JPH05103265A - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
- Publication number
- JPH05103265A JPH05103265A JP3289127A JP28912791A JPH05103265A JP H05103265 A JPH05103265 A JP H05103265A JP 3289127 A JP3289127 A JP 3289127A JP 28912791 A JP28912791 A JP 28912791A JP H05103265 A JPH05103265 A JP H05103265A
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- pickup device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 微小点欠陥の如き画像欠陥でも正確に測定で
きることにより、画像欠陥の測定精度の向上を可能とし
た固体撮像装置を提供する。 【構成】 画像欠陥の判定機能を有する固体撮像装置に
おいて、垂直駆動パルスφV1〜φV4や水平駆動パルスφ
H1，φH2等の各種のタイミング信号を発生するタイミン
グジェネレータ７から、フレーム蓄積（フレーム読出
し）方式の場合、通常動作モードでは１／３０秒の周期
で、画像欠陥判定モードでは（１／３０）×ｎ秒の周期
で読出しパルスＶTを発生することにより、画像欠陥判
定モードでの信号電荷の蓄積時間を長くする。
きることにより、画像欠陥の測定精度の向上を可能とし
た固体撮像装置を提供する。 【構成】 画像欠陥の判定機能を有する固体撮像装置に
おいて、垂直駆動パルスφV1〜φV4や水平駆動パルスφ
H1，φH2等の各種のタイミング信号を発生するタイミン
グジェネレータ７から、フレーム蓄積（フレーム読出
し）方式の場合、通常動作モードでは１／３０秒の周期
で、画像欠陥判定モードでは（１／３０）×ｎ秒の周期
で読出しパルスＶTを発生することにより、画像欠陥判
定モードでの信号電荷の蓄積時間を長くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固体撮像装置に関し、特
に画像欠陥の判定機能を有する固体撮像装置に関する。
に画像欠陥の判定機能を有する固体撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＣＤイメージャなどの固体撮像装置で
は、入射光を光電変換してその信号電荷を蓄積するフォ
トセンサ自体で、製造工程での結晶欠陥などに起因して
ノイズが発生することがあり、このノイズ成分は微小点
欠陥として再生画面上に現れ、画質劣化の一因となる。
このため、製品化された固体撮像装置に対し、微小点欠
陥の如き画像欠陥の判定がなされる。この画像欠陥の判
定は、通常の動作モードで導出される固体撮像装置の出
力中に含まれるノイズ成分のレベルを測定することによ
って行われる。
は、入射光を光電変換してその信号電荷を蓄積するフォ
トセンサ自体で、製造工程での結晶欠陥などに起因して
ノイズが発生することがあり、このノイズ成分は微小点
欠陥として再生画面上に現れ、画質劣化の一因となる。
このため、製品化された固体撮像装置に対し、微小点欠
陥の如き画像欠陥の判定がなされる。この画像欠陥の判
定は、通常の動作モードで導出される固体撮像装置の出
力中に含まれるノイズ成分のレベルを測定することによ
って行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
固体撮像装置における画像欠陥の判定では、通常の動作
モードで導出される固体撮像装置の出力に基づいて行わ
れていたので、固体撮像装置の出力レベルが非常に小さ
いことから、微小点欠陥の場合には、その原因となるノ
イズ成分が駆動系やアンプ系で発生する外来ノイズ中に
埋もれてしまい、人間の目で見て分かるような画像欠陥
を正確に判定することができないという問題があった。
固体撮像装置における画像欠陥の判定では、通常の動作
モードで導出される固体撮像装置の出力に基づいて行わ
れていたので、固体撮像装置の出力レベルが非常に小さ
いことから、微小点欠陥の場合には、その原因となるノ
イズ成分が駆動系やアンプ系で発生する外来ノイズ中に
埋もれてしまい、人間の目で見て分かるような画像欠陥
を正確に判定することができないという問題があった。
【０００４】そこで、本発明は、微小点欠陥の如き画像
欠陥でも正確に測定できることにより、画像欠陥の測定
精度の向上を可能とした固体撮像装置を提供することを
