JPH01105672A - 固体撮像装置用画像欠陥補正装置 - Google Patents

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】 以下、本発明を次の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ　実施例 ０１本発明を適用したビデオカメラの構成（第１図、第
２図） Ｇ、ＣＣＤイメージセンサの欠陥試験（第３図）０３メ
モリマツプ（第４図） Ｇ４補正信号発生回路及びその周辺回路の具体例（第５
図） ＧＳ補正動作（第６図、第７図、第８図）Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子に含まれる
欠陥画素からの撮像出力に起因する画質劣化を信号処理
により補正する固体撮像装置用画像欠陥補正装置に関し
、特に、固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置および
その出力信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデー
タを記憶手段から読み出して、上記固体撮像素子の出力
信号のうち上記欠陥画素の出力信号のタイミングで欠陥
補正信号を形成して上記固体撮像素子の出力信号に加算
することにより欠陥補正を行う固体撮像装置用画像欠陥
補正装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃ）等の固体撮像素子に含まれる欠
陥画素の位置およびその出力信号に含まれる欠陥成分レ
ベルについてのデータを記憶手段から読み出して、上記
固体撮像素子の出力信号のうち上記欠陥画素の出力信号
のタイミングで欠陥補正信号を形成して上記固体撮像素
子の出力信号に加算することにより欠陥補正を行う固体
撮像装置用画像欠陥補正装置において、撮像条件に応じ
て可変される基準信号レベルと上記欠陥補正信号発生手
段から発生する欠陥補正信号の信号レベルとを比較して
、上記基準信号レベルよりも大なる信号レベルの欠陥補
正信号を取り出して欠陥補正処理を行うことにより、過
補正や未補正による画質劣化を防止して、１画質の良好
な撮像出力信号を得ることができるようにしたものであ
る。

Ｃ従来の技術 一般に、ＣＯＤ等の半導体にて形成した固体撮像素子で
は、半導体の局部的な結晶欠陥等により、入射光量に応
じた撮像出力に常に一定のバイアス電圧が加算されてし
まう欠陥画素を生じ、上記欠陥画素からの撮像出力に起
因する画質劣化が有ることが知られている。上記撮像出
力に常に一定のバイアス電圧が加算されてしまう画像欠
陥は、この画像欠陥信号がそのまま処理されるとモニタ
画面上に高輝度のスポットとして現れるので白傷欠陥と
呼ばれている。

従来より、上述の如き固体撮像素子に含まれる欠陥画素
からの撮像出力に起因する画質劣化を信号処理により補
正するには、例えば、上記固体撮像素子の画素毎の欠陥
の有無を示す情報をメモリに記憶しておき、上記メモリ
の情報に基づいて、欠陥画素からの撮像出力の代わりに
、該欠陥画素の隣りの画素から得られる撮像出力にて補
間した信号を用いるようにしていた。なお、このように
固体撮像素子の画素毎の欠陥の有無を示す情報をメモリ
に記憶するのでは、上記固体撮像素子の総画素数に相当
する膨大な記憶容量のメモリを用いなければならないの
で、本願出願人は、画素毎に欠陥の有無を順次記憶する
代わりに、上記固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置
を示すデータとして、欠陥画素間の距離を符号化してメ
モリに記憶することにより、記憶容量を削減するように
した技術を先に提案している（特公昭６０−３４８７２
号公報参照）。

また、従来より、上記補間による補正処理では、欠陥画
素の近傍の画素にて得られる撮像出力に相関が無ければ
大きな補正誤差を生じてしまうので、固体撮像素子に含
まれる欠陥画素の位置およびその出力信号に含まれる欠
陥成分レベルについてのデータをメモリに記憶しておき
、上記メモリから読み出されるデータに基づいて、上記
固体撮像素子の出力信号のうち上記欠陥画素の出力信号
のタイミングで欠陥補正信号を形成して上記固体撮像素
子の出力信号に加算することにより欠陥補正を行うよう
にした固体撮像装置用画像欠陥補正装置も提案されてい
る（特開昭６０−５１３７８０公報参照）。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 ところで、半導体にて形成した固体撮像素子では、暗電
流に起因する偽信号電荷による信号レベルが大きく、上
記白傷欠陥画素による画像欠陥は比較的に顕著に現れる
のであるが、常温では極めて小さく欠陥として問題とな
らないレベルにあり、高温になるに従って指数関数的に
大きくなる。

このように、温度依存性のある白傷欠陥を補正するには
、その補正信号にさらに温度補正処理を施す必要がある
のであるが、温度補正処理を施す上記第１の温度補正回
路等に補正誤差が有ると、上記白傷欠陥補正信号による
白傷欠陥補正に過補正や未補正を生じて所謂補正傷が欠
陥補正処理済の撮像出力に残ってしまうという問題点が
ある。

そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑み、補正傷が
問題になるような欠陥レベルの小さな欠陥に対しては補
正処理を施さないようにして、欠陥レベルの大きな傷欠
陥だけに選択的に補正処理を施すようにして、過補正や
未補正による画質劣化を防止し、画質の良好な損保出力
信号を得ることができるようにした新規な構成の固体撮
像装置用画像欠陥補正装置を提供するものである。

