JPH08317292A

JPH08317292A - 固体撮像素子の欠陥検出方法

Info

Publication number: JPH08317292A
Application number: JP7121148A
Authority: JP
Inventors: Chu Ueno; 宙上野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-05-19
Filing date: 1995-05-19
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】欠陥画素についてのデータを記憶しておくデ
ータバンク数を増やすことなく、欠陥補正を効果的に行
うことを可能とした固体撮像素子の欠陥補正方法を提供
する。【構成】撮像面が映像として出力される有効画素領域
２６とそれ以外の無効画素領域２７とからなるＣＣＤエ
リアセンサにおいて、その欠陥画素を検出する際に、有
効画素領域２６の欠陥画素の検出を無効画素領域２７の
欠陥画素の検出よりも優先して行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の欠陥検
出方法に関し、特に撮像面が映像として出力される有効
画素領域とそれ以外の無効画素領域とからなる固体撮像
素子における欠陥画素の検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＣＣＤ等の半導体で形成した固体撮像素
子では、半導体の局所的な結晶欠陥などによって感度が
低下する欠陥画素が生じることがある。この欠陥画素を
もつ固体撮像素子で撮像した場合、その欠陥画素の撮像
出力に起因して画質劣化が生じることが知られている。
この欠陥画素の撮像出力に起因する画質劣化を信号処理
によって補正するために、従来より、固体撮像素子に含
まれる欠陥画素についての欠陥データを、それを製造し
た半導体工場で検出してＲＯＭ等の不揮発性メモリに予
め記憶させておき、通常の撮像時に、その不揮発性メモ
リに記憶されている欠陥データに基づいて欠陥画素を特
定し、その欠陥画素の撮像出力を補正する処理が行われ
ている。

【０００３】これに対して、固体撮像素子の静電破壊や
経時変化などによって製品化後に発生する欠陥画素につ
いては、ビデオカメラに欠陥検出および欠陥補正の両機
能を持たせることで対処している。ビデオカメラ側で欠
陥画素を検出するために、従来は、固体撮像素子の撮像
面全領域を欠陥画素の検出範囲とし、図９に示すよう
に、その範囲内の全画素を通常の走査順に順次走査して
得られる各画素の光量データを比較回路９１で所定の欠
陥しきい値と比較し、欠陥しきい値よりも大きい欠陥レ
ベル画素を欠陥画素と見なし、欠陥レベルの大きい画素
から順番に例えばＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４個のデータバンク
９２ａ〜９２ｄに欠陥画素に関する光量データとＶ（垂
直）方向のアドレスとＨ（水平）方向のアドレスを記憶
する。そして、欠陥補正時には、データバンク９２ａ〜
９２ｄの各記憶データに基づいて欠陥補正パルス発生回
路９３から欠陥補正用パルスを発生するようにしてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、固体撮像素
子の撮像面は、映像として出力される有効画素領域とそ
れ以外の黒レベルとして出力され、映像とはならない無
効画素領域とから構成されている。しかしながら、上述
した従来の欠陥検出補正システムでは、有効画素領域に
属する画素であるか無効画素領域に属する画素であるか
を区別することなく、欠陥レベルの大きい画素から欠陥
画素として検出するようにしていたので、限られた補正
可能数（本例では、４個）内で欠陥レベルの大きい画素
から有効画素領域／無効画素領域の区別なく欠陥補正が
行われる。

【０００５】その結果、無効画素領域に有効画素領域よ
りも大きい欠陥レベルの画素があれば、そちらの欠陥画
素の補正が行われ、実際に映像として出力される有効画
素領域の画素については欠陥補正が行われないので、欠
陥補正に伴う画質改善を十分に行えないことになってし
まう。すなわち、無効画素領域の欠陥補正は、黒レベル
クランプ使用時には重要であるが、映像として出力され
る有効画素領域の欠陥補正に比べれば重要度は低い。単
純に欠陥画素についてのデータを記憶しておくデータバ
ンク数を増加させれば性能向上は図れるが、データバン
クを論理回路で構成するとゲート規模が非常に大きくな
るため、データバンク数をむやみに増加させることはで
きない。

【０００６】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、欠陥画素についての
データを記憶しておくデータバンク数を増やすことな
く、欠陥補正を効果的に行うことを可能とした固体撮像
素子の欠陥補正方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、撮像面が映像として出力される有効画
素領域とそれ以外の無効画素領域とからなる固体撮像素
子において、その欠陥画素を検出する際に、有効画素領
域の欠陥画素の検出を無効画素領域の欠陥画素の検出よ
りも優先して行うようにしている。

【０００８】

【作用】有効画素領域の欠陥画素の検出を無効画素領域
の欠陥画素の検出よりも優先して行うことで、限られた
補正可能欠陥数内において、優先度の高い有効画素領域
の欠陥から優先的に欠陥補正できる。有効画素領域内に
欠陥画素がないとき、又は有効画素領域内の欠陥画素数
が補正可能欠陥数未満の場合は、無効画素領域の欠陥画
素について欠陥補正する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
つつ詳細に説明する。図１は、本発明による欠陥検出方
法が適用される欠陥検出補正システムの構成図である。
図１において、固体撮像素子であるＣＣＤエリアセンサ
１１の出力信号は、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）＆オー
トゲインコントロール（ＡＧＣ）回路１２を経てＡ／Ｄ
コンバータ１３でディジタル化された後、ディジタル信
号処理（ＤＳＰ）回路１４および欠陥検出回路１５に供
給される。ＤＳＰ回路１４には欠陥補正回路１６が内蔵
されている。欠陥検出回路１５は、ＣＣＤエリアセンサ
１１の各画素についてその光量データを所定の欠陥しき
い値と比較することによって欠陥画素の検出を行い、そ
の欠陥画素に関するＶ（垂直）アドレスデータ、Ｈ（水
平）アドレスデータおよび光量データを例えば４個の欠
陥画素分だけデータバンク１７ａ〜１７ｄに記憶して保
持する。この欠陥検出回路１５の具体的な構成について
は後述する。