目的とする。
欠陥でも正確に測定できることにより、画像欠陥の測定
精度の向上を可能とした固体撮像装置を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像装
置は、画素単位で２次元配列されて入射光に応じて信号
電荷を蓄積する複数個のフォトセンサと、これらフォト
センサから画素単位で順次読み出された信号電荷を転送
する垂直電荷転送部と、フォトセンサに蓄積された信号
電荷を垂直転送部に読み出すための読出しパルスを発生
するタイミングジェネレータとを具備し、前記読出しパ
ルスを通常動作モードでは所定の読出し周期で発生し、
画像欠陥判定モードでは前記読出し周期よりも長い周期
で発生する構成となっている。
置は、画素単位で２次元配列されて入射光に応じて信号
電荷を蓄積する複数個のフォトセンサと、これらフォト
センサから画素単位で順次読み出された信号電荷を転送
する垂直電荷転送部と、フォトセンサに蓄積された信号
電荷を垂直転送部に読み出すための読出しパルスを発生
するタイミングジェネレータとを具備し、前記読出しパ
ルスを通常動作モードでは所定の読出し周期で発生し、
画像欠陥判定モードでは前記読出し周期よりも長い周期
で発生する構成となっている。
【０００６】
【作用】画像欠陥判定機能を有する固体撮像装置におい
て、画像欠陥判定モードでは、フォトセンサからの信号
電荷の読出しパルスを通常動作モードでの読出し周期よ
りも長い周期で発生し、１画素の信号電荷の蓄積時間を
延長することにより、微小点欠陥の原因となるノイズ成
分を増幅できる。その結果、外来ノイズが存在してもそ
れらとは明らかに微小点欠陥ノイズを識別でき、人間の
目で見て分かるような画像欠陥を正確に判定できる。
て、画像欠陥判定モードでは、フォトセンサからの信号
電荷の読出しパルスを通常動作モードでの読出し周期よ
りも長い周期で発生し、１画素の信号電荷の蓄積時間を
延長することにより、微小点欠陥の原因となるノイズ成
分を増幅できる。その結果、外来ノイズが存在してもそ
れらとは明らかに微小点欠陥ノイズを識別でき、人間の
目で見て分かるような画像欠陥を正確に判定できる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は、例えばインターライン転送方式の
ＣＣＤイメージャに適用された本発明の一実施例を示す
構成図である。図において、画素単位で２次元配列され
て入射光を信号電荷に変換して蓄積する複数個のフォト
センサ１と、これらフォトセンサ１の垂直列毎に配され
かつ読出しゲート２を介して読み出された信号電荷を垂
直転送する垂直シフトレジスタ（垂直転送部）３とによ
って撮像領域４が構成されている。
に説明する。図１は、例えばインターライン転送方式の
ＣＣＤイメージャに適用された本発明の一実施例を示す
構成図である。図において、画素単位で２次元配列され
て入射光を信号電荷に変換して蓄積する複数個のフォト
センサ１と、これらフォトセンサ１の垂直列毎に配され
かつ読出しゲート２を介して読み出された信号電荷を垂
直転送する垂直シフトレジスタ（垂直転送部）３とによ
って撮像領域４が構成されている。
【０００８】垂直シフトレジスタ３は垂直駆動パルスφ
V1〜φV4によって４相駆動される。この垂直シフトレジ
スタ３の電極のうち、垂直駆動パルスφV1，φV3が印加
される電極は、フォトセンサ１に蓄積された信号電荷を
読み出す読出しゲート２を兼ねている。垂直シフトレジ
スタ３に読み出された信号電荷は、１水平期間の周期で
水平シフトレジスタ（水平転送部）５へ転送される。
V1〜φV4によって４相駆動される。この垂直シフトレジ
スタ３の電極のうち、垂直駆動パルスφV1，φV3が印加
される電極は、フォトセンサ１に蓄積された信号電荷を
読み出す読出しゲート２を兼ねている。垂直シフトレジ
スタ３に読み出された信号電荷は、１水平期間の周期で
水平シフトレジスタ（水平転送部）５へ転送される。
【０００９】水平シフトレジスタ５は、水平駆動パルス
φH1，φH2によって２相駆動され、垂直シフトレジスタ
３から転送された１走査線分の信号電荷を水平転送す
る。水平シフトレジスタ５の出力端には電荷検出部６が
配されており、この電荷検出部６は水平シフトレジスタ
５によって転送されてきた信号電荷を検出して電圧信号
に変換し、フォトセンサ１に対応する画素信号を時系列
的に出力する。
φH1，φH2によって２相駆動され、垂直シフトレジスタ
３から転送された１走査線分の信号電荷を水平転送す
る。水平シフトレジスタ５の出力端には電荷検出部６が
配されており、この電荷検出部６は水平シフトレジスタ
