JPH0276482A - 固体撮像装置用画像欠陥補正回路 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ＣＣＤ型等の固体撮像素子が高温動作時に発
生する画像欠陥を補正する補正回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、ＣＣＤ型等の固体撮像素子が高温動作時に発
生する画像欠陥を補正する固体撮像装置用画像欠陥補正
回路において、固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置
データ及びレベルデータを記憶手段に記憶させ、この記
憶データを固体撮像素子からの撮像信号の出力に連動し
て読出した後、固体撮像素子の温度に応じてレベルデー
タを補正してレベル信号化し、固体撮像素子からの出力
撮像信号にこのレベル信号を重畳して欠陥補正を行い、
簡単な回路構成で良好に高温動作時の画像欠陥を補正で
きるようにしたものである。

〔従来の技術〕

従来、ＣＣＤ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
た撮像信号出力に所定のバイアス電圧がノイズ成分とし
て加算されてしまう欠陥画素を生じ、この欠陥画素から
の撮像信号に起因する画質劣化を生じることが知られて
いる。

この画像欠陥を補正する補正回路としては、予め固体撮
像素子の欠陥画素の位置をメモリに記憶させておき、撮
像時にはこの記憶データに示された位置の画素からの撮
像信号の読出しを行わず、同一ラインの直前の正常な画
素の撮像信号で補間するものが実用化されている。

この直前の信号より補間する方式の画像欠補正回路は、
比較的回路構成が簡単なため、民生用の比較的安価なビ
デオカメラに広く実用化されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところでこの画像欠陥の中には、固体撮像装置の周囲の
温度の上昇に従って、ノイズ成分量が大きくなる温度依
存性のあるものが知られている。

この種の温度依存性のある画像欠陥は、補正をせずにそ
のまま処理すると、一般にモニタ画面上に高輝度の白色
のスポットとして現れる。

この温度依存性のある欠陥を上述した補間方式の画像欠
陥補正回路により補正することを考えた場合、撮像装置
の周囲温度にかかわらず常に欠陥画素の撮像信号を補間
するようになるため、周囲温度が低く白色のノイズが発
生しない状態では不要な欠陥補正を行うことになってし
まう。即ち、このような信号補間を行うと、例えば輪郭
が明確でコントラストの強い配色の被写体を撮像すると
、輪郭部が歪む虞れがあり、不要な欠陥補正を行うのは
好ましくなかった。

なお、主として業務用のビデオカメラ等の比較的高価な
ものには、プレミツシュキャンセル回路と称される大規
模な回路構成の欠陥補正回路が使用されている。このプ
レミソシュキャンセル回路は、記憶容量の大きなメモリ
を使用して１画素毎のノイズ量を記憶させ、１画素毎に
最適な補正を行うようにしたものであるが、上述した比
較的安価な機種に搭載するのはコスト等の点から適さな
かった。

本発明は之等の点に鑑み、簡単な回路構成で高温動作時
の画像欠陥を良好に補正できる補正回路を提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正回路は、例えば第
１図に示す如く、固体撮像素子１１）に含まれる欠陥画
素の位置データ及びレベルデータを記憶する記憶手段（
１３）と、固体撮像素子（１）の温度を検出する温度検
出手段（２）と、この温度検出手段（２）が検出した温
度に基づいて記憶手段（１３）より読出された欠陥位置
のレベルデータを補正する補正手段（１８）とを設け、
固体撮像素子＋１）よりの撮像信号の出力に連動して記
憶手段　（１３）から位置データ及びレベルデータを読
出した後、この読出したレベルデータを補正手段（１８
）により補正し、撮像信号にこの補正されたレベルデー
タに基づいたレベルの信号を重畳するようにしたもので
ある。

〔作用〕

本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正回路によると、固
体撮像素子＋１１の欠陥画素からの撮像信号を出力する
際には、記憶手段（１３）からのレベルデータに基づい
たレベルの信号が補正手段（１８）にて温度補正がなさ
れた後に供給され、撮像信号にこの信号を重畳すること
で、温度に応じた最適な補正が行われる。

（実施例〕 以下、本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正回路の一実
施例を、添付図面を参照して説明しよう。

