JPH0462229B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0462229B2 JPH0462229B2 JP57149405A JP14940582A JPH0462229B2 JP H0462229 B2 JPH0462229 B2 JP H0462229B2 JP 57149405 A JP57149405 A JP 57149405A JP 14940582 A JP14940582 A JP 14940582A JP H0462229 B2 JPH0462229 B2 JP H0462229B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- charge
- signal
- smear
- photoelectric conversion
- vertical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
- H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
- H04N25/625—Detection 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 smear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の対象
本発明は、インターライン型電荷結合固体撮像
装置の駆動方法に関し、特にスメア（Smear）対
策を施した固体撮像装置の駆動方法に関するもの
である。
装置の駆動方法に関し、特にスメア（Smear）対
策を施した固体撮像装置の駆動方法に関するもの
である。
従来技術
従来の電荷結合素子（CCD）を用いた２次元
固体撮像素子の一例を第１図に示す。
固体撮像素子の一例を第１図に示す。
４は受光部、２は入射光を信号電荷に変換する
光電変換素子群である。１１，１２……１Ｎは
各々光電変換素子部に蓄積した電荷を垂直の矢印
の方向に転送するための電荷結合素子（CCD）
であり、転送パルス（φV1：21，φV2：22）はテレ
ビジヨン信号の水平パルス（φH：23）に同期し
たものである。
光電変換素子群である。１１，１２……１Ｎは
各々光電変換素子部に蓄積した電荷を垂直の矢印
の方向に転送するための電荷結合素子（CCD）
であり、転送パルス（φV1：21，φV2：22）はテレ
ビジヨン信号の水平パルス（φH：23）に同期し
たものである。
光電変換部２に蓄積された信号電荷は、垂直帰
線期間の間に、スイツチパルス（φV0：25）によ
つて、隣接する垂直方向のCCDに移される。
線期間の間に、スイツチパルス（φV0：25）によ
つて、隣接する垂直方向のCCDに移される。
移された信号電荷は、水平パルス（φH：23）
に同期したパルス（φV1，φV2：22）で順次上方向
に転送される。
に同期したパルス（φV1，φV2：22）で順次上方向
に転送される。
３は水平方向に電荷を転送するCCDで、垂直
方向のCCDから水平パルス（φH：23）に同期し
て転送されてきた信号電荷を、一水平期間の間に
出力端子５よりビデオ信号として出力する。
方向のCCDから水平パルス（φH：23）に同期し
て転送されてきた信号電荷を、一水平期間の間に
出力端子５よりビデオ信号として出力する。
ところで第１図の素子においては、第２図ａに
示すように、強い光が当たると、その部分の上下
方向に、白い帯のようなもの（スメアSmear２０
１）が発生し、画質を著しく劣化させる。
示すように、強い光が当たると、その部分の上下
方向に、白い帯のようなもの（スメアSmear２０
１）が発生し、画質を著しく劣化させる。
このスメア２０１は、第１図の素子の縦構造に
おいて、第３図に示すように、転送用のCCD３
０１と光電変換素子（光ダイオード）２が同一平
面上に隣接して構成されており、基板の深いとこ
ろや、受光部の光ダイオード以外のところに入射
した光３０２により発生した電荷３０３が拡散
し、垂直方向のCCD３０１内に矢印３０５の経
路で混入することにより発生する。
おいて、第３図に示すように、転送用のCCD３
０１と光電変換素子（光ダイオード）２が同一平
面上に隣接して構成されており、基板の深いとこ
ろや、受光部の光ダイオード以外のところに入射
した光３０２により発生した電荷３０３が拡散
し、垂直方向のCCD３０１内に矢印３０５の経
路で混入することにより発生する。
このスメア量は、第２図ｂ，ｃの信号波形で示
したように水平方向には位置によつて変化する
（従つて上下方向の帯になる）が、画面垂直方向
に対してほぼ一定になる。
したように水平方向には位置によつて変化する
（従つて上下方向の帯になる）が、画面垂直方向
に対してほぼ一定になる。
従来、このスメアの除去は第４図に示す回路に
よつて次のように行なつている。すなわち、一水
平期間２０３のスメア（例えば、遮光した１ライ
