DE3632488C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Bildwandlereinrichtung mit den Merkmalen, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 im Hinblick auf die US-PS 42 40 103 als bekannt vorausgesetzt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur temperaturabhängigen Defektkorrektur für Halbleiterbildwandler, die defekte photoempfindliche Elemente enthalten.

Halbleiterbildwandler finden zunehmende Verwendung bei Kameras, die auf Strahlungsenergie im sichtbaren und infraroten Strahlungsbereich ansprechen, wegen ihrer langen Lebensdauer, der geringen Leistungsaufnahme und der geringen Größe, verglichen mit üblichen Bildaufnahmeröhren. Halbleiterbildwandler enthalten eine Bildwandlerfläche mit einem Feld diskreter photoempfindlicher Bildelemente (Pixel), die auf das Licht einer Szene ansprechen. Üblicherweise haben für die Verwendung in Fernsehkameras geeignete Halbleiterbildwandler, wie z. B. x-y-addressierte MOS-Feldeffekttransistorbildwandler oder selbstabtastende CTD-(Ladungsverschiebe)-Bildwandler, bis zu 200 000 Bildelemente oder Pixel. Wegen zufallsverteilter Inhomogenitäten in dem Halbleiter-Trägermaterial, aus dem die Halbleiterbildwandler hergestellt werden, und Unreinheiten und/oder Störstellen, die während des Herstellungsprozesses verursacht werden, ist die Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbildwandlern mit einer akzeptablen Bilderzeugungscharakteristik für jedes Pixel im wesentlichen umso geringer, je größer die Anzahl der Pixel ist. Eine Bilderzeugungscharakteristik für einen Halbleiterbildwandler ist z. B. die Dunkelstromempfindlichkeit. Es ist z. B. aus EP-A-1 40 266 bekannt, das Halbleitereinrichtungen einen gewissen Leckstrom zeigen. Bei einem Halbleiterbildwandler kann der Leckstrom zur Sammlung von Ladung auf einem Pixel führen, selbst wenn keine Photoerzeugung vorliegt, dies ist als Dunkelstromempfindlichkeit bekannt. Wenn Halbleiterbildwandler in Fernsehkameras verwendet werden, dann muß die das Nichtvorliegen eines Bildes repräsentierende Dunkelstromempfindlichkeit eines jeden Pixels vergleichsweise niedrig sein, verglichen mit seiner das Vorliegen eines Bildes repräsentierenden Photoempfindlichkeit, so daß es möglich ist, ein Fernsehsignal mit einem akzeptablen Signal-Rauschverhältnis zu erzeugen. Wenn die Dunkelstromempfindlichkeit eines bestimmten Pixels dagegen größer ist als der Durchschnittswert für die umgebenden Pixels, so wird dies zu einem "Weißpunkt"-Defekt im erzeugten Fernsehsignal führen. Andererseits kann ein Pixel einen "Schwarzpunkt"- Defekt im Fernsehsignal bewirken als Folge von Verunreinigungen und/oder Störstellen, die während des Herstellungsprozesses des Bildwandlers verursacht worden sind. Wegen Defekten wie diesen, ist die Ausbeute bei der Herstellung von Halbleiterbildwandlern mit einer großen Anzahl von Pixeln, wie bei solchen, die für qualitativ hochwertige Fernsehkameras geeignet sind, sehr niedrig. Es muß daher jeder Bildwandler sorgfältig getestet werden, um die defekten auszusondern und es sind daher hohe Kosten notwendig, die vergleichsweise wenigen Bildwandler, die sich als akzeptabel erweisen, herzustellen.

Ein Weg, um solche fehlerhaften Bildwandler in einer Fernsehkamera verwenden zu können, wodurch die Anzahl der nutzbaren Bilderwandler ansteigt und in der Folge deren Kosten sinken, besteht darin, in der Kamera eine Defektkorrektureinrichtung vorzusehen.