【００１０】図２に、例えばインターライン転送方式の
ＣＣＤエリアセンサ１１の構成の概略を示す。図２にお
いて、行（水平）および列（垂直）方向にて２次元配列
されかつ入射光をその光量に応じた電荷量の信号電荷に
変換して蓄積する複数個のセンサ部（画素）２１と、各
列のセンサ部２１間に配されかつ垂直帰線期間の一部で
読み出しゲートパルス（Ｖφ１，Ｖφ３の３値目）が印
加されることによって読出しゲート部（図示せず）を介
して各センサ部２１から読み出された信号電荷を垂直転
送する複数本の垂直転送レジスタ２２とによって撮像部
２３が構成されている。この撮像部２３において、セン
サ部２１は例えばフォトダイオードからなり、垂直転送
レジスタ２２はＣＣＤによって構成され、例えば垂直転
送クロックＶφ１〜Ｖφ４によって４相駆動される。

【００１１】センサ部２１から垂直転送レジスタ２２に
読み出された信号電荷は、センサ部２１のすぐ横に一旦
蓄積され、１水平走査線期間のある特定の期間、例えば
水平帰線期間中に１段転送されることで、１ライン（１
走査線）に相当する部分ずつ順に水平転送レジスタ２４
へ移される。この１ライン分の信号電荷は、ＣＣＤから
なり、例えば水平転送クロックＨφ１，Ｈφ２によって
２相駆動される水平転送レジスタ２４にて順次水平転送
される。水平転送レジスタ２４の出力側の端部には、水
平転送レジスタ２４によって転送されてきた信号電荷を
検出して信号電圧に変換する例えばＦＤＡ(Floating Di
ffusion Amplifier)からなる電荷検出部２５が配されて
いる。

【００１２】上記構成のＣＣＤエリアセンサ１１におい
て、撮像部２３の撮像面全領域の画素（センサ部２１）
のうち、中央部の大部分の画素（図中、白抜きで示す画
素）は映像として出力される有効画素領域２６を構成
し、それ以外の画素、即ち図の上下数行（ライン）分ず
つおよび図の左右数列分ずつの画素（図中、斜線で示す
画素）は遮光膜（図示せず）によって覆われて黒レベル
として出力され、映像とはならない無効画素領域２７を
構成している。無効画素領域２７で得られる黒レベル
は、映像信号の基準レベルとして用いられる。なお、図
面上では、有効画素領域２６の方が無効画素領域２７よ
りも面積的に小さく示されているが、有効画素領域２６
の画素数の方が無効画素領域２７の画素数よりも圧倒的
に多くなるように構成されていることは言うまでもな
い。

【００１３】再び図１において、同期発生回路２８から
発生される垂直同期信号ＶＤは欠陥検出回路１５に供給
し、水平同期信号ＨＤは欠陥検出回路１５およびタイミ
ング発生回路２９に供給する。欠陥検出回路１５は、欠
陥検出時には画素の光量データを通常の撮像時よりも大
きく設定する必要があることから、ＣＣＤエリアセンサ
１１での信号電荷の蓄積時間を数フィールド分に設定す
るために、同期発生回路２８から与えられる垂直同期信
号ＶＤに基づいて蓄積時間延長のための垂直同期信号Ｖ
Ｄ′をタイミング発生回路２９に供給する。

【００１４】タイミング発生回路２９は、同期発生回路
２８から与えられる水平同期信号ＨＤおよび欠陥検出回
路１５から与えられる垂直同期信号ＶＤ′に基づいて、
ＣＣＤエリアセンサ１１の垂直転送レジスタ２２を４相
駆動するため、およびセンサ部２１から垂直転送レジス
タ２２へ信号電荷を読み出すための垂直転送クロックＶ
φ１〜Ｖφ４（Ｖφ１，Ｖφ３の３値目が読み出しゲー
トパルス）、水平転送レジスタ２４を２相駆動するため
の水平転送クロックＨφ１，Ｈφ２などの各種のタイミ
ング信号を発生する。垂直転送クロックＶφ１〜Ｖφ４
は、垂直（Ｖ）ドライバ３０を介してＣＣＤエリアセン
サ１１に供給され、水平転送クロックＨφ１，Ｈφ２は
直接ＣＣＤエリアセンサ１１に供給される。タイミング
発生回路２９からは、欠陥検出回路１５に対しても欠陥
検出動作に必要な各種のタイミング信号が与えられる。

【００１５】上述した構成の欠陥検出補正システムにお
いて、その基本的な動作としては、欠陥画素の検出、
検出した欠陥画素に関するＶアドレスデータ、Ｈアド
レスデータおよび光量データの記憶、これらのデータ
に基づく欠陥補正の３項目である。以下、これら３項目
について具体的に説明する。なお、欠陥画素の検出の際
には、先述したように、欠陥検出回路１５からタイミン
グ発生回路２９に対して蓄積時間延長のための垂直同期
信号ＶＤ′が与えられることで、タイミング発生回路２
９はこの垂直同期信号ＶＤ′に基づいて数フィールドに
亘る蓄積時間が得られるようにタイミング制御を行う。
これにより、欠陥検出時には通常の撮像時よりもレベル
の大きな光量データが得られることになる。