Ｅｌ￥ｌ１題点を解決するための手段 本発明は、上述の如き従来の問題点を解決するために、
固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置およびその出力
信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデータを記憶
した記憶手段と、該記憶手段から読み出したデータに基
づいて上記固体撮像素子の出力信号のうち上記欠陥画素
の出力信号のタイミングで欠陥補正信号を発生する欠陥
補正信号発生手段とを備え、上記欠陥補正信号発生手段
から発生する欠陥補正信号を上記固体撮像素子の出力信
号に加算することにより欠陥補正を行うようにした固体
撮像装置用画像欠陥補正装置において、撮像条件に応じ
て可変される基準信号レベルと上記欠陥補正信号発生手
段から発生する欠陥補正信号の信号レベルを比較する比
較手段を設け、上記比較手段の出力に基づいて、上記基
準信号レベルよりも大なる信号レベルの欠陥補正信号を
取り出して欠陥補正処理を行うことを＊ｔａとしている
。

Ｆ　作用 本発明に係る固体撮像装置用画像欠陥補正装置では、撮
像条件に応じて可変される基準信号レベルと上記欠陥補
正信号発生手段から発生する欠陥補正信号の信号レベル
を比較する比較手段の出力に基づいて、上記基準信号レ
ベルよりも大なる信号レベルの欠陥補正信号を取り出し
て欠陥補正処理を行うことにより、補正傷が問題になる
ような欠陥レベルの小さな欠陥に対しては補正処理を施
すことなく、欠陥レベルの大きな傷欠陥だけに選択的に
補正処理を施す。

Ｇ　実施例 以下、本発明の一実施例について、図面に従い詳細に説
明する。

ＧＩ　ビデオカメラの構成 第１図のブロック図に示す実施例は、撮像光学系ｌによ
り撮像光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分
に色分解した被写体像が撮像面上に結像される三枚の固
体イメージセンサにて構成される三板式の撮像部２にて
カラー撮像を行うカラービデオカメラに本発明を適用し
たものである。

この実施例において、上記撮像部２を構成する固体イメ
ージセンサとしては、例えば、第２図に示すように、マ
トリクス状に配設された各々画素に対応する多数の受光
部Ｓと、この各受光部Ｓの一偏に縦方向に沿って設けら
れた垂直転送レジスタ部ＶＲと、各垂直転送レジスタ部
ＶＲの各終端側に設けられた水平転送レジスタ部ＨＲか
ら成り、各受光部Ｓに得られる受光光量に応じた信号電
荷を１フイ一ルド期間毎あるいはエフレーム期間毎にそ
れぞれ各垂直ライン毎に対応する各垂直転送レジスタ部
ＶＲに転送し、上記各垂直転送レジスタ部ＶＲを通じて
上記信号電荷を水平転送レジスタ部ＨＲに転送して、こ
の水平転送レジスタ部ＨＲより一水平ライン毎の信号電
荷を撮像出力として取り出すようした３枚のインターラ
イントランスファ型のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ
、２Ｂが用いられている。

上記撮・像部２の駆動回路３には、第１図に示すシンク
ジェネレータ４にて与え、られる同期信号５ＹＮＣに同
期した垂直転送パルスφＶや水平転送パルスφ、がタイ
ミングジェネレータ５から供給されているとともに、上
記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの各受光部Ｓ
に得られる受光光量に応じた信号電荷を１フイ一ルド期
間中に全て読み出すフィールド読み出しモードと上記各
受光部Ｓに得られる信号電荷を１フレ一ム期間で全て読
み出すフレーム読み出しモードを指定する読み出しモー
ドの指定信号や、上記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ
、２Ｂの電荷蓄積時間を制御して°　　　　所謂電子シ
ャッタのスピードを制御するシャッタ制御信号等がシス
テムコントローラ６から供給されている。

ここで、上記撮像部２を構成′するＣＣＤイメージセン
サ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂは、ｌ／３０秒の電荷蓄積時間を有
するフレーム読み出しモードに対し、電荷蓄積時間が１
／６０秒のフィールド読み出しモードでは、電荷蓄積量
が上記フレーム読み出しモードの１／２になるので、垂
直方向に隣接する２個の受光部Ｓにて得られる信号電荷
を加えて読み出すことにより、上記フレーム読み出しモ
ードと感度を同等にしている。

上記三枚のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂにて構成した撮像部２にて得られるＲＧＢ３チャン
ネルのカラー撮像出力（ＳＲ）　、　（ＳＯ）　、　（
Ｓｌ）は、前置増幅器７から補正信号加算回路８を介し
て信号処理系９に供給され、上記補正信号加算回路８に
て欠陥補正処理が施されてから、上記信号処理系９にて
ガンマ補正やシェーディング補正等とともにプロセス処
理が施されてＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）やＥ
ＩＡ（アメリカ電子工業会）で規格化された所定の標準
テレビジョン方式に適合するビデオ信号（Ｓｏｏｔ）に
変換して出力される。

また、この実施例では、上記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ
，２Ｇ、２Ｂについて、予め欠陥画素の位置、欠陥の種
類および欠陥のレベル等を解析する欠陥試験を行って、
これらのデータを補正データとしてメモリｌＯに記憶し
てあり、補正信号発生回路１１にて上記メモリ１０から
読み出される補正データに基づいて上記ＣＯＤイメージ
センサ２Ｒ，２０，２Ｂの欠陥画素の出力信号のタイミ
ングで白傷欠陥補正信号（ＴＩ４ＣＰ）、黒傷欠陥補正
信号（ＢｃＰ）、白シェーディング補正信号（ＷＳ−や
黒シエーデイング補正信号（Ｂ□）等を形成して、これ
等の補正信号（Ｗｃｐ）　、　（ＢＣＦ）　、０１ｇ、
）、（Ｂｓｍ）を補正信号切換回路１２を介して上記補
正信号加算回路８や上記信号処理系９に供給することに
より、上記補正信号加算回路８や上記信号処理系９にて
画像欠陥を補正するようになっている。