５によって転送されてきた信号電荷を検出して電圧信号
に変換し、フォトセンサ１に対応する画素信号を時系列
的に出力する。
【００１０】タイミングジェネレータ７からは、垂直シ
フトレジスタ３を４相駆動する垂直駆動パルスφV1〜φ
V4や、水平シフトレジスタ５を２相駆動する水平駆動パ
ルスφH1，φH2等の各種のタイミング信号が発生され
る。発生された各種タイミング信号のうち、垂直駆動パ
ルスφV1〜φV4および水平駆動パルスφH1，φH2は駆動
回路８を介して垂直シフトレジスタ３および水平シフト
レジスタ５にそれぞれ供給される。
フトレジスタ３を４相駆動する垂直駆動パルスφV1〜φ
V4や、水平シフトレジスタ５を２相駆動する水平駆動パ
ルスφH1，φH2等の各種のタイミング信号が発生され
る。発生された各種タイミング信号のうち、垂直駆動パ
ルスφV1〜φV4および水平駆動パルスφH1，φH2は駆動
回路８を介して垂直シフトレジスタ３および水平シフト
レジスタ５にそれぞれ供給される。
【００１１】垂直駆動パルスφV1〜φV4の各波形を図２
に示す。垂直駆動パルスφV1〜φV4のうち、垂直駆動パ
ルスφV1，φV3は読出しゲート２および垂直シフトレジ
スタ３を駆動するためＶL ，ＶM ，ＶH の３値レベルを
もち、垂直駆動パルスφV2，φV4は垂直シフトレジスタ
３を駆動するＶL ，ＶM の２値レベルのパルスとなって
いる。そして、タイミングジェネレータ７は、垂直駆動
パルスφV1，φV3のレベルＶH のパルスである読出しパ
ルスＶT の発生タイミングを、モード設定部９によるモ
ード設定に応じて異ならしめるように構成されている。
に示す。垂直駆動パルスφV1〜φV4のうち、垂直駆動パ
ルスφV1，φV3は読出しゲート２および垂直シフトレジ
スタ３を駆動するためＶL ，ＶM ，ＶH の３値レベルを
もち、垂直駆動パルスφV2，φV4は垂直シフトレジスタ
３を駆動するＶL ，ＶM の２値レベルのパルスとなって
いる。そして、タイミングジェネレータ７は、垂直駆動
パルスφV1，φV3のレベルＶH のパルスである読出しパ
ルスＶT の発生タイミングを、モード設定部９によるモ
ード設定に応じて異ならしめるように構成されている。
【００１２】すなわち、タイミングジェネレータ７は、
例えば１画素の信号蓄積時間がフレーム周期となるフレ
ーム蓄積（フレーム読出し）方式を例に挙げると、通常
動作モードでは、図３に示すように１／３０秒の周期
で、画像欠陥判定モードでは、図４に示すように（１／
３０）×ｎ秒の周期で読出しパルスＶTを発生する。こ
こに、ｎは２以上の整数であり、本例では、ｎ＝４とし
て説明する。なお、１画素の信号蓄積時間がフィールド
周期となるフィールド蓄積（フィールド読出し）方式の
場合には、通常動作モードでは１／６０秒の周期で、画
像欠陥判定モードでは（１／６０）×ｎ秒の周期で読出
しパルスＶT を発生する。
例えば１画素の信号蓄積時間がフレーム周期となるフレ
ーム蓄積（フレーム読出し）方式を例に挙げると、通常
動作モードでは、図３に示すように１／３０秒の周期
で、画像欠陥判定モードでは、図４に示すように（１／
３０）×ｎ秒の周期で読出しパルスＶTを発生する。こ
こに、ｎは２以上の整数であり、本例では、ｎ＝４とし
て説明する。なお、１画素の信号蓄積時間がフィールド
周期となるフィールド蓄積（フィールド読出し）方式の
場合には、通常動作モードでは１／６０秒の周期で、画
像欠陥判定モードでは（１／６０）×ｎ秒の周期で読出
しパルスＶT を発生する。
【００１３】電荷検出部６から時系列的に出力される画
素信号は、サンプルホールド回路１０においてタイミン
グジェネレータ７から水平駆動パルスφH1，φH2に同期
して発生されるサンプルホールド信号ＳＰによってサン
プルホールドされ、各フォトセンサ１に発生した信号電
荷に対応した画素データを出力する。この画素データは
通常動作モードではそのままビデオ出力となってモニタ
（図示せず）に供給され、画像欠陥判定モードでは測定
器１１に供給される。測定器１１は画像欠陥を判定する
ために画素データ中に含まれるノイズ成分のレベルを測
定する。
素信号は、サンプルホールド回路１０においてタイミン
グジェネレータ７から水平駆動パルスφH1，φH2に同期
して発生されるサンプルホールド信号ＳＰによってサン
プルホールドされ、各フォトセンサ１に発生した信号電
荷に対応した画素データを出力する。この画素データは
通常動作モードではそのままビデオ出力となってモニタ
（図示せず）に供給され、画像欠陥判定モードでは測定
器１１に供給される。測定器１１は画像欠陥を判定する
ために画素データ中に含まれるノイズ成分のレベルを測