第１図において、＋１１はＣＣＤ型の固体撮像装置（以
下ＣＣＤと称する）を示し、このＣＯＤ　ｆｉ＋にはサ
ーミスタよりなる温度−電圧変換素子（２）が取付けで
ある。そして、ＣＣＤ　（１１の撮像信号出力端子を、
出力回路を構成する電界効果トランジスタ（３）のゲー
トに接続し、このトランジスタ（３）のドレインを直流
電源の正極側に接続し、ソースを抵抗器（４）を介して
直流電源の負極側に接続する。この抵抗器（４）は、抵
抗値を例えば３．９にΩにする。

そして、このトランジスタ（３）と抵抗器（４）との接
続中点を抵抗器（５）を介して出力端子（６）に接続し
、この出力端子（６）を後段の撮像信号処理回路（図示
せず）に接続する。なお抵抗器（５）は、抵抗値を例え
ば１０Ωにする。

そして本例においては、この抵抗器（５）と出力端子（
６）との接続点に、画像欠陥補正用の信号が供給される
ようにしである。即ち、第１図においてＯＩは撮像用の
同期信号入力端子を示し、この入力端子００）にはビデ
オカメラの同期信号作成回路（図示せず）より垂直同期
信号、水平同期信号等の各種同期信号が供給される。そ
して、この入力端子αωに得られる垂直同期信号及び水
平同期信号を垂直アドレスカウンタ（１１）に供給し、
水平同期信号及び後述するＣＣＤ出力のＤ相同期信号を
水平アドレスカウンタ（１２）に供給する。また、入力
端子αωに得られるフィールド切換信号を不揮発性のメ
モリであるＲ　ＯＭ　（１３）に供給する。このＲＯＭ
　（１３）は、ＣＣＤ　（１１に存在する温度依存性の
ある欠陥画素の位置データと欠陥の程度を示すレベルデ
ータとが予め記憶させである。この場合、欠陥画素の位
置データは、各水平ライン中のどの位置にあるかを示す
データとして記憶させである。このため、１水平ライン
に１個の欠陥画素データが記憶できる。

そして、垂直アドレスカウンク（１１）は、供給される
同期信号に基づいてＣＣＤ　（１）が出力する撮像信号
の水平ライン数をカウントし、このカウント信号をＲＯ
Ｍ　（１３）に供給する。そしてこのＲＯＭ（１３）は
、この水平ライン数のカウント信号により示されるライ
ンの位置データ及びレベルデータが、フィールド切換信
号の供給毎にリセットされながりら読出される。そして
、読出された位置データを比較器（１４）に供給し、読
出されたレベルデータをマルチプレクサ（１６）及びデ
コーダ（１７）に供給する。

また、水平アドレスカウンタ（１２）は、供給される同
期信号に基づいてＣＣＤ　ｆｉ＋が出力する撮像信号の
水平ライン中の画素位置をカウントし、このカウント信
号を比較器（１４）に供給する。そして、この比較器（
１４）で、カウント信号により示される画素位置が、Ｒ
ＯＭ　（１３）から読出した位置データにより示される
画素位置と一致したことを検出したとき、位相調整器（
１５）に一致検出信号としてパルス信号を供給する。

そして、位相調整器（１５）には入力端子ＱｌからＤ相
同期信号が供給され、比較器（１４）から供給されるパ
ルス信号の位相が、このＤ相同期信号に同期した信号に
調整される。そして、この位相調整器（１５）により位
相調整されたパルス信号を、マルチプレクサ（１６）に
供給する。このマルチプレクサ（１６）には、上述した
如＜ＲＯＭ（１３）から読出されたレベルデータが供給
され、このレベルデータに応じた複数ビット（以下Ｎビ
ットとする）のパルス信号にしてマルチプレクサ（１６
）から出力させる。

そして、このマルチプレクサ（１６）が出力するＮビッ
トのパルス信号を、振幅制御回路（１８）に供給する。

この振幅制御回路（１８）は、ＣＣＤ　（１１に取付け
られた温度−電圧変換素子（２）が検出した温度データ
としての電圧信号が供給され、この電圧信号に応じて供
給されるＮビットのパルス信号のパルス幅を変化させる
。