【００１６】図３に、欠陥検出回路１５の具体的な構成
の一例を示す。図３において、ＣＣＤエリアセンサ１１
における撮像部２３の全領域の各画素について、通常の
走査順に順次走査することによって得られる各画素の光
量データ（Ａ／Ｄ変換後）が比較回路３１の比較入力と
なる。比較回路３１は、所定の欠陥しきい値を比較基準
として持ち、各画素の光量データを有効画素領域２６に
属する画素であるか無効画素領域２７に属する画素であ
るかに拘らず全てについて欠陥しきい値と比較し、欠陥
しきい値よりも大きい値の画素については欠陥とみな
し、その光量データを次段の有効／無効データ判別回路
３２に与える。

【００１７】有効／無効データ判別回路３２は、比較回
路３１で欠陥と認識された画素についてそのＶ方向アド
レスおよびＨ方向アドレスを垂直同期信号ＶＤ、水平同
期信号ＨＤおよび垂直転送クロックＶφ１に基づいて検
出し、これらのアドレスからその欠陥画素が有効画素領
域２６に属する画素であるか、無効画素領域２７に属す
る画素であるかを判別し、欠陥画素についてのデータを
記憶する。ここで、本発明の特徴とするところは、欠陥
画素についてのデータを記憶する際に、有効画素領域２
６に属する欠陥画素を無効画素領域２７に属する欠陥画
素よりも優先する点にある。すなわち、欠陥画素の検出
の際に、ＣＣＤエリアセンサ１１の撮像面において検出
エリア（有効画素領域２６／無効画素領域２７）で優先
付けするようにしている。

【００１８】本例では、欠陥画素についてのデータを記
憶する手段として、例えば４個のデータＡバンク３３
ａ，データＢバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃ，デ
ータＤバンク３３ｄが設けられており、このデータバン
ク数が欠陥画素の補正可能数となる。なお、データバン
ク数は４個に限定されるものではない。これらデータバ
ンクには、検出した欠陥画素に関するＶアドレスデー
タ、Ｈアドレスデータおよび光量データの３項目が記憶
される。

【００１９】次に、実際のデータ記憶の際の動作につい
て説明する。有効／無効データ判別回路３２は、欠陥画
素が有効画素領域２６に属する場合は、４個のデータバ
ンク３３ａ〜３３ｄに既に記憶されている欠陥画素と光
量データのレベルの大小を比較し、光量データのレベル
の大きいものから順にデータＡバンク３３ａ，データＢ
バンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃ，データＤバンク
３３ｄに記憶する。また、欠陥画素が無効画素領域２７
に属する場合は、データバンク３３ａ〜３３ｄに記憶さ
れている有効画素領域２６に属する欠陥画素が４個未満
の場合にのみ光量データの大きいものから順に記憶す
る。

【００２０】なお、欠陥画素についてのデータをデータ
バンク３３ａ〜３３ｄに記憶する際に、各データバンク
に対応して設けられた有効／無効フラグ３４ａ〜３４ｄ
をセットする。一例として、有効／無効フラグ３４ａ〜
３４ｄを１ビット情報とすると、欠陥画素が有効画素領
域２６に属する場合にはフラグを“１”、無効画素領域
２７に属する場合にはフラグを“０”とする。上述した
ようにして欠陥画素を検出し、その欠陥画素についての
データを記憶するまでの作業は、ビデオカメラの電源立
上がり後の数秒間で終了する。

【００２１】次に、記憶したデータを元に欠陥補正をす
るが、これはカメラ撮像中に行われる。具体的には、欠
陥補正パルス発生回路３５において、データバンク３３
ａ〜３３ｄに記憶されたデータに基づいて欠陥補正用パ
ルスを映像信号に同期して発生し、図１に示すＤＳＰ回
路１４内の欠陥補正回路１６に送出する。欠陥補正回路
１６では、欠陥補正パルス発生回路３５から与えられる
欠陥補正用パルスで特定される欠陥画素の光量データ
を、一例として、その欠陥画素の前後の２画素の光量デ
ータを加算し、これを１／２して得られる光量データと
置換することによって欠陥補正を行う。なお、後述する
巨大欠陥の場合には、２画素について例えばその前後の
光量データに基づいて欠陥補正が行われるものとする。

【００２２】次に、上述した欠陥検出補正システムにお
ける欠陥検出のための一連の処理手順について、図４，
図５および図６のフローチャートにしたがってより具体
的に説明する。なお、この欠陥検出処理は、ＣＣＤエリ
アセンサ１１での信号電荷の蓄積時間を数フィールド分
に設定した条件下で、撮像部２３の全領域の各画素につ
いて、通常の走査順に順次走査することによって行われ
る。また、本ルーチンは、各画素単位で呼び出されて実
行されるものとする。