In der US-PS 41 79 711 (Nagumo) wird eine Kamera beschrieben, bei der ein CCD-(Ladungsspeicher)-Bildwandler und Bildspeicher, in dem die Ortsinformation der Defekte gespeichert ist, im Synchrontakt abgefragt werden. Wenn der Speicher für die Ortsinformation der Defekte anzeigt, daß vom CCD-Bildwandler ein Signal von einem fehlerhaften Pixel geliefert wird, dann wird es durch ein Signal von einem vorhergehenden Pixel ersetzt. Diese Korrekturart, die im allgemeinen als "Substitution" bezeichnet wird, ist im allgemeinen nicht wünschenswert für die Verwendung bei qualitativ hochwertigen Fernsehkameras, da das ersetzte Signal klar als fehlerhaft sichtbar ist, wenn ein Testbild oder eine fein detaillierte Szene betrachtet wird. Darüber hinaus ist ein sehr großer Speicher notwendig, um die Adressen eines jeden Pixels zu speichern, um diejenigen herauszufinden, die fehlerhaft sind, wodurch Größe, Kosten und Leistungsaufnahme der Defektkorrektureinrichtung erhöht werden. In den US-PS 42 00 934 (Hofmann) ist eine andere Bilddefekt­ korrektureinrichtung beschrieben, die einen Bildspeicher enthält, in dem die Amplitude des Dunkelstromes für jedes Pixel des Halbleiterbildwandlers gespeichert wird. Der Bildwandler und der Bildspeicher werden dann synchron getaktet abgefragt und die im Bildspeicher gespeicherten Dunkelstromamplitude von den von den jeweiligen Pixeln des Bildwandlers gelieferten Signale subtrahiert. Dies wird zu einem Bild repräsentierenden Signal, das im wesentlichen frei ist ist von bildfreien Dunkelstromvariationen solange jede gespeicherte Dunkelstromamplitude kleiner ist als das größtmögliche Variationssignal für das entsprechende Pixel und solange ausreichende Signalkapazität übrig bleibt, um richtig auf das einfallende Licht anzusprechen. Dieses System ist vorteilhaft gegenüber dem Substitutionsverfahren, da die Korrektur in einem wiedergegebenen Bild tatsächlich nicht wahrnehmbar. Bei der Korrektureinrichtung gemäß EP-A-1 40 266 wird als Dunkelstrom der defekten Bildelemenente durch Variation der Amplitude von Rückstellimpulsen, die über positive Kapazitäten in das Ausgangssignal eingekoppelt werden, kompensiert.

Es ist aus der DE-OS 34 33 848 bekannt, daß sich die Amplitude des Dunkelstromsignals in Abhängigkeit mit Änderungen der Temperatur des Halbleitermaterials ändert. Bei CCD-Bildwandlern, z. B. verdoppelten sich ungefähr die Dunkelstromamplituden jeweils bei 8 K Antieg der Bildwandlertemperatur. Daher kann bei der oben beschriebenen Subtraktionsdefektkorrektur die Temperatur des Bildwandlers sich ändern zwischen der Zeit, zu der die Dunkelstromsignale im Speicher abgespeichert worden sind, und dem darauffolgenden Auslesen dieser Signale, was zu einer ungenauen Defektkorrektur führt.

Die Erfindung gemäß Anspruch 1 löst die Aufgabe, eine Defektkorrektureinrichtung für Halbleiterbildwandler zur Erzeugung an der Temperatur des Halbleitermaterials des Bildwandlers orientierter Defektkorrektursignale für die defekten Pixel zu schaffen.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Defektkorrektureinrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Fernsehkamera mit einer temperaturabhängigen Defektkorrektur für einen Halbleiterbildwandler gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer alternativen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Defektkorrektur;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Einrichtung zum Bestimmen der Position des Amplitudenpegels von Defekten in einem Halbleiterbildwandler, die im Zusammenhang mit der in den Fig. 1 und 2 gezeigten Defektkorrekturschaltungen verwendet werden; und

Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Bestimmung der Position und des Amplitudenpegels von Defekten in einem Halbleiterbildwandler, die in Zusammenhang mit der Fig. 2 dargestellten Defektkorrektur verwendet werden kann.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Kamera wird Licht, dargestellt durch einen Wellenpfeil, durch eine Optik (10) von einer Szene auf die photoempfindliche Bildwandlerfläche eines Halbleiterbildwandlers (12) gerichtet. Der Bildwandler (12) kann eine von mehreren üblicherweise verwendeten Halbleiterbildwandlereinrichtungen enthalten, wie zum Beispiel eine x-y-adressierte MOS-Bildwandlereinrichtung oder einen selbstabtastenden Ladungsverschiebe-(CTD)-Bildwandler. Bei der dargestellten Ausführungsform enthält der Bildwandler (12) einen Ladungsgekoppelten (CTD)-Rahmentransferbildwandler, wie z. B. den CTD-Rahmentransferbildwandler (SID504) der RCA Corporation.