そして、この振幅制御回路（１８）が出力するＮビット
のパルス信号をアナログスイッチ回路（１９）に供給す
る。このアナログスイッチ回路（１９）は、振幅制御回
路（１８）から供給されるパルス信号のビット数Ｎに対
応したＮ個の接続スイッチより構成され、夫々のアナロ
グスイッチはデコーダ（１７）から供給されるＮビット
の制御信号により個別に制御される。

このデコーダ（１７）は、ＲＯＭ　（１３）から供給さ
れるレベルデータをアナログスイッチ制御用のＮビット
の制御信号に変換する回路で、アナログスイッチ回路（
１９）の各スイッチより出力されるパルス信号を、抵抗
器群（２０）に供給する。この抵抗器群（２０）は、Ｎ
個の抵抗器Ｒ１〜ＲＮで構成され、アナログスイッチ回
路（１９）の各アナログスイッチを各抵抗器Ｒ１〜ＲＮ
の一端に接続し、各抵抗器Ｒ，−Ｒ，の他端を共通に接
続してコンデンサ（２１）の一端に接続する。このコン
デンサ（２１）は、容量が例えば０．１　μＦで、他端
を抵抗器（５）と出力端子（６）との接続中点に接続す
る。

次に、本例の補正回路にて画像欠陥を補正する際の動作
について、第２図の波形図を参照して説明する。

まず、ＣＣＤ　ｉｌｌが出力する撮像信号は、電界効果
トランジスタ（３）を介して取出される。このときＲＯ
Ｍ　（１３）からは、入力端子Ｑ［ｅに得られる撮像用
の同期信号に基づいて、欠陥画素の位置データ及びレベ
ルデータが、ＣＣＤ　ｆｌ）から出力中の撮像信号の水
平ラインに連動して読出される。即ち、ＲＯＭ　（１３
）が記憶する位置データは、ＣＣＤ　（１１の水平ライ
ン毎のデータとして記憶させてあり、ＣＣＤ　（１１か
ら撮像信号を取出す同期信号と同一の同期信号により、
出力中の撮像信号の水平ラインのデータが読出される。

そして、水平アドレスカウンタ（１２）が出力中の画素
位置をカウントするため、このカウント位置が位置デー
タと一致したときに比較器（１４）から−定レベルのパ
ルス信号が出力される。このパルス信号は、位相調整器
（１５）によりＣＣＤ　ｆｌ）の出力信号のＤ相の信号
に位相が合わせられ乞。即ち、ＣＯＤ　（１１の出力撮
像信号は、第２図Ａに示す如き信号で、Ｐ相の期間ＴＰ
の信号とＤ相の期間ＴＤの信号とのレベル差■１が撮像
信号レベルに応じて変化する。このとき、このレベル差
■１で示される撮像信号は、温度依存性のある欠陥画素
から読出した信号で、所定のノイズ信号ｖ２がこの電位
Ｖ、に加わっているとする。

ここで、比較器（１４）から出力されるパルス信号は、
この欠陥画素からの撮像信号の読出し中に出力され、位
相調整器（１５）に供給されるＤ相同期信号によりＤ相
の期間Ｔ、だけハイレベルになるパルス信号とされる。

そしてこのパルス信号がマルチプレクサ（１６）に供給
されることで、Ｎビットの補正用パルス信号とされて振
幅制御回路（１８）に供給される。

この振幅制御回路（１８）では、温度−電圧変換素子（
２）が検出したＣ　ＣＤ　ｉｌｌの温度に応じて、供給
される各ビットの補正用パルス信号のレベルが制御され
る。このときには、温度が上昇するに従って、レベルが
増大するように制御が行われる。