【００２３】先ず、図１のＡ／Ｄコンバータ１３の出力
データである光量データＸを取り込み（ステップＳ１
１）、この光量データＸを所定の第１の欠陥しきい値Ｖ
ｔｈ１と比較することによってその画素に欠陥があるか
否かを判断する（ステップＳ１２）。欠陥画素でないと
判定した場合には、本ルーチンの処理を終了する。欠陥
画素であると判定した場合には、その欠陥画素の光量デ
ータＸを第１の欠陥しきい値Ｖｔｈ１よりも大なる第２
の欠陥しきい値Ｖｔｈ２と比較することによってその欠
陥が巨大欠陥であるか否かを判断する（ステップＳ１
３）。検出した欠陥が巨大欠陥でなければ、その欠陥画
素が有効画素領域２６に属する画素（以下、有効領域画
素と略称する）であるか否かをＶ，Ｈの各アドレスデー
タから判断する（ステップＳ１４）。巨大欠陥であれ
ば、その旨を示す１ビット情報を光量データＸに付加し
（ステップＳ１５）、しかる後ステップＳ１４に移行し
て有効領域画素であるか否かを判断する。

【００２４】そして、欠陥画素が有効領域画素であると
判定した場合には、その欠陥画素についてのデータを記
憶するための処理（有効領域画素の記憶処理）を実行し
（ステップＳ１６）、欠陥画素が無効画素領域２７に属
する画素（以下、無効領域画素と略称する）であると判
定した場合には、その欠陥画素についてのデータを記憶
するための処理（無効領域画素の記憶処理）を実行し
（ステップＳ１７）し、１つの画素についての欠陥検出
のための一連の処理を終了する。以下、ステップＳ１６
の有効領域画素の記憶処理およびステップＳ１７の無効
領域画素の記憶処理における各処理手順について具体的
に説明する。

【００２５】先ず、有効領域画素の記憶処理のための処
理手順について図５のフローチャートにしたがって図７
の概念図を参照しつつ説明する。先ず、データＡバンク
３３ａに有効領域画素についてのデータ（以下、有効領
域データと略称する）が記憶されているか否かを判断し
（ステップＳ１０１）、有効領域データが記憶されてい
れば、欠陥画素の光量データＸがデータＡバンク３３ａ
の光量データＡよりも大きいか否かを判断する（ステッ
プＳ１０２）。そして、ステップＳ１０２において、Ｘ
＞Ａであると判定した場合には、それまでデータＡバン
ク３３ａに記憶されていた有効領域画素の光量データＡ
およびそのＶ，Ｈアドレスデータに代えて今回の有効領
域画素の光量データＸおよびそのＶ，Ｈアドレスデータ
を記憶する（ステップＳ１０３）。

【００２６】このとき、データＡバンク３３ａに対応す
る有効／無効フラグ３４ａに、データＡバンク３３ａに
新たに記憶された光量データＡが有効領域データである
ことを示す例えば“１”の１ビット情報をセットする。
また、それまでデータＡバンク３３ａに記憶されていた
データＡをデータＢバンク３３ｂに、データＢバンク３
３ｂに記憶されていたデータＢをデータＣバンク３３ｃ
に、データＣバンク３３ｃに記憶されていたデータＣを
データＤバンク３３ｄにそれぞれ記憶し直し、データＤ
バンク３３ｄに記憶されていたデータＤを捨てる処理が
行われるとともに、有効／無効フラグ３４ｂ〜３４ｄに
は、データバンク３３ｂ〜３３ｄに新たに記憶されたデ
ータに対応するフラグがセットされる。

【００２７】一方、ステップＳ１０１において、データ
Ａバンク３３ａに有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、データＡバンク３３ａには全くデー
タが記憶されていないか、又は無効領域画素についての
データ（以下、無効領域データと略称する）が記憶され
ていることになり、また有効領域データが無効領域デー
タよりも優先するため、無条件にステップＳ１０３に移
行して今回の有効領域画素の光量データＸおよびその
Ｖ，ＨアドレスデータをデータＡバンク３３ａに記憶す
る。

【００２８】なお、データＡバンク３３ａに無効領域デ
ータが記憶されていた場合は、上記の場合と同様に、デ
ータＡバンク３３ａのデータＡをデータＢバンク３３ｂ
に、データＢバンク３３ｂのデータＢをデータＣバンク
３３ｃに、データＣバンク３３ｃのデータＣをデータＤ
バンク３３ｄにそれぞれ記憶し直し、データＤバンク３
３ｄのデータＤを捨てる処理が行われる。このとき、有
効／無効フラグ３４ｂ〜３４ｄには、データバンク３３
ｂ〜３３ｄに新たに記憶されたデータに対応するフラグ
がセットされる。

【００２９】次に、ステップＳ１０２において、Ｘ≦Ａ
であると判定した場合には、データＢバンク３３ｂに有
効領域データが記憶されているか否かを判断し（ステッ
プＳ１０４）、有効領域データが記憶されていれば、欠
陥画素の光量データＸがデータＢバンク３３ｂの光量デ
ータＢよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０
５）。そして、ステップＳ１０５において、Ｘ＞Ｂであ
ると判定した場合は、それまでデータＢバンク３３ｂに
記憶されていた有効領域画素の光量データＢおよびその
Ｖ，Ｈアドレスデータに代えて今回の有効領域画素の光
量データＸおよびそのＶ，Ｈアドレスデータを記憶する
（ステップＳ１０６）。