Ein CCD-Rahmentransferbildwandler (nach dem angloamerikanischen Sprachgebrauch "frame transfer CCD imager") enthält ein Halbleiter­ trägermaterial mit einer Vielzahl von Elektroden, die über einer Trägermaterialisolierschicht angebracht sind und selektiv dotierte Bereiche zur Bildung eines Bildwandlerbereiches (A-Register) mit einem Feld von photoempfindlichen Bildelementen (Pixel) zur Erzeugung eines Ladungsmusters entsprechend dem von der Szene einfallenden Licht, einen Ladungsverschiebebereich (B-Register), der vom einfallenden Licht maskiert ist, um das im A-Register erzeugte Ladungsmuster zu speichern, und einen Auslesebereich (C-Register), um dem erzeugten Ladungsmuster entsprechende elektrische Signale auszulesen. Eine Treiberstufe (14) mit üblichen Pegelverschiebe- und Verstärkerstufen liefert pegelverschobene und verstärkt Versionen von Mehrphasentaktgebersignale, die durch eine Zeitgeber- und Synchronisationsschaltung (16) entsprechend den Impulsen eines Hauptoszillators (18) erzeugt werden, an die Elektroden im A-, B- und C-Register des Bildwandlers (12). Aufbau und Wirkungsweise von CCD-Bildwandlern sind im Stande der Technik wohlbekannt, daher soll der Bildwandler (12) nicht weitergehend beschrieben werden.

Das am Ausgang des C-Registers erzeugte elektrische Signal liefert ein Bildwandlerausgangssignal für eine Signalwiederherstellungsschaltung (20), die z. B. eine korrelierte Doppelabtastschaltung, wie sie im Stande der Technik bekannt ist, enthalten kann. Das Signal von der Signalwiederherstellungsschaltung (20) wird dem nichtinvertierenden (+) Signaleingang eines Differenzverstärkers (22) zugeführt.

Wenn ein bestimmtes Pixel fehlerhaft oder defekt ist, dann wird, wie weiter unten noch genau beschrieben, ein Defektkorrektursignal mit einer Amplitude, die entsprechend der Temperatur des Bildwandlers (12) eingestellt ist, den invertierenden (-) Signaleingang des Verstärkers (22) zugeführt, während der Zeitspanne, in der das elektrische Signal am nichtinvertierenden (+) Signal am Eingang des Verstärkers (22) mit dem defekten Pixel korrespondiert. Am Ausgang des Verstärkers (22) wird ein defektkorrigiertes Signal erzeugt und durch Signalverabeitungsschaltung (24), wie Schaltungen für Gammakorrektur, Weißabgleich und Schwarzabgleich und Synchronisationssignaleinführung etc. enthalten können, zur Erzeugung eines üblichen Fernsehsignals verarbeitet. Da die Amplitude der Korrektursignale entsprechend der Bildwandlertemperatur eingestellt werden, kann die Defektkorrektur extrem präzis erfolgen. Da nur die Korrektursignale für fehlerhafte Pixel erzeugt zu werden brauchen, werden darüberhinaus erhebliche Einsparungen in Bezug auf Schaltungsaufwand und für die Defektkorrektureinrichtung notwendige Energieversorgung realisiert, wie aus der folgenden Beschreibung hervorgeht.

Im einzelnen enthält die Defektkorrektureinrichtung einen Defektpositonsspeicher (26) mit einem permanenten Festspeicher (ROM), in dem die Adreßinformation zur Identifizierung der Positon eines jeden fehlerhaften Pixels, das korrigiert werden soll, gespeichert ist. Die Adreßinformation kann einen Block von Bits enthalten. Der Block kann z. B. 18 Bits enthalten, wobei das erste Bit anzeigt, daß das den Defekt enthaltende Teilbild gerad- oder ungeradzahlig ist und die nächsten acht Bits die Fernsehzeile angeben, in der der Defekt liegt (wobei 8 Bits ausreichen, um bis zu 255 Zeilen zu identifizieren, was für die 242 aktiven Fernsehzeilen pro Bild beim NTSC-Fernsehsystem ausreicht), und die übrigen neun Bits die Horizontalposition des Defekts entlang der Fernsehzeile anzeigen, neun Bits können bis zu 511 Positionen spezifizieren), was für 403 Pixel pro Zeile, wie sie durch den RCA SID504 CCD-Bildwandler geliefert werden, ausreicht). Ein Defekt-Amplitudenspeicher (28) enthält ebenfalls ein permanentes ROM, in dem ein Informationsblock gespeichert ist, der in Beziehung steht zum Amplitudenpegel des Defektes für jedes fehlerhafte zu korrigierende Pixel. Wenn es sich zum Beispiel bei dem zu korrigierenden Defekt um einen "Weißfleck-Defekt" handelt, dann wird der Amplitudenpegel des Teiles des Dunkelstromes für das defekte Pixel, der größer ist als der mittlere Pixeldunkelstrom seiner Nachbarn (d. h., dessen Referenzpegel überschreitet) im Speicher (28) als Informationsblock (6 Bits sind ausreichend) als Defektkorrektursignal für das fehlerhafte Pixel gespeichert.