定する。
【００１４】次に、かかる構成の本発明による固体撮像
装置の動作につき、フレーム蓄積方式を例に挙げて説明
する。先ず、通常動作モードにおいて、図５に示すよう
に、奇数フィールドではフィールドシフトの期間に撮像
領域４の画素のうち、垂直方向に１つおき、奇数番目の
画素（フォトセンサ１）の信号電荷が垂直シフトレジス
タ３に読み出される。次に、ラインシフトが行われ、出
力端に奇数番目の画素の信号電荷が順次読み出される
が、この間偶数番目の画素ではそのままさらに光電変換
が続けられる。
装置の動作につき、フレーム蓄積方式を例に挙げて説明
する。先ず、通常動作モードにおいて、図５に示すよう
に、奇数フィールドではフィールドシフトの期間に撮像
領域４の画素のうち、垂直方向に１つおき、奇数番目の
画素（フォトセンサ１）の信号電荷が垂直シフトレジス
タ３に読み出される。次に、ラインシフトが行われ、出
力端に奇数番目の画素の信号電荷が順次読み出される
が、この間偶数番目の画素ではそのままさらに光電変換
が続けられる。
【００１５】奇数番目の画素の読出しが全て終了する
と、次に偶数フィールドになるが、フィールドシフトの
期間に今度は偶数番目の画素の信号電荷が一斉に垂直シ
フトレジスタ３に読み出される。以下、偶数番目の信号
電荷が全て読み出されると、次のフィールドで再び奇数
番目の画素の信号電荷の読出しが行われることになる。
したがって、フレーム蓄積では、１つの画素の信号電荷
の蓄積時間が１／３０秒となる。
と、次に偶数フィールドになるが、フィールドシフトの
期間に今度は偶数番目の画素の信号電荷が一斉に垂直シ
フトレジスタ３に読み出される。以下、偶数番目の信号
電荷が全て読み出されると、次のフィールドで再び奇数
番目の画素の信号電荷の読出しが行われることになる。
したがって、フレーム蓄積では、１つの画素の信号電荷
の蓄積時間が１／３０秒となる。
【００１６】一方、画像欠陥判定モードでは、信号電荷
の読出しの基本的な動作は通常動作モードの場合と同じ
であるが、その読出し周期が通常動作モードの場合の読
出し周期（１／３０秒）のｎ（本例では、ｎ＝４）倍と
なっている。すなわち、図４に示すように、読出しパル
スＶT の発生を一定時間だけ停止し、通常動作モードの
場合に対して間引くのである。これにより、１つの画素
の信号電荷の蓄積時間が４倍に延長されるので信号電荷
を４倍に増幅させたのと等価となる。
の読出しの基本的な動作は通常動作モードの場合と同じ
であるが、その読出し周期が通常動作モードの場合の読
出し周期（１／３０秒）のｎ（本例では、ｎ＝４）倍と
なっている。すなわち、図４に示すように、読出しパル
スＶT の発生を一定時間だけ停止し、通常動作モードの
場合に対して間引くのである。これにより、１つの画素
の信号電荷の蓄積時間が４倍に延長されるので信号電荷
を４倍に増幅させたのと等価となる。
【００１７】ここで、微小点欠陥の如き画像欠陥の判定
の場合を考えると、通常動作モードで判定を行ったので
は、図６に示すように、電荷検出部６の出力レベルが非
常に小さいことから、微小点欠陥の原因となるノイズ成
分が駆動系やアンプ系で発生する外来ノイズ中に埋もれ
てしまい、人間の目で見て分かるような画像欠陥を正確
に判定することができないことになる。
の場合を考えると、通常動作モードで判定を行ったので
は、図６に示すように、電荷検出部６の出力レベルが非
常に小さいことから、微小点欠陥の原因となるノイズ成
分が駆動系やアンプ系で発生する外来ノイズ中に埋もれ
てしまい、人間の目で見て分かるような画像欠陥を正確
に判定することができないことになる。
【００１８】これに対し、本発明において、１つの画素
の信号電荷の蓄積時間を４倍に延長することにより、図
７に示すように、電荷検出部６の出力レベルが４倍にな
り、微小点欠陥の原因となるノイズ成分も増幅されるた
め、外来ノイズが存在してもそれらとは明らかに識別で
き、人間の目で見て分かるような画像欠陥を正確に判定
できることになる。信号電荷の蓄積時間は、読出しパル
スＶTを抜く回数ｎの選定によって任意に設定できる。
の信号電荷の蓄積時間を４倍に延長することにより、図
７に示すように、電荷検出部６の出力レベルが４倍にな
り、微小点欠陥の原因となるノイズ成分も増幅されるた
め、外来ノイズが存在してもそれらとは明らかに識別で
き、人間の目で見て分かるような画像欠陥を正確に判定
できることになる。信号電荷の蓄積時間は、読出しパル
スＶTを抜く回数ｎの選定によって任意に設定できる。
【００１９】また、何回も測定して平均をとることで、
ノイズを減らすことができるが、測定回数が多くなり、
測定に多大な時間を要することになる。これに対し、本