【００３０】このとき、データＢバンク３３ｂに対応す
る有効／無効フラグ３４ｂに、データＢバンク３３ｂに
新たに記憶された光量データＢが有効領域データである
ことを示す“１”の１ビット情報をセットする。また、
それまでデータＢバンク３３ｂに記憶されていたデータ
ＢをデータＣバンク３３ｃに、データＣバンク３３ｃに
記憶されていたデータＣをデータＤバンク３３ｄに記憶
し直し、データＤバンク３３ｄに記憶されていたデータ
Ｄを捨てる処理が行われるとともに、有効／無効フラグ
３４ｃ，３４ｄには、データバンク３３ｃ，３３ｄに新
たに記憶されたデータに対応するフラグがセットされ
る。

【００３１】一方、ステップＳ１０４において、データ
Ｂバンク３３ｂに有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、データＢバンク３３ｂには全くデー
タが記憶されていないか、又は無効領域データが記憶さ
れていることになるので、無条件にステップＳ１０６に
移行して今回の有効領域画素の光量データＸおよびその
Ｖ，ＨアドレスデータをデータＢバンク３３ｂに記憶す
る。なお、データＢバンク３３ｂに無効領域データが記
憶されていた場合には、上記の場合と同様に、データＢ
バンク３３ｂのデータＢをデータＣバンク３３ｃに、デ
ータＣバンク３３ｃのデータＣをデータＤバンク３３ｄ
に記憶し直し、データＤバンク３３ｄのデータＤを捨て
る処理が行われるとともに、有効／無効フラグ３４ｃ，
３４ｄには、データバンク３３ｃ，３３ｄに新たに記憶
されたデータに対応するフラグがセットされる。

【００３２】次に、ステップＳ１０５において、Ｘ≦Ｂ
であると判定した場合には、データＣバンク３３ｃに有
効領域データが記憶されているか否かを判断し（ステッ
プＳ１０７）、有効領域データが記憶されていれば、欠
陥画素の光量データＸがデータＣバンク３３ｃの光量デ
ータＣよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１０
８）。そして、ステップＳ１０８において、Ｘ＞Ｃであ
ると判定した場合は、それまでデータＣバンク３３ｃに
記憶されていた有効領域画素の光量データＣおよびその
Ｖ，Ｈアドレスデータに代えて今回の有効領域画素の光
量データＸおよびそのＶ，Ｈアドレスデータを記憶する
（ステップＳ１０９）。

【００３３】このとき、データＣバンク３３ｃに対応す
る有効／無効フラグ３４ｃに、データＣバンク３３ｃに
新たに記憶された光量データＣが有効領域データである
ことを示す“１”の１ビット情報をセットする。また、
それまでデータＣバンク３３ｃに記憶されていたデータ
ＣをデータＤバンク３３ｄに記憶し直し、データＤバン
ク３３ｄに記憶されていたデータＤを捨てる処理が行わ
れるとともに、有効／無効フラグ３４ｄには、データバ
ンク３３ｄに新たに記憶されたデータに対応するフラグ
がセットされる。

【００３４】一方、ステップＳ１０７において、データ
Ｃバンク３３ｃに有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、データＣバンク３３ｃには全くデー
タが記憶されていないか、又は無効領域データが記憶さ
れていることになるので、無条件にステップＳ１０９に
移行して今回の有効領域画素の光量データＸおよびその
Ｖ，ＨアドレスデータをデータＣバンク３３ｃに記憶す
る。なお、データＣバンク３３ｃに無効領域データが記
憶されていた場合は、上記の場合と同様に、データＣバ
ンク３３ｃのデータＣをデータＤバンク３３ｄに記憶し
直し、データＤバンク３３ｄのデータＤを捨てる処理が
行われるとともに、有効／無効フラグ３４ｄには、デー
タバンク３３ｄに新たに記憶されたデータに対応するフ
ラグがセットされる。

【００３５】次に、ステップＳ１０８において、Ｘ≦Ｃ
であると判定した場合には、データＤバンク３３ｄに有
効領域データが記憶されているか否かを判断し（ステッ
プＳ１１０）、有効領域データが記憶されていれば、欠
陥画素の光量データＸがデータＤバンク３３ｄの光量デ
ータＤよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ１１
１）。そして、ステップＳ１１１において、Ｘ＞Ｄであ
ると判定した場合は、それまでデータＤバンク３３ｄに
記憶されていた有効領域画素の光量データＤおよびその
Ｖ，Ｈアドレスデータに代えて今回の有効領域画素の光
量データＸおよびそのＶ，Ｈアドレスデータを記憶する
（ステップＳ１１２）。

【００３６】このとき、データＤバンク３３ｄに対応す
る有効／無効フラグ３４ｄに、データＤバンク３３ｄに
新たに記憶された光量データＤが有効領域データである
ことを示す“１”の１ビット情報をセットするととも
に、それまでデータＤバンク３３ｄに記憶されていたデ
ータＤを捨てる処理が行われる。一方、ステップＳ１１
０において、データＤバンク３３ｄに有効領域データが
記憶されていないと判定した場合には、データＤバンク
３３ｄには全くデータが記憶されていないか、又は無効
領域データが記憶されていることになるので、無条件に
ステップＳ１１２に移行して今回の有効領域画素の光量
データＸおよびそのＶ，ＨアドレスデータをデータＤバ
ンク３３ｄに記憶する。データＤバンク３３ｄに無効領
域データが記憶されていた場合は、上記の場合と同様
に、データＤバンク３３ｄのデータＤを捨てる処理が行
われる。