ンからスメアのみ含んだ信号）を、１フイールド
期間２０２記憶しておく記憶回路７をスメア除去
回路１０の中に用意し、第５図ｆに示すように、
垂直帰線期間の間に、上記遮光した１ラインから
のスメア２４を撮像素子６から読み出して記憶回
路７の中に記憶しておく。
よつて次のように行なつている。すなわち、一水
平期間２０３のスメア（例えば、遮光した１ライ
ンからスメアのみ含んだ信号）を、１フイールド
期間２０２記憶しておく記憶回路７をスメア除去
回路１０の中に用意し、第５図ｆに示すように、
垂直帰線期間の間に、上記遮光した１ラインから
のスメア２４を撮像素子６から読み出して記憶回
路７の中に記憶しておく。
そして、駆動回路９で駆動することによつて映
像期間に得られるビデオ信号は、記憶回路７中に
記憶してあるスメア成分との差を取つた後、信号
処理回路８を通し、スメアを除去したテレビ信号
を得ている。
像期間に得られるビデオ信号は、記憶回路７中に
記憶してあるスメア成分との差を取つた後、信号
処理回路８を通し、スメアを除去したテレビ信号
を得ている。
ところで、上記固体撮像素子の駆動方法では、
第５図ｆのように読み出したスメア信号のＳ／Ｎ
とビデオ信号のＳ／Ｎは等しい。そのため第４図
のスメア信号とビデオ信号の差を取る過程によつ
てテレビ信号のＳ／Ｎは約3dB劣化する。従つ
て、スメア除去後のＳ／Ｎ劣化を低減するには、
スメアのみの信号のＳ／Ｎを高めておく必要があ
る。
第５図ｆのように読み出したスメア信号のＳ／Ｎ
とビデオ信号のＳ／Ｎは等しい。そのため第４図
のスメア信号とビデオ信号の差を取る過程によつ
てテレビ信号のＳ／Ｎは約3dB劣化する。従つ
て、スメア除去後のＳ／Ｎ劣化を低減するには、
スメアのみの信号のＳ／Ｎを高めておく必要があ
る。
発明の目的
本発明の目的は、このような従来の欠点を改善
するため、スメア除去によるテレビ信号のＳ／Ｎ
の劣化を低減した固体撮像装置の駆動方法を提供
することにある。
するため、スメア除去によるテレビ信号のＳ／Ｎ
の劣化を低減した固体撮像装置の駆動方法を提供
することにある。
発明の総括的説明
上記目的を達成するため、本発明による固体撮
像装置の駆動方法は、２次元的に配列された複数
個の光電変換素子群と、光電変換素子群に蓄積さ
れた信号電荷を垂直方向に転送する複数の電荷結
合素子と、垂直方向の電荷結合素子から受けた信
号電荷を１水平期間で水平方向に読み出す電荷結
合素子およびスメア除去回路から成る固体撮像装
置において、ｎライン（ｎは１より大で、かつ垂
直帰線期間と水平期間の比以下の整数）の遮光部
を有するか、あるいは光電変換素子のない電荷結
合素子配列部分を設け、最初に、水平方向の読み
出し動作を介在させずに垂直方向の信号電荷の転
送を複数回繰り返すことにより、遮光したｎライ
ンのスメア成分を含む信号電荷を水平方向に読み
出す電荷結合素子内に累加・蓄積させ、しかる
後、水平方向の電荷結合素子による信号の読み出
しと垂直方向の電荷結合素子による信号の転送と
を交互に行うことにより、累加・蓄積されたスメ
ア成分を含む信号電荷、およびライン毎のビデオ
信号を含む信号電荷を順次読み出し、スメア成分
を約１／ｎ倍した後、成分を各々のビデオ信号か
ら除去することに特徴がある。
像装置の駆動方法は、２次元的に配列された複数
個の光電変換素子群と、光電変換素子群に蓄積さ
れた信号電荷を垂直方向に転送する複数の電荷結
合素子と、垂直方向の電荷結合素子から受けた信
号電荷を１水平期間で水平方向に読み出す電荷結
合素子およびスメア除去回路から成る固体撮像装
置において、ｎライン（ｎは１より大で、かつ垂
直帰線期間と水平期間の比以下の整数）の遮光部
を有するか、あるいは光電変換素子のない電荷結
合素子配列部分を設け、最初に、水平方向の読み
出し動作を介在させずに垂直方向の信号電荷の転
送を複数回繰り返すことにより、遮光したｎライ
ンのスメア成分を含む信号電荷を水平方向に読み
出す電荷結合素子内に累加・蓄積させ、しかる
後、水平方向の電荷結合素子による信号の読み出
しと垂直方向の電荷結合素子による信号の転送と
を交互に行うことにより、累加・蓄積されたスメ
ア成分を含む信号電荷、およびライン毎のビデオ
信号を含む信号電荷を順次読み出し、スメア成分
を約１／ｎ倍した後、成分を各々のビデオ信号か
ら除去することに特徴がある。
発明の実施例
第６図は本発明の実施例を示すインターライン
型電荷結合固体撮像装置の概略図、第７図は第６
図の素子の駆動方法を示す図である。
型電荷結合固体撮像装置の概略図、第７図は第６
図の素子の駆動方法を示す図である。
第６図において、３及び４は第１図水平方向の
CCD３及び受光部４と同一構造であり、第６図
が従来の素子構造と異なる点は、１ライン以上の
ライン（ｎライン５）からなる遮光部（ただし、
ｎは垂直帰線期間と水平期間の比以下の整数）を
設けた点にある。
CCD３及び受光部４と同一構造であり、第６図
が従来の素子構造と異なる点は、１ライン以上の