Ein sequentieller Adreßgenerator (30) liefert Adreßsignale für den Defektpositionsspeicher (26) und den Defektamplitudenspeicher (28). Für jede durch die Adressignale gegebene Adresse wird eine 18-Bit-Defektadresse aus dem Defektpositonsspeicher (26) ausgelesen und in einem Pufferspeicher (32) gespeichert und ein entsprechendes 6-Bit-Defektkorrektursignal aus dem Defektamplitudenspeicher (28) augelesen und in einem Pufferspeicher (34) gespeichert. Zu jeder Zeit, wenn die Kamera eingeschaltet ist, liefert die Taktgeber- und Synchronisationsschaltung (16) ein teilbildfrequentes Signal an den sequentiellen Adreßgenerator (30), wordurch dieser veranlaßt wird, Adreßsignale an die Speicher (26 und 28) abzugeben, um deren ersten Informationsblock in Bezug auf den ersten zu korrigierenden Pixeldefekt des Fernsehteilbildes auszulesen. Das digitale Defektkorrektursignal, das im Pufferspeicher (34) gespeichert ist, wird durch einen Digital/Analog-Wandler (36) in ein entsprechendes analoges Defektkorrektursignal umgewandelt.

Wie oben bemerkt, variieren die Dunkelstrompegel mit der Temperatur. Deshalb wird er Amplitudenpegel des durch den D/A-Wandler (36) erzeugten Defektkorrektursignals durch eine Temperaturkompensationsstufe (38) entsprechend einem die Temperatur repräsentierendes Signal, das durch einen Temperaturfühler (40) in thermischem Kontakt mit dem Bildwandler (12) erzeugt wird, verändert. Die Temperaturkompensationsstufe (38) kann z. B. einen verstärkungsgeregelten Verstärker verwenden, der das Temperatursignal als Verstärkungsregelsignal nutzt.

Ein Adreßkomparator (42) erhält an einem seiner Eingangsanschlüsse die Defektadresse vom Pufferspeicher (32) und an seinem anderen Eingangsanschluß erhält er Adreßsignale von einem Pixeladreßgenerator (44), die die Adresse des Pixels, welches gerade aus dem Bildwandler (12) ausgelesen wird, repräsentieren. Der Pixel­ adreßgenerator (44) enthält teilbildfrequente (F), zeilenfrequente (L) und pixelfrequente (P) Zähler, die auf Signale (F), (L) und (P) ansprechen, die von einer Taktgeber- und Synchronisationsschaltung (16) zum Erzeugen der laufenden Pixeladresse geliefert werden, die im Stande der Technik bekannt sind. Wenn die laufende Pixeladresse mit der im Pufferspeicher (32) gespeicherten Defektadresse übereinstimmt, dann wird am Ausgang des Komparators (42) ein Kennzeichensignal (Flag) erzeugt. Ansprechend auf dieses Kennzeichensignal wird eine Torschaltung (46) veranlaßt, das temperaturkompensierte Defektkorrektursignal dem invertierenden (-) Eingang des Verstärkers (22) während der Zeitspanne zuzuführen, in der das Signal vom ersten defekten Pixel dem nichtinvertierenden (+) Eingang des Verstärkers (22) zugeführt wird. Der Verstärker (22) subtrahiert des Defektkorrektursignal von dem vom Bildwandler gelieferten Signal, das von dem ersten defekten Pixel abgeleitet ist, was dazu führt, daß den Signalverarbeitungsschaltungen (24) der Kamera ein Signal zugeführt wird, welches im wesentlichen nur dem das Bild repräsentierenden Photosignal für das defekte Pixel entspricht. Die Signalverarbeitungsschaltung (24) kann auch eine Abtastschaltung an ihrem Eingang enthalten, um das defekt korrigierte Signal neu aufzubereiten, so daß durch die Torschaltung (46) verursachte Einschwingvorgänge des Schaltsignals an den Flanken des Pixelsignals eliminiert werden, wie im Stande der Technik bekannt. Das Kennzeichensignal wird ebenfalls dem sequentiellen Adreßgenerator (30) zugeführt, um ihn zu veranlassen, den Speicher (26) und (28) neue Adreßsignale zuzuführen, wodurch bewirkt wird, daß die nächste Defektadresse und das nächste Defektkorrektursignal für das nächste defekte Pixel in die Pufferspeicher (32 bzw. 34) geladen werden, nachdem die Defektkorrektur für das vorhergehende Pixel durchgeführt worden ist. Je nach der tatsächlichen Ausführung der Defektkorrektureinrichtung kann es notwendig sein, die Zuführung des Kennzeichensignals zu der Torschaltung (46) und zum sequentiellen Adreßgenerator (30) über Verzögerungsschaltungen (47) bzw. (49) zu vergrößern, damit die zeitliche Abfolge beim oben beschriebenen Betrieb eingehalten wird.