【００３７】なお、ステップＳ１１１において、Ｘ≦Ｄ
であると判定した場合には、データＡバンク３３ａ，デ
ータＢバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデー
タＤバンク３３ｄに、今回の有効領域画素の光量データ
Ｘよりもレベルの大なる４個の有効領域画素の光量デー
タＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが既に記憶されていることになるの
で、今回の有効領域画素の光量データＸを記憶せず、有
効画素領域２６に属する欠陥画素についてのデータを記
憶するための一連の処理を終了する。

【００３８】以上の処理により、本例では４個の欠陥画
素についてのデータが、有効領域データを無効領域デー
タよりも優先させた形で、光量データのレベルの大きい
ものから順にデータＡバンク３３ａ，データＢバンク３
３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデータＤバンク３３
ｄに記憶される。図７の概念図には、有効画素領域２６
に属する欠陥画素が検出された場合における欠陥画素に
ついてのデータの記憶態様の３例が示されている。

【００３９】先ず、例１では、データＡバンク３３ａ，
データＢバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデ
ータＤバンク３３ｄの全てに有効領域データが既に記憶
されている場合である。この場合には、今回の光量デー
タＸをデータＡバンク３３ａの光量データＡと比較し、
Ｘ＞Ａであれば、光量データＸをデータＡバンク３３ａ
に記憶する。Ｘ≦Ａであれば、光量データＸをデータＢ
バンク３３ｂの光量データＢと比較し、Ｘ＞Ｂであれ
ば、光量データＸをデータＢバンク３３ｂに記憶する。
Ｘ≦Ｂであれば、光量データＸをデータＣバンク３３ｃ
の光量データＣと比較し、Ｘ＞Ｃであれば、光量データ
ＸをデータＣバンク３３ｃに記憶する。Ｘ≦Ｃであれ
ば、光量データＸをデータＤバンク３３ｄの光量データ
Ｄと比較し、Ｘ＞Ｄであれば、光量データＸをデータＤ
バンク３３ｄに記憶する。Ｘ≦Ｄであれば、今回の光量
データＸは記憶しない。

【００４０】例２では、データＡバンク３３ａおよびデ
ータＢバンク３３ｂに有効領域データが、データＣバン
ク３３ｃおよびデータＤバンク３３ｄに無効領域データ
が既に記憶されている場合である。この場合には、今回
の光量データＸをデータＡバンク３３ａの光量データＡ
と比較し、Ｘ＞Ａであれば、光量データＸをデータＡバ
ンク３３ａに記憶する。Ｘ≦Ａであれば、光量データＸ
をデータＢバンク３３ｂの光量データＢと比較し、Ｘ＞
Ｂであれば、光量データＸをデータＢバンク３３ｂに記
憶する。Ｘ≦Ｂであれば、有効領域データが無効領域デ
ータよりも優先されるので、無条件に今回の光量データ
ＸをデータＣバンク３３ｃの光量データＣに代えて記憶
する。このとき、それまでデータＣバンク３３ｃに記憶
されていた光量データＣはデータＤバンク３３ｄに記憶
される。

【００４１】例３では、データＡバンク３３ａ，データ
Ｂバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデータＤ
バンク３３ｄの全てに無効領域データが既に記憶されて
いる場合である。この場合には、有効領域データが無効
領域データよりも優先されるので、無条件に今回の光量
データＸをデータＡバンク３３ａの光量データＡに代え
て記憶する。このとき、それまでデータＢバンク３３ｂ
に記憶されていた光量データＢはデータＣバンク３３ｃ
に、データＣバンク３３ｃに記憶されていた光量データ
ＣはデータＤバンク３３ｄにそれぞれ記憶され、データ
Ｄバンク３３ｄに記憶されていた光量データＤは捨てら
れる。

【００４２】次に、無効領域画素の記憶処理のための処
理手順について図６のフローチャートにしたがって図８
の概念図を参照しつつ説明する。先ず、データＡバンク
３３ａに有効領域データが記憶されているか否かを判断
する（ステップＳ２０１）。このとき、有効領域データ
が記憶されていないと判定した場合には、データＡバン
ク３３ａには全くデータが記憶されていないか、又は無
効領域データが記憶されていることになるので、欠陥画
素の光量データＸがデータＡバンク３３ａの光量データ
Ａよりも大きいか否かを判断する（ステップＳ２０
２）。なお、データＡバンク３３ａに光量データが記憶
されていないときの記憶内容はデータ０（０レベル）と
し、他のバンク３３ｂ〜３３ｄについても同様とする。

【００４３】そして、Ｘ＞Ａであると判定した場合に
は、今回の有効領域画素の光量データＸおよびそのＶ，
ＨアドレスデータをデータＡバンク３３ａに記憶する
（ステップＳ２０３）。このとき、データＡバンク３３
ａに対応する有効／無効フラグ３４ａに、データＡバン
ク３３ａに新たに記憶された光量データＡが無効領域デ
ータであることを示す例えば“０”の１ビット情報をセ
ットする。また、それまでデータＡバンク３３ａに記憶
されていたデータＡをデータＢバンク３３ｂに、データ
Ｂバンク３３ｂに記憶されていたデータＢをデータＣバ
ンク３３ｃに、データＣバンク３３ｃに記憶されていた
データＣをデータＤバンク３３ｄにそれぞれ記憶し直
し、データＤバンク３３ｄに記憶されていたデータＤを
捨てる処理が行われるとともに、有効／無効フラグ３４
ｂ〜３４ｄには、データバンク３３ｂ〜３３ｄに新たに
記憶されたデータに対応するフラグがセットされる。