さらに、上記撮像部２には温度センサ１３を設けてあり
、上記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂの温度を検出して、欠陥レベルに温度依存性のある
白傷欠陥と黒シェーデイングに対する各補正信号（Ｗｃ
ｒ）、（Ｂｓｖ）には上記温度センサ１２による検出出
力に基づいてそれぞれ温度補正回路１４゜１５にて温度
補正処理を施すようにしている。また、上記温度センサ
１３による検出出力にて示される上記ＣＯＤイメージセ
ンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの温度は、アナログ・デジタル（
Ａ／Ｄ）変換器１６にてデジタル化してアドレスデータ
として上記メモリ１０に供給されている。

Ｇ、ＣＯＤイメージセンサの欠陥試験 上記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂについての
欠陥試験は、画像欠陥の現れ易い常温より高い試験温度
にて行われる。上記欠陥試験では、例えば、第３図に示
すように、上記ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂ
の白傷欠陥画素や黒傷欠陥画素等の各位置Ａｒ、Ａｚ　
　・・・を確認して、その欠陥の種類およびレベルｉ１
゜ｉｔ　　・・・ヲ検出するとともに、各欠陥画素の位
置データを次のように得るようにしている。すなわち、
基準点Ａ０から数えて最初の欠陥画素位置Ａ、は上記基
準点Ａ０からの距ｌ１ｌＩｄｌを符号化して所定ビット
のデジタルデータにて表し、また、他の欠陥画素位置Ａ
、（ｎは任意の整数）はその１つ前の欠陥画素位置Ａｌ
１−、からの距離ｄ、をそれぞれ符号化して所定ビット
のデジタルデータにて表し、さらに、第３図の例におけ
る相対距離がｄの第１の欠陥画素位置Ａ１と第２の欠陥
画素位Ｗ、Ａｚとの間のダミーの欠陥画素位置ＡＨ４１
のように、任意の欠陥画素から次の欠陥画素までの相対
距離が大き過ぎて上記所定ビットのデジタルデータでは
表すことのできない場合には、それらの欠陥画素間にダ
ミーの欠陥画素を設定して、上記相対距離ｄを第１の欠
陥画素位ｌＡ１からダミーの欠陥画素位置ＡＤＩＩ＋　
までの距離ｄ２と該ダミーの欠陥画素位置ＡＩＩＭＩか
ら第２の欠陥画素位置Ａ、までの距離ｄ、とに分割して
それぞれ上記所定ビットのデジタルデータにて表すよう
にする。

ここで、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂの欠陥画素の位置Ａ＋、Ａｚ　　・・・を２次元の
絶対アドレスにて表すと、例えば、水平方向に１０ビツ
ト、垂直方向にｌＯビットの計２０ビットのアドレスデ
ータを必要とするが、上述のように欠陥画素位置Ａ、（
ｎは任意の整数）をその１つ前の欠陥画素位置Ａ７−１
からの距Ｍｄユをそれぞれ符号化して所定ビットのデジ
タルデータにて表す相対アドレスを採用することにより
、上記相対アドレスの最大値を表すのに必要なビット数
にアドレスデータを圧縮することができ、例えば１２ビ
ツトの相対アドレスデータとして１つの欠陥画素の位置
に対して８ビツトのデータ圧縮となる。また、１２ビツ
トの相対アドレスデータにて表すことのできる相対距離
を、例えば最大４．５ラインとして、ある欠陥画素位置
Ａ７から次の欠陥画素位置Ａ、ｌまでの相対距離ｄ７が
４．５ライン以上離れている場合には、上記相対距離ｄ
、を分割して４．５ライン以内となるように、上記欠陥
画素位置Ａ＠＋Ａ＋＋＋＋間に１個あるいは複数個のダ
ミーの欠陥画素位置ＡＤ、を設定することにより、１２
ビツトの相対アドレスデータにて欠陥画素位置Ａゎ。

１を表すことができる。このように、任意の欠陥画素位
置Ａ７から次の欠陥画素位置Ａ　ｐ（＋　１までの相対
距離ｄ７が大き過ぎて上記所定ビットのデジタルデータ
では表すことのできない場合に、それらの欠陥画素間に
ダミーの欠陥画素を設定して相対路＠ｄ、を分割するこ
とにより、全ての欠陥画素位置を所定ビットのデジタル
データにて表すことができるようになる。なお、上記ダ
ミーの欠陥画素位置Ａ□１は、上記ＣＣＤイメージセン
サ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂから読み出される撮像出力信号のブ
ランキング期間ＢＬＫ内に設定することにより、上記撮
像出力信号の品質に悪影響を及ぼすことがないようにす
ることができる。

Ｇコメモリマツプ この実施例において、上記メモリ９は、第４図のメモリ
マツプに示しであるように、０番地から４０９５番地ま
でのフィールド読み出し領域ＡＲＦＤと４０９６番地か
ら８１９１番地までのフレーム読み出し領域ＡＲＦＭに
分け、さらに、各読み出し領域ＡＲＦＤ、ＡＲＦＭをそ
れぞれ最小補正振幅データ領域ＡＲ５Ａ、補正データ領
域ＡＲＣＭ、　　シャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓ
に分割して使用されている。