ライン（ｎライン５）からなる遮光部（ただし、
ｎは垂直帰線期間と水平期間の比以下の整数）を
設けた点にある。
第６図に示す本発明の素子において、Ｓ／Ｎの
高いスメア信号を得るには、第７図に示す駆動方
法を用いればよい。第７図に示す本発明の駆動方
法と第５図に示す従来の光電変換素子群との相違
は次の点にある。
高いスメア信号を得るには、第７図に示す駆動方
法を用いればよい。第７図に示す本発明の駆動方
法と第５図に示す従来の光電変換素子群との相違
は次の点にある。
すなわち、第５図に示す従来の駆動方法では、
垂直帰線期間５０１において、スイツチパルス
φV0：２５によつて光電変換素子２から垂直方向
のCCD１１，１２，……１Ｎに信号電荷を移し
た後、パルスφV1：２１，φV2：２２による垂直方
向のCCDの転送と、パルスφH：２３による水平
方向のCCDによる読み出しを繰り返し、遮光し
た１ラインのスメア２４を読み出している。これ
に対し、第７図の本発明の駆動方法においては、
スイツチパルスφV0：２５によつて信号電荷を垂
直方向のCCDに移した後、φHによる水平方向の
CCDの転送を行なわず、まずφV1，φV2のパルス
３１によるｎラインの垂直方向のCCDの転送の
みを行なう。この操作を行なうと、遮光したｎラ
インに相当するスメアＳは次々に水平方向の
CCDに蓄積され、ｎ倍のスメア２４′が水平方向
のCCD内に蓄えられる。この後、パルス２１′，
２２′による垂直方向のCCDの転送とパルス２３
による水平方向のCCDによる読み出しを繰り返
すことにより、出力信号２４′にｎ倍されたスメ
ア２４′が出力される。
垂直帰線期間５０１において、スイツチパルス
φV0：２５によつて光電変換素子２から垂直方向
のCCD１１，１２，……１Ｎに信号電荷を移し
た後、パルスφV1：２１，φV2：２２による垂直方
向のCCDの転送と、パルスφH：２３による水平
方向のCCDによる読み出しを繰り返し、遮光し
た１ラインのスメア２４を読み出している。これ
に対し、第７図の本発明の駆動方法においては、
スイツチパルスφV0：２５によつて信号電荷を垂
直方向のCCDに移した後、φHによる水平方向の
CCDの転送を行なわず、まずφV1，φV2のパルス
３１によるｎラインの垂直方向のCCDの転送の
みを行なう。この操作を行なうと、遮光したｎラ
インに相当するスメアＳは次々に水平方向の
CCDに蓄積され、ｎ倍のスメア２４′が水平方向
のCCD内に蓄えられる。この後、パルス２１′，
２２′による垂直方向のCCDの転送とパルス２３
による水平方向のCCDによる読み出しを繰り返
すことにより、出力信号２４′にｎ倍されたスメ
ア２４′が出力される。
固体撮像素子の雑音は主に出力部で発生する。
そして、この雑音Ｎは、１ライン分のスメアＳを
読み出す時も、本発明のｎライン分のスメア２
４′を読み出す時もほぼ同じである。従つて、雑
音Ｎは読み出し回数に比例する。本発明ではｎラ
イン分のスメアを同時に読み出すので、従来のよ
うに１ライン分のスメアを別々に読み出す場合に
比べ、読み出す回数は１／ｎとなる。つまり、本
発明によれば、従来の方法に比べてスメアのＳ／
Ｎをｎ倍改善できたことになる。
そして、この雑音Ｎは、１ライン分のスメアＳを
読み出す時も、本発明のｎライン分のスメア２
４′を読み出す時もほぼ同じである。従つて、雑
音Ｎは読み出し回数に比例する。本発明ではｎラ
イン分のスメアを同時に読み出すので、従来のよ
うに１ライン分のスメアを別々に読み出す場合に
比べ、読み出す回数は１／ｎとなる。つまり、本
発明によれば、従来の方法に比べてスメアのＳ／
Ｎをｎ倍改善できたことになる。
その結果、第７図の駆動方法で得た信号（スメ
アのみの信号のＳ／Ｎの従来方式に比べｎ倍高く
なつている）を、第８図のように、記憶回路７の
後に約１／ｎのアテネーターを挿入したスメア除
去回路１０′を用いることにより、テレビ信号の
Ｓ／Ｎの劣化を約１／√１＋１／n2倍（従来方式で は約１／√２）に低減することができる。
アのみの信号のＳ／Ｎの従来方式に比べｎ倍高く
なつている）を、第８図のように、記憶回路７の
後に約１／ｎのアテネーターを挿入したスメア除
去回路１０′を用いることにより、テレビ信号の
Ｓ／Ｎの劣化を約１／√１＋１／n2倍（従来方式で は約１／√２）に低減することができる。
なお、上記の実施例においては、遮光部を光電
変換素子を遮光したものと考えたが、単に光電変
換素子を除去した構造にすることもできる。
変換素子を遮光したものと考えたが、単に光電変
換素子を除去した構造にすることもできる。
発明の効果
以上説明した如く、本発明によれば、スメア除
去によるテレビ信号のＳ／Ｎの劣化を低減するこ
とができ、鮮明な画像を得ることができる。
去によるテレビ信号のＳ／Ｎの劣化を低減するこ
とができ、鮮明な画像を得ることができる。
第１図は従来のインターライン型電荷結合固体
撮像装置の構成を示す図、第２図はスメアの性質