【００４４】次に、ステップＳ２０１で有効領域データ
が記憶されていると判定した場合には、無効領域データ
よりも有効領域データの方が優先されるために無条件
に、又ステップＳ２０１で有効領域データが記憶されて
いないと判定した場合には、ステップＳ２０２でのＸ≦
Ａの判定結果を条件に、データＢバンク３３ｂに有効領
域データが記憶されているか否かを判断する（ステップ
Ｓ２０４）。このとき、有効領域データが記憶されてい
ないと判定した場合には、データＢバンク３３ｂには全
くデータが記憶されていないか、又は無効領域データが
記憶されていることになるので、欠陥画素の光量データ
ＸがデータＢバンク３３ｂの光量データＢよりも大きい
か否かを判断する（ステップＳ２０５）。

【００４５】そして、Ｘ＞Ｂであると判定した場合に
は、今回の有効領域画素の光量データＸおよびそのＶ，
ＨアドレスデータをデータＢバンク３３ｂに記憶する
（ステップＳ２０６）。このとき、データＢバンク３３
ｂに対応する有効／無効フラグ３４ｂに、データＢバン
ク３３ｂに新たに記憶された光量データＢが無効領域デ
ータであることを示す“０”の１ビット情報をセットす
る。また、それまでデータＢバンク３３ｂに記憶されて
いたデータＢをデータＣバンク３３ｃに、データＣバン
ク３３ｃに記憶されていたデータＣをデータＤバンク３
３ｄにそれぞれ記憶し直し、データＤバンク３３ｄに記
憶されていたデータＤを捨てる処理が行われるととも
に、有効／無効フラグ３４ｃ，３４ｄには、データバン
ク３３ｃ，３３ｄに新たに記憶されたデータに対応する
フラグがセットされる。

【００４６】次に、ステップＳ２０４で有効領域データ
が記憶されていると判定した場合には無条件に、またス
テップＳ２０５で有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、ステップＳ２０６でのＸ≦Ｂの判定
結果を条件に、データＣバンク３３ｃに有効領域データ
が記憶されているか否かを判断する（ステップＳ２０
７）。このとき、有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、データＣバンク３３ｃには全くデー
タが記憶されていないか、又は無効領域データが記憶さ
れていることになるので、欠陥画素の光量データＸがデ
ータＣバンク３３ｃの光量データＣよりも大きいか否か
を判断する（ステップＳ２０８）。

【００４７】そして、Ｘ＞Ｃであると判定した場合は、
今回の有効領域画素の光量データＸおよびそのＶ，Ｈア
ドレスデータをデータＣバンク３３ｃに記憶する（ステ
ップＳ２０９）。このとき、データＣバンク３３ｃに対
応する有効／無効フラグ３４ｃに、データＢバンク３３
ｃに新たに記憶された光量データＣが無効領域データで
あることを示す“０”の１ビット情報をセットする。ま
た、それまでデータＣバンク３３ｃに記憶されていたデ
ータＣをデータＤバンク３３ｄに記憶し直し、データＤ
バンク３３ｄに記憶されていたデータＤを捨てる処理が
行われるとともに、有効／無効フラグ３４ｄには、デー
タバンク３３ｄに新たに記憶されたデータに対応するフ
ラグがセットされる。

【００４８】次に、ステップＳ２０７で有効領域データ
が記憶されていると判定した場合には無条件に、またス
テップＳ２０７で有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、ステップＳ２０８でのＸ≦Ｃの判定
結果を条件に、データＤバンク３３ｄに有効領域データ
が記憶されているか否かを判断する（ステップＳ２１
０）。このとき、有効領域データが記憶されていないと
判定した場合には、データＤバンク３３ｄには全くデー
タが記憶されていないか、又は無効領域データが記憶さ
れていることになるので、欠陥画素の光量データＸがデ
ータＤバンク３３ｄの光量データＤよりも大きいか否か
を判断する（ステップＳ２１１）。

【００４９】そして、Ｘ＞Ｄであると判定した場合に
は、今回の有効領域画素の光量データＸおよびそのＶ，
ＨアドレスデータをデータＤバンク３３ｄに記憶する
（ステップＳ２１２）。このとき、データＤバンク３３
ｄに対応する有効／無効フラグ３４ｄに、データＢバン
ク３３ｄに新たに記憶された光量データＤが無効領域デ
ータであることを示す“０”の１ビット情報をセットす
る。また、それまでデータＤバンク３３ｄに記憶されて
いたデータＤを捨てる処理が行われる。

【００５０】なお、ステップＳ２０７において、データ
Ｂバンク３３ｄに有効領域データが記憶されていると判
定した場合は、データＡバンク３３ａ，データＢバンク
３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデータＤバンク３
３ｄに、今回の無効領域画素の光量データＸよりもレベ
ルの大なる４個の無効領域画素の光量データＡ，Ｂ，
Ｃ，Ｄが既に記憶されていることになるので、今回の無
効領域画素の光量データＸを記憶せず、無効画素領域２
７に属する欠陥画素についてのデータを記憶するための
一連の処理を終了する。

【００５１】以上の処理により、４個の欠陥画素につい
てのデータが、有効領域データを無効領域データよりも
優先させた形で、光量データのレベルの大きいものから
順にデータＡバンク３３ａ，データＢバンク３３ｂ，デ
ータＣバンク３３ｃおよびデータＤバンク３３ｄに記憶
される。図８の概念図には、無効画素領域２７に属する
欠陥画素が検出された場合における各欠陥画素について
のデータの記憶態様の３例が示されている。