上記最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａには、上記ＣＣＤ
イメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの撮像出力に対して、
温度やシャッタ・スピード等の撮像条件に応じて補正処
理を施すべき最小補正振幅を示すＮ個の最小補正振幅デ
ータ（ＤＳＡ）が書き込まれている。上記最小補正振幅
データ（ＤＳＡ）は、ＲＧＢ各チャンネルの最小補正振
幅データ（ＤＳＡＲ）　。

（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）にそれぞれ４ビツト使
用し、サイクル時間データに２ビツト使用し、残りの２
ビツトを未使用とした２バイトのデータにて構成されて
いる。

また、上記補正データ領域ＡＲＣＭには、上記ＣＣＤイ
メージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂについて上述の欠陥試験
を行って得られた補正データ（ＤＣＭ）が書き込まれて
いる。上記補正データ（ＤＣＭ）は、欠陥のレベルに応
じた８ビツトの振幅データ（ＤＣＭＡ）、欠陥の種類を
示す２ビツトのモードセレクトデータ（ＤＭＳ）　、補
正チャンネルを示す２ビツトのカラーコードデータ（Ｄ
ＣＣ）と、次の欠陥画素位置までの距離を示す１２ビツ
トの相対アドレスデータ（ＲＡＤＲ）による３バイトの
データにて構成されている。この補正データ（ＤＣＭ）
には、上述のダミーの欠陥画素についての補正データ（
ＤＣＭ’）も含まれている。

さらに、上記シャッタスピードデータ領域ＡＲ５Ｓには
、電子シャッタの設定シャッタスピードを示す４ビツト
のシャッタスピードデータを３ビツトデータに変換する
シャッタデータ（ＳＯＤ）と、上記補正データ領域ＡＲ
ＣＭの開始番地すなわち２Ｎ番地を示す１２ビツトのフ
ァーストアドレスデータ（ＰＡＤＲ）とからなる２バイ
トのデータが１５個書き込まれている。

Ｇ４補正信号発生回路及びその周辺回路の具体例この実
施例において、上記補正信号発生回路１１は、その周辺
回路とともに具体例を第５図に示しであるように、上記
メモリ１０から読み出される各種データが供給される７
個のラッチ回路２１゜２２．２３．２４，２５．２６．
２７とストローブ発生回路２Ｂを備えている。　　　　
゛上記補正信号発生回路１１は、上記システムコントロ
ーラ６に設定される動作モードで撮像動作を行う場合に
、１フイールドあるいはｌフレーム毎のブランキング期
間中に初期設定動作を行い、上記システムコントローラ
６に設定されたシャッタスピード等の撮像動作条件およ
び上述の温度センサ１３からＡ／Ｄ変換器１６を介して
与えられる温度データに応じて、上記メモリ１０の最小
補正振幅データ領域ＡＲ３Ａから読み出されるＲＧＢ各
チャンネルの最小補正振幅データ（ＤＳＡＲ）　、　（
ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）を第１ないし第３のラッ
チ回路２１゜２２．２３にラッチするとともに、上記メ
モリｌＯのシャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓから読
み出されるシャッタデータ（ＳＨＤ）を第４のラッチ回
路２４にラッチし、さらに、上記シャッタスピードデー
タ領域ＡＲ５Ｓから読み出されるファーストアドレスデ
ータ（ＦＡＤＲ）に基づいて上記ストローブ発生回路２
８がアドレスカウンタ４０にて上記メモリ１０の補正デ
ータ領域ＡＲＣＭの先頭すなわち２Ｎ番地から補正デー
タ（ＤＣＭ）　ｒを読み出させて、原点Ａ０から最初の
欠陥画素位置ＡＩまでの距離を示す相対アドレスデータ
（ＲＡＤＲ）を上記ストローブ発生回路２８にラッチす
るとともに、その振幅データ（ＤＣＭＡ）、カラーコー
ドデータ（ＤＣＣ）およびモードセレクトデータ（ＤＮ
Ｓ）を第５ないし第７のラッチ回路２５，２６．２７に
ラッチする。

そして、上記ストローブパルス発生回路２８は、上記初
期設定動作を終了して補正動作状態に入ると、上記初期
設定動作にてラッチした相対アドレスデータ（ＲＡＤＲ
）に基づいて最初の欠陥画素位置Ａ、のタイミングでス
トローブパルスを出力して、上記アドレスカウンタ４０
をインクリメントして上記メモリ１０の補正データ領域
ＡＲＣＭから次の補正データ（ＤＣＭ）　＊を読み出し
て、次の欠陥画素位置Ａ、までの距離を示す相対アドレ
スデータを該ストローブ発生回路２８にラッチするとと
もに、その振幅データ（ＭＣＭＡ）、カラーコードデー
タ（ＤＣＣ）およびモードセレクトデータ（ＤＮＳ）を
上記第５ないし第７のラッチ回路２５．２６．２７にラ
ッチし、各欠陥画素位置ＡＭのタイミングでストローブ
パルスを順次に出力する動作を行う。