発明においては、信号増幅の効果が大きいので、同じＳ
Ｎ比を実現できれば、平均化回数を減らすことができる
ので、測定時間を短縮できる。
ノイズを減らすことができるが、測定回数が多くなり、
測定に多大な時間を要することになる。これに対し、本
発明においては、信号増幅の効果が大きいので、同じＳ
Ｎ比を実現できれば、平均化回数を減らすことができる
ので、測定時間を短縮できる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像欠陥判定機能を有する固体撮像装置において、画像
欠陥判定モードでは、フォトセンサからの信号電荷の読
出しパルスを通常動作モードでの読出し周期よりも長い
周期で発生する構成としたことにより、１画素の信号電
荷の蓄積時間が延長され、微小点欠陥の原因となるノイ
ズ成分が増幅され、外来ノイズが存在してもそれらとは
明らかに微小点欠陥ノイズを識別できるので、ＳＮ比が
向上されて測定精度を向上できる効果がある。また、加
算平均処理によるノイズの低減よりも、蓄積時間の延長
の方が信号増加の効果が大きいので、同じＳＮ比を実現
できれば、測定時間を短縮できることにもなる。
画像欠陥判定機能を有する固体撮像装置において、画像
欠陥判定モードでは、フォトセンサからの信号電荷の読
出しパルスを通常動作モードでの読出し周期よりも長い
周期で発生する構成としたことにより、１画素の信号電
荷の蓄積時間が延長され、微小点欠陥の原因となるノイ
ズ成分が増幅され、外来ノイズが存在してもそれらとは
明らかに微小点欠陥ノイズを識別できるので、ＳＮ比が
向上されて測定精度を向上できる効果がある。また、加
算平均処理によるノイズの低減よりも、蓄積時間の延長
の方が信号増加の効果が大きいので、同じＳＮ比を実現
できれば、測定時間を短縮できることにもなる。
【図１】インターライン転送方式のＣＣＤイメージャに
適用された本発明の一実施例を示す構成図である。
適用された本発明の一実施例を示す構成図である。
【図２】４相の垂直駆動パルスφV1〜φV4の各波形図で
ある。
ある。
【図３】通常動作モードにおける読出しパルスＶT の波
形図である。
形図である。
【図４】画像欠陥判定モードにおける読出しパルスＶT
の波形図である。
の波形図である。
【図５】信号電荷の読出しおよび垂直転送の動作説明図
である。
である。
【図６】通常動作モードにおける動作説明図である。
【図７】画像欠陥判定モードにおける動作説明図であ
る。
る。
１ フォトセンサ ３ 垂直シフトレジスタ ５ 水平シフトレジスタ ６ 電荷検出部 ７ タイミングジェネレータ ９ モード設定部 １０ サンプルホールド回路 １１ 測定器
Claims (1)
- 【請求項１】 画素単位で２次元配列されて入射光に応
じて信号電荷を蓄積する複数個のフォトセンサと、 これらフォトセンサから画素単位で順次読み出された信
号電荷を転送する垂直電荷転送部と、 前記フォトセンサに蓄積された信号電荷を前記垂直転送
部に読み出すための読出しパルスを発生するタイミング
ジェネレータとを具備し、 前記タイミングジェネレータは、前記読出しパルスを通
常動作モードでは所定の読出し周期で発生し、画像欠陥
判定モードでは前記読出し周期よりも長い周期で発生す
ることを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289127A JPH05103265A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3289127A JPH05103265A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 固体撮像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05103265A true JPH05103265A (ja) | 1993-04-23 |
Family
ID=17739114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3289127A Pending JPH05103265A (ja) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05103265A (ja) |
-
1991
- 1991-10-07 JP JP3289127A patent/JPH05103265A/ja active Pending
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