Es wurde festgestellt, daß Pixel des Bildwandlers mit erheblichem (fehlerhaften) Dunkelstrompegeln, die jedoch unter Verwendung der Einrichtung nach Fig. 1 korrigierbar sind, für verschiedene Pixel verschiedene Temperatur/Amplituden-Verläufe aufweisen können. Diese verschiedenen Temperaturcharakteristiken können z. B. aus Unterschieden bezüglich der Tiefe, in der der Defekt im Halbleitermaterial des Bildwandlers lokalisiert ist, resultieren. Weiter ist beobachtet worden, daß die Amplitude von Dunkelstromdefekten, die ihre Ursache im A-Register haben, einen Temperaturgang aufweisen, daß jedoch die Amplitude von Signaldefekten, von denen festgestellt worden ist, daß sie ihren Ursprung im B-Register haben, meistens keinen Temperaturgang haben. Unter diesen Umständen kann die Temperaturkompensationsstufe (38) der Fig. 1 sehr kompliziert werden, und es kann schwierig sein, eine präzise temperaturabhängige Defektkorrektur für alle defekten Pixel zu erhalten, insbesondere über einen weiteren Temperaturbereich. Daher sind gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung in einem Defektamplitudenspeicher (28 in Fig. 2) mehrere Defektkorrektursignale für jeden Pixeldefekt gespeichert. Jedes gespeicherte Defektkorrektursignal für ein gegebenes defektes Pixel repräsentiert einen Amplitudenpegel für den Dunkelstrom bei einer verschiedenen Bildwandlertemperatur. Während des Betriebs der Kamera wird die Adressierung des Speichers (28) entsprechend dem Bildwandlertemperatursignal verändert, wodurch bewirkt wird, daß ein Defektkorrektursignal ausgelesen wird, das am genauesten an die Amplitude des Dunkelstroms für das defekte Pixel entsprechend der gegenwärtigen Temperatur angepaßt ist.

Fig. 2 stellt die obengenannte alternative Ausführungsform der Erfindung dar, wobei Bauelemente, die den oben in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen bezüglich Aufbau und Wirkungsweise gleichen mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind. In Fig. 2 wird das Temperatursignal vom Temperaturfühler (40) durch einen Analog/Digital- (A/D)-Wandler (53) digitalisiert und einem Eingang eines Adreßänderers (55) zugeführt. Der Adreßänderer (55) kombiniert die digitalen Signale an seinem Eingang, um ein einzigen Adreßsignal an seinem Ausgang zu erzeugen, das dem A-Eingang des Defektamplitudenspeicher (28) zugeführt wird, wo die Adreßsignale vom sequentiellen Adreßgenerator (30) eine besondere Gruppe von Speicherplatzblöcken identifizieren (adressieren), um ein gegebenes defektes Pixel auszuwählen, und die Signale des A/D-Wandlers (53) einen speziellen Block innerhalb der identifizierten Gruppe von Blöcken identifizieren, in denen das Defektkorrektursignal abgespeichert ist, das am genauesten die Defektkorrektursignalamplitude bei der gegenwärtigen Temperartur des Bildwandlers (12) repräsentiert. Daher stellt der Defektamplitudenspeicher (28) an seinem Ausgang Defektkorrektursignale zur Verfügung, die dem Temperaturgang bei Temperaturänderungen des Bildwandlers folgen und zu einer präzisen Defektkorrektur über einen weiten Temperaturbereich führen.