を示す図、第３図はスメアの発生原因を説明する
図、第４図，第５図は従来のスメア除去回路と固
体撮像素子の駆動方法を説明する図、第６図，第
７図，第８図は本発明の固体撮像素子構造，駆動
方法，スメア除去回路の一実施例を示す図であ
る。 １１，１２，１Ｎ：垂直方向の電荷結合素子、
２：光電変換素子、３：水平方向の電荷結合素
子、２１，２２，２３，２５：パルス、２０１：
スメア、３０３：拡散電荷、６：撮像素子、７：
記憶回路、８：信号処理回路、９：駆動回路、１
０：スメア除去回路、２４：遮光ラインのスメ
ア。
撮像装置の構成を示す図、第２図はスメアの性質
を示す図、第３図はスメアの発生原因を説明する
図、第４図，第５図は従来のスメア除去回路と固
体撮像素子の駆動方法を説明する図、第６図，第
７図，第８図は本発明の固体撮像素子構造，駆動
方法，スメア除去回路の一実施例を示す図であ
る。 １１，１２，１Ｎ：垂直方向の電荷結合素子、
２：光電変換素子、３：水平方向の電荷結合素
子、２１，２２，２３，２５：パルス、２０１：
スメア、３０３：拡散電荷、６：撮像素子、７：
記憶回路、８：信号処理回路、９：駆動回路、１
０：スメア除去回路、２４：遮光ラインのスメ
ア。
Claims (1)
- １ ２次元的に配列された複数個の光電変換素子
群と、該光電変換素子群に蓄積された信号電荷を
垂直方向に転送する複数の電荷結合素子と、該垂
直方向の電荷結合素子から受けた信号電荷を１水
平期間で水平方向に読み出す電荷結合素子および
スメア除去回路から成る固体撮像装置において、
ｎライン（ｎは１より大で、かつ垂直帰線期間と
水平期間の比以下の整数）の遮光部を有するか、
あるいは光電変換素子のない電荷結合素子配列部
分を設け、最初に、水平方向の読み出し動作を介
在させずに垂直方向の信号電荷の転送を複数回繰
り返すことにより、前記遮光したｎラインのスメ
ア成分を含む信号電荷を前記水平方向に読み出す
電荷結合素子内に累加・蓄積させ、しかる後、該
水平方向の電荷結合素子による信号の読み出しと
該垂直方向の電荷結合素子による信号の転送とを
交互に行うことにより、累加・蓄積されたスメア
成分を含む信号電荷、およびライン毎のビデオ信
号を含む信号電荷を順次読み出し、前記スメア成
分を約１／ｎ倍した後、該成分を各々のビデオ信
号から除去することを特徴とする固体撮像装置の
駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149405A JPS5939177A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57149405A JPS5939177A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5939177A JPS5939177A (ja) | 1984-03-03 |
| JPH0462229B2 true JPH0462229B2 (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=15474408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57149405A Granted JPS5939177A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 固体撮像装置の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5939177A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6118272A (ja) * | 1984-07-04 | 1986-01-27 | Nec Corp | Ｃｃｄセンサ使用リモ−トセンサの高ｓ／ｎ化方式 |
| JP2638779B2 (ja) * | 1986-04-15 | 1997-08-06 | 三菱電機株式会社 | 固体撮像装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5612178A (en) * | 1979-07-12 | 1981-02-06 | Sony Corp | Solid image pickup unit |
| JPS57133776A (en) * | 1981-02-13 | 1982-08-18 | Nec Corp | Solid-state image pickup device |
-
1982
- 1982-08-28 JP JP57149405A patent/JPS5939177A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5939177A (ja) | 1984-03-03 |
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