【００５２】先ず、例１では、データＡバンク３３ａ，
データＢバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデ
ータＤバンク３３ｄの全てに有効領域データが既に記憶
されている場合である。この場合には、有効領域データ
の方が優先されることから、今回の光量データＸをデー
タＡバンク３３ａ，データＢバンク３３ｂ，データＣバ
ンク３３ｃおよびデータＤバンク３３ｄのいずれにも記
憶しない。

【００５３】例２では、データＡバンク３３ａおよびデ
ータＢバンク３３ｂに有効領域データが、データＣバン
ク３３ｃおよびデータＤバンク３３ｄに無効領域データ
が既に記憶されている場合である。この場合において
も、有効領域データの方が優先されることから、今回の
光量データＸをデータＡバンク３３ａおよびデータＢバ
ンク３３ｂには記憶しない。そして、今回の光量データ
ＸをデータＣバンク３３ｃの光量データＣと比較し、Ｘ
＞Ｃであれば、光量データＸをデータＣバンク３３ｃに
記憶する。Ｘ≦Ｃであれば、光量データＸをデータＤバ
ンク３３ｄの光量データＤと比較し、Ｘ＞Ｄであれば、
光量データＸをデータＤバンク３３ｄに記憶する。Ｘ≦
Ｄであれば、今回の光量データＸを記憶しない。

【００５４】例３では、データＡバンク３３ａ，データ
Ｂバンク３３ｂ，データＣバンク３３ｃおよびデータＤ
バンク３３ｄの全てに無効領域データが既に記憶されて
いる場合である。この場合には、今回の光量データＸを
データＡバンク３３ａの光量データＡと比較し、Ｘ＞Ａ
であれば、光量データＸをデータＡバンク３３ａに記憶
する。Ｘ≦Ａであれば、光量データＸをデータＢバンク
３３ｂの光量データＢと比較し、Ｘ＞Ｂであれば、光量
データＸをデータＢバンク３３ｂに記憶する。Ｘ≦Ｂで
あれば、光量データＸをデータＣバンク３３ｃの光量デ
ータＣと比較し、Ｘ＞Ｃであれば、光量データＸをデー
タＣバンク３３ｃに記憶する。Ｘ≦Ｃであれば、光量デ
ータＸをデータＤバンク３３ｄの光量データＤと比較
し、Ｘ＞Ｄであれば、光量データＸをデータＤバンク３
３ｄに記憶する。Ｘ≦Ｄであれば、今回の光量データＸ
は記憶しない。

【００５５】なお、上記実施例では、欠陥画素を検出す
るに際し、各画素の光量データを欠陥しきい値と比較し
て欠陥画素であるか否かを判定した後、その欠陥画素が
有効画素領域２６に属する画素であるか無効画素領域２
７に属する画素であるかを判別して検出エリアに優先度
を持たせるようにしたが、無効画素領域２７の画素の光
量データにタイミング的にゲートをかけることにより、
先ず、有効画素領域２６の画素について欠陥検出を行
い、有効画素領域２６の欠陥画素数が所定数に達しない
場合には、再度走査を行いつつ今度は有効画素領域２６
の画素の光量データにゲートをかけることによって無効
画素領域２７の画素について欠陥検出を行うようにする
方法も可能である。

【００５６】この方法によれば、最初の走査で有効画素
領域２６の欠陥画素数が所定数に達しない場合には再度
走査を行う必要があるものの、欠陥検出された画素が有
効画素領域２６に属する画素であるか無効画素領域２７
に属する画素であるかを判別する必要がないことから、
その判別のための回路が不要となるので、回路構成を簡
略化できる利点がある。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像面が映像として出力される有効画素領域とそれ以外
の無効画素領域とからなる固体撮像素子において、その
欠陥画素を検出する際に、有効画素領域の欠陥画素の検
出を無効画素領域の欠陥画素の検出よりも優先して行う
ようにしたことにより、優先度の高い有効画素領域の欠
陥補正から優先的に補正することができるので、欠陥画
素についてのデータを記憶しておくデータバンク数を増
やさなくても、欠陥補正を効果的に行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る欠陥検出補正システムの構成図で
ある。

【図２】ＣＣＤエリアセンサの概略構成図である。

【図３】欠陥検出回路の一例を示すブロック図である。

【図４】本発明による欠陥検出方法の手順を示すフロー
チャートである。

【図５】欠陥画素が有効領域画素の場合の処理手順を示
すフローチャートである。

【図６】欠陥画素が無効領域画素の場合の処理手順を示
すフローチャートである。

【図７】欠陥画素が有効領域画素の場合の処理例を示す
概念図である。

【図８】欠陥画素が無効領域画素の場合の処理例を示す
概念図である。

【図９】従来例を示すブロック図である。

【符号の説明】

１１ＣＣＤエリアセンサ１３Ａ／Ｄコンバータ１４ＤＳＰ（ディジタル信号処理）回路１５欠陥検出回路１６欠陥補正回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像面が映像として出力される有効画素
領域とそれ以外の無効画素領域とからなる固体撮像素子
における欠陥画素の検出方法であって、前記有効画素領域の欠陥画素の検出を前記無効画素領域
の欠陥画素の検出よりも優先して行うことを特徴とする
固体撮像素子の欠陥検出方法。