Vor dem Zusammenbau der Kamera, d. h. während deren Herstellung, muß der Defektpositionsspeicher (26) und der Defektamplitudenspeicher (28) mit der Defektadreß- und Defektamplitudenformation für die defekten Pixel geladen werden. In Fig. 3, in der Bauelemente, die denen in Zusammenhang mit Fig. 1 und Fig. 2 beschriebenen bezüglich Aufbau und Funktionsweise gleichen, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind, ist eine Einrichtung zum Laden oder Abspeichern der Defektadreß- und Defektamplitudeninformation in die Speicher (26) und (28) des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 dargestellt. Zunächst werden nur Bildwandler mit Defekten, die für den Gebrauch zusammen mit den in Fig. 1 und 2 dargestellten Defektkorrektureinrichtungen geeignet sind, verwendet, z. B. wenn es sich bei den Defekten um "Weißfleck-Defekte handelt, diese sind klein genug, daß eine ausreichende Signalkapazität zur korrekten Erzeugung eines ein Bild repräsentierenden Photosignals für jedes defekt Pixel zur Verfügung steht. Vor dem photoempfindlichen A-Register des Bildwandlers (12) wird eine Maske oder ein Verschluß (51) angebracht, so daß im wesentlichen alles Licht von den photoempfindlichen Pixeln abgehalten wird, so daß es einer Bedienkraft ermöglicht wird, in diesem Beispiel, Dunkelstromeffekte wie "Weißfleck"-Defekte auf dem Monitor (50) zu beobachten. Das Videosignal von den Signalverarbeitungsschaltungen (24) wird über einen Addierer (48) dem Monitor (50) zugeführt, wo es reproduziert wird. Die Bedienkraft beobachtet den Monitor (50) während sie die Position eines durch einen Cursor- und Adreß-Generator (52) erzeugten Cursors so lange einstellt, bis die Positon des Cursors auf den Monitor (50) mit einem defekten Pixel übereinstimmt. Bei Übereinstimmung betätigt die Bedienkraft einen Schalter (54), die das Einspeichern der 18-Bit-Adresse für das defekte Pixel, wie sie durch den Cursor- und Adreß-Generator (52) identifiziert ist, in das ROM des Speichers (26) bewirkt, und das 6-Bit-Digital­ korrektursignal, das durch einen Defekt-Korrektursignalgenerator (56) erzeugt wird, in das ROM des Speichers (28) abgespeichert. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Defektadresse- und Korrektursignale für jedes zu korrigierende Pixel nacheinander in die Speicher (26) bzw. (28) abgespeichert sind.

Im einzelnen enthält der Cursor- und Adreß-Generator (52) auf die F-, L- und P-Signale ansprechende Zähler, um das Cursorsignal zu erzeugen, das dem vom Bildwandler erzeugten Videosignal über den Addierer (58) hinzuaddiert wird. Zusätzlich erzeugt der Cursor- und Adreß-Generator (52) gleichzeitig eine 18-Bit-Adresse, die der laufenden Cursor-Position entspricht und dem Adreß-Komparator (42) und dem Dateneingang D des Defekt-Positionsspeichers (26) zugeführt wird. Nachdem die Bedienkraft die horizontale (H) und vertikale (V) Steuerung, die dem Cursor- und Adreß-Generator (52) zugeordnet ist, eingestellt hat, so daß der Cursor in Übereinstimmung mit den ersten zu korrigierenden Defekt in Übereinstimmung gebracht wird, entspricht die dem Speicher (26) zugeführte 18-Bit- Cursor-Adresse der 18-Bit-Adresse des defekten Pixels. Darüber hinaus vergleicht der Komparator (42) das Cursor-Adreßsignal mit der laufenden Pixeladresse vom Adreß-Generator (44), um jedes Mal ein Kennzeichensignal (Flag) zu erzeugen, wenn die Adressen übereinstimmen. Das Kennzeichensignal wird einer Tast- und Halteschaltung (58) zugeführt, um den Dunkelstrompegel des defekten Pixels abzutasten. Der abgetastete Pegel wird dem nicht­ invertierenden (+) Eingang eines Differenzverstärkers (60) zugeführt. Ein Tiefpaßfilter (62) hat eine relativ lange Zeitkonstante (z. B. 30 Pixel), um an seinem Ausgang ein Signal zu erzeugen, das mit mittleren Dunkelstrom der dem defekten vorangehenden, benachbarten Pixel entspricht. Eine Tast- und Halteschaltung "(sample and hold (S/H)" (64), die ebenfalls auf das Kennzeichensignal anspricht, tastet das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters (62) ab und führt das Signal des mittleren Dunkelstroms als Bezugspegel dem invertierenden (-) Eingang des Verstärkers (60) zu. Das am Ausgang des Verstärkers (60) erzeugte Signal entspricht dem Defekt-Korrektursignal und repräsentiert die Abweichung des Dunkelstroms für das defekte Pixel vom mittleren Dunkelstrom der benachbarten Pixel. Das Defekt-Korrektursignal wird dann durch einen Analog/Digital-Wandler (66) in ein 6-Bit-Digitalsignal digitalisiert, das dem Eingang (D) des Speichers (28) zugeführt wird. Nachdem die Bedienkraft den Cursor in Übereinstimmung mit dem ersten zu korrigierenden Defekt gebracht hat, liefert die in Fig. 3 dargestellte, bisher beschriebene Schaltung also die Defekt-Adreß- und Defekt-Korrektursignale für den ersten zu korrigierenden Defekt an die D-Eingänge der Speicher (26) und (28).