上記第１ないし第３のラッチ回路２１，２２゜２３は、
上記メモリ１０の最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａから
読み出されるＲＧＢ各チャンネルの最小補正振幅データ
（ＤＳＡＲ）　、　（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）を
ラッチし、上記最小補正振幅データ（ＤＳＡＲ）　、　
（ＤＳＡＧ）　。

（ＤＳＡＢ）をセレクタ２９を介してコンパレータ３０
に供給する。

また、上記第４のラッチ回路２４は、上記メモ＋７１０
のシャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓから読み出され
るシャッタデータ（ＳＨＤ）をラッチし、上記シャッタ
データ（ＳＨＤ）を制御データとしてビットシフト回路
３１に供給する。

さらに１．上記第５ないし第７のラッチ回路２５゜２６
．２７は、上記メモリ１０の補正データ領域ＡＲＣＭか
ら読み出される補正データ（ＤＣＭ）のうちの振幅デー
タ（ＤＣＭＡ）、カラーコードデータ（ＤＣＣ）および
モードセレクトデータ（ＤＮＳ）をラッチするようにな
っている。

そして、上記第５のラッチ回路２５にラッチされた振幅
データ（ＤＣＭ＾）は、上記コンパレータ３０に供給さ
れるとともに、直接および上記ビットシフト回路３１を
介して第１のスイッチ回路３２に供給され、該第１のス
イッチ回路３２からデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変換
器３３に供給される。上記第６のラッチ回路２６にラッ
チされたカラーコードデータ（ＤＣＣ）は、上記セレク
タ２９に制御データとして供給されるとともに、後述す
る第１のデコーダ４３に制御データとして供給される。

さらに、上記第７のラッチ回路２７にラッチされたモー
ドセレクトデータ（ＤＮＳ）は、上記第１のスイッチ回
路３２に制御データとして供給されるとともに、後述す
る第２のスイッチ回路４１および第２のデコーダ４７に
それぞれ制御データとして供給される。

上記セレクタ２９は、上記第１ないし第３のラッチ回路
２１，２２．２３にラッチされているＲＧＢ各チャンネ
ルの最小補正振幅データ（［１ＳＡＲ）　。

（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）について、上記第６の
ラッチ回路２６から制御データとして供給されるカラー
コードデータ（ＤＣＣ）にて指定されるＲＧＢいずれか
のチャンネルの最小振幅補正データ（ＤＳＡ）を選択し
て上記コンパレータ３０に供給する。上記コンパレータ
３０は、上記セレクタ２９にて選択された最小補正振幅
データ（ＤＳＡ）と、上記第５のラッチ回路２５にラッ
チされている振幅データ（ＤＣＭＡ）との比較を行い、
その比較出力を制御データとして第３のスイッチ回路４
２に供給し、上記振幅データ（ＤＣＭＡ）が上記最小補
正振幅データ（ＤＳＡ）よりも大きい場合に上記第３の
スイッチ回路４２を閉成させる。

また、上記ビットシフト回路３１は、上記第５のラッチ
回路２５から供給される振幅データ（ＤＣＭＡ）につい
て、上記第４のラッチ回路２４から制御データとして供
給されるシャッタデータ（ＳＨＤ）に応じて、例えば第
１表に示すようなビットシフト処理を施し、ビットシフ
ト処理済の振幅データ（ＤＣＭＡ）を上記第１のスイッ
チ回路３２を介して上記Ｄ／Ａ変換器３４に供給する。

〔以下余白〕

ｌ　：ビ・・トシフト几 上記第１のスイッチ回路３２は、上記第７のラッチ回路
２７から供給されるモードセレクトデータ（ＤＮＳ）を
制御データとして、上記モードセレクトデータ（Ｄ？Ｉ
Ｓ）が白傷欠陥モードを示している場合に上記ビットシ
フト回路３１を選択し、他の欠陥モードの場合には上記
第５のラッチ回路２５を選択するように制御される。

そして、上記Ｄ／Ａ変換器３３は、上記第１のスイッチ
回路３２を介して供給される振幅データ（ＤＣＭＡ）を
アナログ化する。上記Ｄ／Ａ変換器３３にて得られるア
ナログ振幅信号は、第１および第２のレベル調整回路３
４．３５に供給されているとともに第１および第２の温
度補正回路１４．１５に供給され、これらの回路３４．
３５．１４゜１５から第１ないし第４の信号切換回路３
６，３７．３８．３９を介して各種振幅補正信号として
選択的に出力されるようになっている。

また、上記ストローブ発生回路２８は、上記メモリ１０
のシャッタスピードデータｆｉ１ｍ　Ａ　ＲＳ　Ｓから
読み出されるファーストアドレスデータ（ＦＡＤＲ）お
よび上記メモリ１０の補正データ領域ＡＲＣＭから読み
出される補正データ（ＤＣＭ）のうちの相対アドレスデ
ータ（ＲＡＤＲ）に基づいて、上記撮像部２を構成して
いる各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ。

２Ｇ、２Ｂの各欠陥画素位置Ａ　＋　、　Ａ　ｔ　　・
・・に対応するタイミングでストローブパルスを発生し
て、このストローブパルスを第２のスイッチ回路４１か
ら直接および第３のスイッチ４２を介して第１のデコー
ダ４３に供給するとともに、上記ファーストアドレスデ
ータや相対アドレスデータを上記メモリｌＯのアドレス
カウンタ４０にプリセットするようになっている。

