するようになるが、このとき、この
透光部の画像A周囲に形成される部分がブルーミング発
生部Bであって、これはこの部分に実際に光が照射され
ていないのにも拘らず、高光度の光照射部から発生した
信号電荷が流入することにより発生した偽信号によって
発生した画像である。
本発明に基づいて構成されたブルーミング測定装置の作
動を、特に第6図を参照して説明すれば、次の通りであ
る。
まず、固体撮像素子1に、所定面積の透光部3aが形成
されたテストパターンを乗せて光源部2を調節して、適
切な光度の光を供給する(光源部るさ調節段階)。
次に、駆動信号発生部4から駆動信号が発生し固体撮像
素子1が駆動を開始すれば、加算信号発生部6は同期信
号発生部5によって駆動信号発生部4と同期され固体撮
像素子1の出力信号中、不必要信号と同一な形態の逆電
位信号を出力し、この出力信号は加算部7に印加され、
固体撮像素子1の出力信号と合成される。これによって
加算部7では固体撮像素子1の信号電荷に対応する信号
のみを出力するようになる(信号検出段階)。
次に、加算部7から出力された出力信号中、“ハイ″レ
ベルの信号の個数を計数部8で計数するが、この計数は
固体撮像素子lが1画面を走査する間継続される(計数
段階)。
次に、このカウント値を中央処理部9に記憶させ(メモ
リ段階)、装置をリセットした後(リセット段階)、前
述の作動を数回反復する。
反復過程に右いて、各過程のカウント値は中央処理部9
に記憶され、適切に演算処理することにより平均値等の
代表値を求めてこれを発生信号カウント値n2とする。
これは第5図において透光部3aの面積又はその画像A
の面積とブルーミング発生部Bの面積を合わせた面積に
対応する光電変換素子11の個数であるといえる。
次に記憶された光供給カウント値n、と比較して適切な
形態に出力するようになる(演算出力段階)。
ここで、光供給カウント値n、は、前述のテストパター
ンの透光部3aの面積に対応する光電変換素子11の個
数であるが、これを本発明による装置を通じてカウント
しようとする場合には本発明による装置を次のように作
動させるのが好ましい。
すなわち、まず所定面積の送部3aが形成されたテスト
パターンを固体撮像素子lに乗せて光源部2を調整して
ブルーミングが発生しない程度の低い光度レベル、たと
えば固体撮像素子1の飽和光度レベルの115程度のレ
ベルに調整した後、本発明による装置を作動させれば、
このとき計数部8から出力されるカウント値がテストパ
ターンの透光部3aの面積に対応する光供給カウント値
n1となる。これを中央処理部9に記憶させた後、光源
部2の光度をブルーミングが発生するレベルまで増加し
た後、前述の測定過程を遂行するようになる。
一方、光供給カウント値n、と発生信号カウント値n2
とは種々の形式で比較演算及び出力することができるが
、たとえば実際の光が供給された部分と信号電荷が発生
された比で(nt/n+ xtoo)%に演算すること
ができるし、ブルーミングが発生した量を表す数値で(
ni/r++ −1) xlOO%にて比較演算し出力
することができる。
〔発明の効果〕
以上の如く、本発明のブルーミング測定方法及びその装
置を使用すれば、影像的な手段を通じなくてもブルーミ
ング特性を直接測定することができるので、信号処理及
び変換による特性の変化等の影響を排除することができ
、正確な特性把握が可能であるのみならず、その測定結
果も定量的に出力され、精密な特性把握も可能になる。
これに従って、本発明は固体撮像素子の高品質化に大き
く寄与することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は通常的な固体撮像素子の一例であって、特にイ
ンライン形CCD撮像素子を示した概略平面図、第2図
はブルーミング現象の発生原理を示すための概略図、第
3図は本発明に基づくブルーミング測定装置の構成を示
すブロック図、第4図は本発明に基づく固体撮像素子の
ブルーミング特性を測定するための光制限部であるテス
トパターンを示す平面図、第5図は第4図のテストパタ
ーンを使用した場合の可視画面を示す平面図、第6図は
第5図に図示されたブルーミング測定装置の作動を示す
流れ図である。 1:固体撮像素子  2:光源部 3:光制限部    4:駆動信号発生部5:同期信号
発生部 6:加算信号発生部7:加算部     8:
計数部 9:中央処理Is    10:!Jセットパルス発発
生時特許出願人三星電管 株式會社 代  理  人  小  堀   益 第 図 第 図 第 第

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、固体撮像素子の受光領域に所定面積のスポット光を
    照射し、この固体撮像素子から出力される一画面分の信
    号電荷中、ハイレベルの信号電荷の個数を計数して、こ
    の計数値を上記スポット光の面積と比較することを特徴
    とする固体撮像素子のブルーミング測定方法。 2、固体撮像素子に所定面積のスポット光を供給する光
    供給手段と、固体撮像素子を駆動する駆動信号発生手段
    と、この駆動信号発生手段と同期されて固体撮像素子の
    出力信号中、信号電荷に対応する信号のみを検出して出
    力する信号検出手段と、この信号検出手段の出力信号中
    、ハイレベルの出力信号の個数を計数する計数手段を備
    えて構成されることを特徴とする固体撮像素子のブルー
    ミング測定装置。 3、上記スポット光の面積と上記計数手段の出力計数値
    を比較演算する中央処理部を備えて構成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第2項記載の固体撮像素子のブ
    ルーミング測定装置。 4、上記信号検出手段が上記駆動信号発生手段と同期さ
    れる同期信号を出力する同期信号発生部と、固体撮像素
    子の出力信号中、不必要信号と同一形態の逆電位信号を
    出力する加算信号発生部と、固体撮像素子の出力信号と
    上記加算信号発生部が出力する逆電位信号を合成する加
    算部とを備えて構成されることを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載の固体撮像素子のブルーミング測定装置
    。 5、上記光供給手段が、その光度を調節することができ
    る光源部と、所定面積の透光部が形成された光制限部と
    を備えて構成されることを特徴とする特許請求の範囲第
    2項記載の固体撮像素子のブルーミング測定装置。
JP1298737A 1988-11-17 1989-11-15 固体撮像素子のブルーミング測定方法及びその装置 Expired - Lifetime JPH0634530B2 (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
KR15134 1988-11-17
KR1019880015134A KR910007703B1 (ko) 1988-11-17 1988-11-17 고체촬상소자의 블루밍 측정방법 및 그 장치

Publications (2)

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JPH02260774A true JPH02260774A (ja) 1990-10-23
JPH0634530B2 JPH0634530B2 (ja) 1994-05-02

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US5157501A (en) 1992-10-20
KR910007703B1 (ko) 1991-09-30
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