Der sequentielle Adreß-Generator (30) liefert den Adreß-Eingängen (A) der Speicher (26 und 28) Adreßsignale, um die 18-Bit-Pixel­ adresse und das 6-Bit-Digitaldefekt-Korrektursignal für den ersten Defekt in einen ersten Block von Speicherplätzen in den Speichern (26) und (28) zu richten. Die Bedienkraft betätigt dann einen Schalter (54), die einen Einzelschritt-Schalter (oder Monovibrator (68) aktiviert, um einen Ladeimpuls zu erzeugen, der bewirkt, daß die Defekt-Adresse und die Digital-Korrektursignale in den ersten Block von Speicherplätzen in den Speichern (26) und (28) geladen werden, die durch den sequentiellen Adreß-Generator (30) adressiert sind. Ein Verzögerer (70) liefert das Ladesignal an den sequentiellen Adreß-Generator (30), wodurch dessen Adreßsignale nach der Beendigung des Ladens der Speicher (26) und (28) inkrementiert werden, so daß neue Adreßsignale den Speichern (26) und (28) zugeführt werden, die die Adressen für den nächsten Informationsblock für den nächsten zu korrigierenden Defekt repräsentiern. Die Bedienkraft wiederholt diese Prozedur so lange bis für jeden der zu korrigierenden Defekte die Defektadresse- und Korrekturinformationen in den Speichern (26) und (28) abgespeichert sind.

Fig. 4 zeigt eine Einrichtung zum Einspeichern von Signalen, die mehrere Defektamplituden für ein jedes zu korrigierende Pixel repräsentieren, in dem Defektamplitudenspeicher (28) entsprechend der Ausführungsform der Fig. 3 der Erfindung. Bezüglich Aufbau und Betriebsweise jenen in Zusammenhang mit den Fig. 2 und 3 beschriebenen gleichende Bauelemente sind mit demselben Bezugszeichen bezeichnet. Zuerst wird der Bildwandler (12) und die damit verbundene Maske (51) in eine (nicht dargestellte) temperaturkontrollierte Kammer placiert und der Bildwandler (12) auf eine vorgegebene Temperatur innerhalb des gewünschten Betriebsbereichs der Defektkorrektureinrichtung, z. B. 0°C für einen Temperaturbereich von 0°C bis 50°C. Die Bedienkraft stellt dann den Cursor- und Adreß-Generator (52) so ein, daß der Cursor mit dem ersten zu korrigierenden Defekt in Übereinstimmung gebracht wird und stellt eine Steuerstufe (27), welche Adreßsignale an den Adreßänderer (55) liefert, so lange ein, bis die am Ausgang des Adreßänderers (55) erzeugte Adresse mit der Adresse übereinstimmt, die dieser für den ersten Pixeldefekt des Ausführungsbeispiels in Fig. 3 erzeugen würde, wenn die Temperatur des Bildwandlers (12) 0°C betrüge. Die Speicher (26) und (28) werden dann mit den Defektpositions- und Korrektursignalen für jedes defekte Pixel geladen, wie in Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben. Wenn dies durchgeführt ist, stellt die Bedienkraft die temperaturkontrollierte Kammer neu ein, auf z. B. 2°C, und stellt die Steuerung (72) neuerlich so ein, daß die durch den Adreßänderer (55) erzeugte Adresse diejenige ist, die dieser für den ersten Pixeldefekt des Ausführungsbeispiels der Fig. 3 erzeugen würde, wenn die Temperatur des Bildwandlers (12) 2°C betrügt. Der Speicher (28) wird dann mit Defektkorrektursignalen, die einer Temperatur von 2°C entsprechen, geladen. Der oben beschriebene Vorgang wird so lang wiederholt, bis für jedes defekte Pixel (25) Defektamplituden gespeichert sind, d. h. einen pro 2 K Temperaturänderung über den gesamten 50 K Temperaturbereich.