上記第２のスイッチ回路４１は、上記第７のラッチ回２
７から供給されるモードセレクトデータ（ＤＩｌｌＳ）
を制御データとして、上記モードセレクトデータ（ＤＭ
Ｓ）が白傷欠陥モードを示している場合に上記第３のス
イッチ回路４２を選択し、他の欠陥モードの場合には上
記第１のデコーダ４３を選択するように制御され、白傷
欠陥モードのストローブパルスを上記第３のスイッチ回
路４２を介して上記第１のデコーダ４３に供給し１．他
の欠陥モードのストローブパルスを上記第１のデコーダ
４３に直接供給する。また、上記第３のスイッチ回路４
２は、上記コンパレータ３０の出力を制御データとして
開閉制御されることにより、上記第５のラッチ回路２５
にラッチされている振幅データ（ＤＣＭ＾）が上記セレ
クタ２９にて選択された最小補正振幅データ（ＤＳＡ）
よりも大きい場合にだけ、上記第２のスイッチ回路４１
を介して供給される白傷欠陥モードのストローブパルス
を上記第１のデコーダ４３に供給する。

上記第１のデコーダ４３は、上記第６のラッチ回路２６
から制御データとして供給される２ビツトのカラーコー
ドデータ（ＤＣＣ）にて、第２表に示すように選択指定
されるＲＧＢいずれかチャンネルあるいは全チャンネル
のＤ型フリップフロップ４４．４５．４６を介して上記
ストロブパルスを上記第２のデコーダ４７に供給する。

Ｃ以下余白〕 ２　：カーーコードーー 上記各り型フリップフロップ４４，４５．４６は、上述
のＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂにて得られる
撮像出力の各色成分すなわちＲＧＢ各チャンネルの位相
に合ったクロックパルス（φ、）、（φ。）、（φ、）
が上記タイミングジェネレータ５から各クロック入力端
に供給されており、上記第１のデコーダ４３から供給さ
れるストローブパルスについて、上記クロックパルス（
φイ、（φ。）。

（φ諺）にて位相合わせを行う。

ここで、上記縁（Ｇ）撮像用のＣＣＤイメージセンサ２
Ｇを他のＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｂに対して１／
２絵素だけずらして設置する空間絵素ずらし法を採用し
て上記撮像部２を構成している場合には、上記クロック
パルス（φｌ）、（φ。）。

（φ、）のうちＧチャンネル用のクロックパルス（φＧ
）を他のＲ，Ｂチャンネルのクロックパルス（φイ、（
φ、）と逆相とすることによって対応することができる
。

上記第２のデコーダ４７は、上記第７のラッチ回路２７
から制御データとして供給される２ビツトのモードセレ
クトデータ（ＤＮＳ）にて、第３表に示すように指定さ
れる補正モードに応じた選択制御データを上記ストロー
ブパルスから形成して、上記第１ないし第４の補正信号
切換回路３６．３７．３８．３９の各制御入力端に与え
る。

そして、上記第１ないし第４の補正信号切換回路３６．
３７．３８．３９は、上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記第
１あるいは第２のレベル調整回路３４．３５または上記
第１あるいは第２の温度補正回路１４．１５を介して出
力される各アナログ振幅信号を上記第２のデコーダ４７
による選択制御データに応じて次のように切り換えて各
種補正信号として出力する。

すなわち、上記モードセレクトデータ（ＤＮＳ）が（Ｌ
Ｌ）で白傷欠陥モードを示しているときには上記第３の
補正信号切換回路３８が上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記
第１の温度補正回路１４を介して出力されるアナログ振
幅信号を白傷欠陥補正信号（Ｗｃｒ）　　として、上記
カラーコードデータ（ＤＣＣ）にて示されているＲＧＢ
チャンネルに選択的に出力する。また、上記モードセレ
クトデータ（ＤＮＳ）が（ＬＨ）で黒傷欠陥モードを示
しているときには、上記第１の補正信号切換回路３６が
上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記第１のレベル調整回路３
４を介して出力されるアナログ振幅信号を黒傷欠陥補正
信号（ＢＣＰ）として、上記カラーコードデータ（ＤＣ
（：）にて示されているＲＧＢチャンネルに選択的に出
力する。さらに、上記モードセレクトデータ（ＤＭＳ）
が（ＨＬ）で黒シエーデイングモードを示しているとき
には上記第４の補正信号切換回路３９が上記Ｄ／Ａ変換
器３３から上記第２の温度補正回路１５を介して出力さ
れるアナログ振幅信号を黒シエーデイング補正信号（Ｂ
□）として、上記カラーコードデータ（ＤＣＣ）にて示
されているＲＧＢチャンネルに選択的に出力する。さら
にまた、上記モードセレクトデータ（ＤＮＳ）が（Ｈ）
（）で白シェーディングモードを示しているときには上
記第２の補正信号切換回路３７が上記Ｄ／Ａ変換器３３
から上記第２のレベル調整回路３５を介して出力される
アナログ振幅信号を白シェーディング補正信号（ｌｌｓ
、Ｉ）として、上記カラーコードデータ（ＤＣＣ）にて
示されているＲＧＢチャンネルに選択的に出力する。