そして、振幅制御回路（１８）が出力する補正用パルス
信号が、アナログスイッチ回路（１９）から欠陥のレベ
ルに応じたビット数だけ出力される。即ち、アナログス
イッチ回路（１９）には、ＲＯＭ　（１３）から読出し
た欠陥画素のレベルデータがデコーダ（１７）を介して
供給され、このレベルデータにより示されたスイッチ回
路（１９）内の所定のスイッチだけが接続状態にされる
。このため、接続状態になったスイッチに接続された抵
抗器群（２０）内の所定の抵抗器にだけ補正パルス信号
が供給され、第２図Ｂに示す如く、ＣＣＤ　（１１の温
度に応じたノイズレベル■２のパルス信号とされる。そ
して、この抵抗器から電界効果トランジスタ（３）のソ
ースフォロワに、補正パルス信号ｖ２が供給され、ＣＣ
Ｄ　（１１が出力する撮像信号（第２図Ａ）に重畳され
、出力端子（６）に得られる出力信号として、第２図Ｃ
に示す如く、Ｐ相の期間ＴＰとＤ相の期間Ｔ、とのレベ
ル差■３が、ノイズ成分であるレベル■２だけレベル差
ｖ１よりも少なくなり、ノイズの影響がなくなる。この
ときには、振幅制御回路（１８）で温度による補正がな
されるので、常に良好なノイズ除去が行われる。従って
、出力端子（６）から出力されるＣ　ＣＤ　（１１の撮
像信号は、温度依存性のあるノイズ成分が補正により除
去された信号になり、この撮像信号によるモニタ画面上
の再生画像に、温度依存性のある白色のスポットが全く
発生せず、この欠陥補正回路が組込まれたビデオカメラ
は周囲温度が高温であっても画像欠陥のない良好な撮像
ができる。しかも本例においては、他の信号より補間す
る場合のように画像に歪みが発生しないと共に、ＲＯＭ
　（１３）に各水平ライン中の欠陥画素の位置と欠陥レ
ベルとを記憶させるようにしたので、水平ライン数に対
応した記憶容量だけあればよく、ＣＣＤ　（１１が備え
る全画素分のメモリを必要とする従来のプレミツシュキ
ャンセル回路に比べて大幅に記憶容量が減少し、回路構
成が簡単になる。このため、比較的安価なビデオカメラ
にも製造コストを上昇させることなく搭載させることが
できる。

なお、ＣＣＤ　（１１の１水平ラインに欠陥画素が２個
以上ある場合には、本例の回路では補正しきれないが、
実用になる精度で製造された１個のＣ０Ｄ（１）が有す
る温度依存性のある欠陥画素は数個〜数十個であり、１
水平ラインに２個以上欠陥画素があるものをビデオカメ
ラに組込むことはほとんどない。

また、上述実施側においては、ＣＯＤ　（１１が出力す
るＤ相の信号に補正用パルス信号を重畳してノイズ除去
を行うようにしたが、Ｐ相の信号に補正用パルス信号を
重畳するようにしてもよい。即ち、第３図Ａに示す温度
依存性のあるノイズを含んだＰ相とＤ相とのレベル差■
１が得られる撮像信号が、ＣＣＤ　ｆｉｌから出力され
ているとする。このとき、上述した補正パルス信号（第
２図Ｂ）とは逆極性で同じレベル■２の第３図Ｂに示す
パルス信号をＰ相の期間Ｔｐに同期させて発生するよう
にし、この補正用パルス信号をＣＣＤ　（１１の出力信
号に重畳して、第３図Ｃに示す如くＰ相のレベルを低下
させてＰ相とＤ相との良好なレベル差■、を得るように
してもよい。

さらに、本発明は上述実施側に限らず、本発明の要旨を
逸脱することなく、その他様々の構成が取り得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正回路によると、簡
単な回路構成で良好に高温動作時の画像欠陥が補正でき
る利益がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正回路の一
実施例を示す構成図、第２図は第１図例の説明に供する
波形図、第３図は本発明の固体撮像装置用画像欠陥補正
回路の他の実施例の説明に供する波形図である。 （１）は固体撮像装置、（２）は温度−電圧変換素子、
（１３）はＲＯＭ、（１８）は振幅制御回路である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置データ及びレベ
   ルデータを記憶する記憶手段と、上記固体撮像素子の温
   度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段が検出し
   た温度に基づいて上記記憶手段により読出された欠陥位
   置のレベルデータを補正する補正手段とを設け、 上記固体撮像素子よりの撮像信号の出力に連動して上記
   記憶手段から位置データ及びレベルデータを読出した後
   、この読出したレベルデータを上記補正手段により補正
   し、上記撮像信号にこの補正されたレベルデータに基づ
   いたレベルの信号を重畳するようにしたことを特徴とす
   る固体撮像装置用画像欠陥補正回路。