Bei einer anderen Ausführungsform kann, nachdem der Defektpositionsspeicher (26) das erste Mal, d. h. bei 0°C, mit der Positionsinformation geladen worden ist, der Cursor- und Adreß-Generator (52) durch den Positionsspeicher (26) ersetzt wird, so daß die Pixeladressen für das Laden des Speichers (28) automatisch erzeugt werden können.

Claims (6)

1. Bildwandlereinrichtung mit

• a) einen Halbleiterbildwandler (12), der ein Feld photoempfindlicher Elemente enthält und ein Bildsignal liefert, welches bildunabhängige Störkomponenten, die von gewissen photoempfindlichen Elementen stammen, enthält,
• b) einer Einrichtung (28, 38; 28, 53, 55) zum sequentiellen Erzeugen von Korrektursignalen entsprechend den gewissen photoempfindlichen Elementen, und
• c) einer Einrichtung (22) zum Addieren des Bildsignales und der Korrektursignale zur Entfernung der Störkomponenten aus dem Bildsignal,

dadurch gekennzeichnet, daß

• d) eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines Steuersignales vorgesehen ist, das von der momentanen Temperatur des Halbleiterbildwandlers (12) abhängt, und
• e) die Einrichtung (28, 38; 28, 53, 55) zum Erzeugen der Kor­ rektursignale durch das temperaturabhängige Steuersignal gesteuert ist und Korrektursignale erzeugt, deren Amplitude sich entsprechend der temperaturabhängigen Amplitude der Störkomponenten ändert.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der bildunabhängigen Störkomponenten einen Amplitudenpegel aufweist, der um einen gegebenen Betrag von einem Bezugsamplitudenpegel abweicht; und
daß jede der mehreren Korrektursignale einen diese Abweichung repräsentierenden Amplitudenpegel aufweist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bildunabhängige Störkomponente ein Dunkelstrom­ komponente enthält; und
daß der Bezugspegel einer mittleren Dunkelstromkomponente der photoempfindlichen Elemente des Feldes der photoempfindlichen Elemente entspricht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28, 38) zum sequentiellen Erzeugen der temperaturabhängiger Korrektursignale folgendes enthält:
eine Einrichtung (28) zum sequentiellen Erzeugen mehrerer temperaturunabhängiger Korrektursignale mit Amplituden, die in Beziehung stehen zu den Amplituden der jeweiligen bildunabhängigen Störkomponenten bei einer gegebenen Temperatur; und
eine Einrichtung (38), die zwischen die signalerzeugende Einrichtung (28) und die Addiereinrichtung (22) geschaltet ist, um die Amplitude der temperaturunabhängigen Korrektursignale entsprechend dem Temperatursignal (40) zu modifizieren.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (28, 53, 55) zum sequentiellen Erzeugen von der temperaturabhängigen Korrektursignale folgendes enthält:
einen Speicher (28) zum Abspeichern mehrerer Defektsignale in digitaler Form an vorgegebenen adressierbaren Positionen für jedes der genannten einigen photoempfindlichen Elemente, wobei die Defektsignale Amplitudenpegel haben, die mit den Amplitudenpegeln der jeweiligen bildunabhängigen Störkomponenten bei jeweiligen Temperaturen korrespondieren; und
eine Adressiereinrichtung (55) zum Adressieren des Speichers (28) in der Art, daß die Defektsignale entsprechend der Erzeugung der bildunabhängigen Störkomponenten durch den Bildwandler (12) und entsprechend dem Temperatursignal ausgelesen werden.