さらに、この実施例において、上記メモリ１０の補正テ
ータ碩域ＡＲＣＭから補正データ（ＤＣＭ）を読み出し
て、上述のように各種補正信号（Ｌｐ）　。

（ＢＣＦ）　、（Ｉｌｓ、Ｉ）　、　（ＢｓＨ）を形成
する際に、第６図に示すように、上記撮像部２を構成し
ている各ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの各欠
陥画素からの信号電荷の読み出しタイミングすなわち上
記補正データ（ＤＣＭ）の読み出しタイミング（１ｍ）
を含んでその前後数１０クロックの期間（ＴＩ）以外は
、上記メモリ１０に供給する電源の遮断あるいはパワー
セーブ制御を行う。これにより、上記メモリ１０による
不要な電力消費を防止して、低消費電力化を図るように
している。

Ｇ、補正動作 そして、この実施例において、上記撮像部２にて得られ
るＲＧＢ各チャンネルのカラー撮像出力（Ｓ＊）　、　
（ｓｅ）　、　（ｓｍ）は、上記Ｄ／Ａ変換器３３から
出力されるアナログ振幅信号について、上記補正信号切
換回路１２を構成している上記第１および第３の補正信
号切換回路３６．３８にて各欠陥画素位置Ａ　＋　、　
Ａ　ｔ　　・・・のタイミングで欠陥モードに応じて切
り換え選択することによって得られる白傷欠陥補正信号
（Ｌｐ）や黒傷欠陥補正信号（Ｂｃｐ）が、上記補正信
号加算回路８にて加算されることによって、白傷欠陥お
よび黒傷欠陥による画像欠陥の補正処理が施される。

上記第１の補正信号切換回路３６にて選択される白傷欠
陥補正信号（Ｍａｒ）は、第７図に示すように、上記Ｄ
／Ａ変換器３３から出力されるアナログ振幅信号の振幅
（２ｗ）について、上記撮像部２を構成している各ＣＯ
Ｄイメージセンサ２Ｒ１２Ｇ、２Ｂの温度を検出する上
記温度センサ１３による検出出力が供給されている上記
第１の温度補正回路１４にて温度補正処理を施すことに
よって、実際の撮像状態における動作温度で白傷欠陥を
最適補正する振幅（ｊ！＠’）としてから、上記撮像部
２にて得られる撮像出力に上記補正信号加算回路８にて
加算することによって、温度依存性のある白傷欠陥を最
適補正することができる。

ここで、上記温度依存性のある白傷欠陥の欠陥レベルは
、常温では極めて小さく欠陥として問題とならないレベ
ルにあり、高温になるに従って指数関数的に大きくなる
ので、上記白傷欠陥補正信号（Ｗｃｐ）に温度補正処理
を施す上記第１の温度補正回路１４等に補正誤差が有る
と、上記白傷欠陥補正信号（ｔａｃｔ’）による白傷欠
陥補正に過補正や未補正を生じて所謂補正傷が欠陥補正
処理済の撮像出力に残ってしまうことになる。そこで、
この実施例では、上述の初期設定動作によりシャッタス
ピードや動作温度等のデータをアドレスデータとして上
記メモリ！Ｏの最小捕正振幅データ領域ＡＲ３Ａから読
み出される最小補正振幅データＣＤ５Ａ　’）を上記補
正信号発生回路１１の第１ないし第３のラッチ回路２１
．２２．２３にラッチしておき、実際の揚機動作中に上
記メモリ１ｏの補正データ領域ＡＲＣＭから読み出され
る補正振幅データ（ＤＣＭＡ）が上記最小補正振幅デー
タ（ＤＳＡ）よりも小さく、白傷欠陥補正による補正傷
が問題になるような欠陥レベルの小さな白傷欠陥に対し
では補正処理を施さないようにして、欠陥レベルの大き
な白傷欠陥だけに選択的に補正処理を施すことにより、
上記白傷欠陥補正処理をより有効なものとしている。

また、上記撮像部２を構成している各ＣＣＤイメージセ
ンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂでは、電荷蓄積時間の制御による
電子シャッタ機能を付加した場合に、その電荷蓄積時間
すなわちシャッタスピードに応じて逼像出力に含まれる
白傷欠陥信号の信号レベルが変化する。この実施例では
、上述の初期設定動作により上記補正信号発生回路１１
の第４のラッチ回路２４にラッチされるシャッタデータ
に基づいてビットシフト回路３１にて、実際の損傷動作
中に上述の第１表に示したビットシフト処理を上記補正
振幅データ（ＤＣＭＡ）に施すことにより、設定された
シャッタスピードに白傷欠陥補正信号（魁、）のゲイン
を対応させて、常に最適な白傷欠陥補正処理を行うこと
ができる。なお、設定されたシャッタスピードに白傷欠
陥補正信号（魁、）のゲインを対応させるには、上記ビ
ットシフト回路３１以外にも、例えば、シャッタスピー
ドすなわち電荷蓄積時間を係数として上記白傷欠陥補正
信号（Ｗｃｐ）にデジタル的あるいはアナログ的に乗算
処理を施す乗算器を設けるようにしても良い。

さらに、上記撮像部２の各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，
２Ｇ、２Ｂでは、電荷蓄積時間の制御による電子シャッ
タ機能を付加した場合に、例えば、第８図に示すように
、フィールド読み出しモードにおいて電荷蓄積”期間を
１／２にすると得られる信号電荷量も通常モードの１７
２になるが、フレーム読み出しモードでは有効な電荷蓄
積時間が通常モードの１／４になってしまい、同じシャ
ッタスピードを設定しても、信号電荷の読み出しモード
により有効電荷蓄積時間が異なるために、撮像出力に含
まれる白傷欠陥信号の信号レベルも違っている。この実
施例では、上記メモリ１０にフィールド読み出し領域Ａ
ＲＦＤとフレーム読み出し領域ＡＲＦＭを設け、各読み
出しモードにおける最小補正振幅データ（ＤＳＡ）　、
補正データ（ＤＣＭ）やシャッタデータ（ＳＨＤ）等を
予め書き込んでおいて〈実際に設定された読み出しモー
ドに対応する上記フィールド読み出し領域ＡＲＦＤある
いはフレーム読み出し領域ＡＲＦＭからデータを読み出
して、上述の初期設定動作および補正動作を行うことに
より、どちらの読み出しモードでも最適な欠陥補正処理
を行うことができる。

また、この実施例では、上述のようにして白傷欠陥およ
び黒傷欠陥による画像欠陥の補正処理を施した撮像出力
について、上記信号処理系９において上記補正信号切換
回路１２を構成している上記第２および第４の補正信号
切換回路３６．３８にて上記Ｄ／Ａ変換器３３から出力
されるアナログ振幅信号を欠陥モードに応じて切り換え
選択することによって得られる黒シエーデイング補正信
号（Ｂ、）や白シェーディング補正信号（Ｗｓ、Ｉ）を
用いてシェーディング補正処理が施される。

上記第４の補正信号切換回路３９にて選択される黒シエ
ーデイング補正信号（Ｂ□）は、上記Ｄ／Ａ変換器３３
から出力されるアナログ振幅信号の振幅について、上記
温度センサ１３による検出出力が供給されている上記第
２の温度補正回路１５にて温度補正処理を施すことによ
って、実際の撮像状態における動作温度で黒シェーデイ
ングを最も少ない状態に補正することができる。

従って、この実施例では、上記撮像部２を構成している
各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの画素欠陥に
より顕著に現れる温度依存性の有る白傷欠陥および黒シ
ヱーディングを補正するとともに、上記補正では取り除
くことのできない温度依存性の無い黒傷欠陥および白シ
ェーディングも補正し、しかも、補正傷が問題になるよ
うな欠陥レベルの小さな欠陥に対しては補正処理を施す
ことなく、欠陥レベルの大きな傷欠陥だけに選択的に補
正処理を施すので、過補正や未補正による画質劣化を防
止して、極めて画質の良好な撮像出力を得ることができ
る。

Ｈ発明の効果 本発明に係る固体撮像装置用画像欠陥補正装置では、撮
像条件に応じて可変される基準信号レベルと上記欠陥補
正信号発生手段から発生する欠陥補正信号の信号レベル
を比較する比較手段の出力に基づいて、上記基準信号レ
ベルよりも大なる信号レベルの欠陥補正信号を取り出し
て欠陥補正処理を行うことにより、補正傷が問題になる
ような欠陥レベルの小さな欠陥に対しては補正処理を施
すことなく、欠陥レベルの大きな傷欠陥だけに選択的に
補正処理を施すので、過補正や未補正による画質劣化を
防止して、画質の良好な撮像出力信号を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したビデオカメラの構成を示すブ
ロック図であり、第２図は上記ビデオカメラの撮像部を
構成するＣＣＤイメージセンサの構造を示す模式図であ
り、第３図は上記ＣＣＤイメージセンサの画素欠陥とそ
の撮像出力を説明するための模式図であり、第４図は上
記ＣＣＤイメージセンサの画素欠陥についてのデータを
記憶するメモリのメモリマツプであり、第５図は上記メ
モリから補正データを読み出して各種補正信号を形成す
る補正信号発生回路の具体的な構成をその周辺回路とと
もに示すブロック図である、第６図は補正信号発生回路
による上記メモリのパワーセーブ制御動作を示すタイミ
ングチャートであり、第７図は上記補正信号発生回路に
て形成した補正信号を用いた欠陥補正処理動作を説明す
るための波形図であり、第８図は上記ＣＣＤイメージセ
ンサのフィールド読み出しモードおよびフレーム読み出
しモードにおける電荷蓄積時間および電荷蓄積量の関係
を説明するための波形図である。 ２・・・を最像部 ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂ・・・ＣＣＤイメージセンサ３・・・
ＣＣＤ駆動回路 ４・・・シンクジェネレータ ５・・・タイミングジェネレータ ６・・・システムコントローラ ８・・・補正信号加算回路 １０・・・メモリ １１・・・補正信号発生回路 １２・・・補正信号切換回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置およびその出力
   信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデータを記憶
   した記憶手段と、該記憶手段から読み出したデータに基
   づいて上記固体撮像素子の出力信号のうち上記欠陥画素
   の出力信号のタイミングで欠陥補正信号を発生する欠陥
   補正信号発生手段とを備え、上記欠陥補正信号発生手段
   から発生する欠陥補正信号を上記固体撮像素子の出力信
   号に加算することにより欠陥補正を行うようにした固体
   撮像装置用画像欠陥補正装置において、撮像条件に応じ
   て可変される基準信号レベルと上記欠陥補正信号発生手
   段から発生する欠陥補正信号の信号レベルを比較する比
   較手段を設け、上記比較手段の出力に基づいて、上記基
   準信号レベルよりも大なる信号レベルの欠陥補正信号を
   取り出して欠陥補正処理を行うことを特徴とする固体撮
   像装置用画像欠陥補正装置。