【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、イメージセンサにおける各画素の出力特性のバラツキをデジタル演算処理によって補正するイメージセンサの出力補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＯＳ型のイメージセンサにあっては、その１画素分の光センサ回路が、図１に示すように、入射光Ｌｓの光量に応じたセンサ電流を生ずる光電変換素子としてのフォトダイオードＰＤと、そのフォトダイオードＰＤに流れるセンサ電流をサブスレッショルド領域の特性を利用した弱反転状態で対数特性をもって電圧信号Ｖｐｄに変換するトランジスタＱ１と、その変換された電圧信号Ｖｐｄを増幅するトランジスタＱ２と、読出し信号Ｖｓのパルスタイミングでもってセンサ信号Ｖｏを出力するトランジスタＱ３とによって構成され、ダイナミックレンジを拡大して光信号の検出を高感度で行わせることができるようになっている。そして、光検知に先がけてトランジスタＱ１のドレイン電圧ＶＤを所定時間だけ定常値よりも低く設定することにより、フォトダイオードＰＤの寄生容量Ｃに蓄積された残留電荷を放電させて初期化することにより、センサ電流に急激な変化が生じても即座にそのときの入射光Ｌｓの光量に応じた電圧信号Ｖｐｄが得られるようにして、入射光量が少ない場合でも残像が生ずることがないようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−３２９６１６号公報
【０００４】
図２は、初期化を行わせるようにしたときの光センサ回路における各部信号のタイムチャートを示している。図中、ｔ１は初期化のタイミングを、ｔ２はセンサ信号の読出しのタイミングを示している。また、ｔｍは初期化期間であり、Ｔは光検知時におけるフォトダイオードＰＤの寄生容量Ｃにおける電荷蓄積期間である。
【０００５】
このような光センサ回路にあっては、図３に示すように、入射光量に応じてフォトダイオードＰＤに流れるセンサ電流が多いときには対数出力特性を示すが、センサ電流が少ないときにはフォトダイオードＰＤの寄生容量Ｃの充電に応答遅れを生じてほぼ線形の非対数出力特性を示すようになっている。図中、ＷＡは非対数応答領域を示し、ＷＢは対数応答領域を示している。
【０００６】
しかして、このような光センサ回路を画素単位に用いたイメージセンサでは、図４に示すように、各画素に構造上からくる出力特性のバラツキを生じてしまい、その出力特性が揃うように各画素の出力補正を行う必要があるものになっている。図中、Ｉｏは入射光がないときにフォトダイオードＰＤに流れる暗時のセンサ電流である。
【０００７】
そのため、従来では、予め、入射光をしゃ断した暗時の状態で、各画素の暗時の出力（Ｉｏ）と規定値との差をそれぞれ測定して各画素の暗時の出力が規定値になるようなオフセット補正値を求めるとともに、光を入射させた明時の状態で、各画素の出力特性の傾きが所定に揃うようなゲイン補正値を求めて、それらのオフセット補正値およびゲイン補正値を各画素のアドレスに対応してメモリにテーブル設定するようにしている。
【０００８】
そして、図５に示すように、イメージセンサ１から時系列的に出力する各画素のセンサ信号ＶｏをＡＤ変換器２によってデジタル信号に変換したうえで、まず、出力補正回路３におけるオフセット補正部４１において、画素アドレスに応じてメモリ５１から読み出されるオフセット補正値を用いてデジタル演算処理によるオフセット補正を行わせる。次いで、出力補正回路３におけるゲイン補正部４２において画素アドレスに応じてメモリ５２から読み出されるゲイン補正値を用いてデジタル演算処理によるゲイン補正を行わせて、ＤＡ変換器６を通してオフセットおよびゲイン補正がなされたセンサ信号Ｖｏ１を得るようにしている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
【特許文献２】
国際公開第０２／０９１７３６号パンフレット
【００１０】
その場合、ＡＤ変換器２によってデジタル信号に変換するに際して、イメージセンサ１から時系列的に出力する各画素のセンサ信号Ｖｏを全域でデジタル化するには、ＡＤ変換器２の入力範囲内に入っている必要がある。また、ＳＮ比を最大としたいことから、イメージセンサ１から出力する各画素のセンサ信号ＶｏをＡＤ変換器２の入力範囲一杯まで増幅して使用するのが理想的である。
【００１１】
しかし、イメージセンサ１自体における部品の特性のばらつきや経時変化などを考慮して、量産に際して調整の手間を簡素化するべく多少の余裕をもたせて、ＡＤ変換器２の入力範囲よりも狭い範囲内でセンサ信号Ｖｏのデジタル化を行わせるようにしているのが実状である。そのため、デジタル信号に変換する際の性能が低下して、センサ信号Ｖｏの補正の精度が悪くなっている。
【００１２】
いま、図６（ａ）に示すように、イメージセンサ１からの各画素のセンサ信号ＶｏがＡＤ変換器２に入力する場合、ＡＤ変換器２の入力範囲ＣＷの下限値以下となっているセンサ信号Ｖｏｘについてはデジタル変換値が０になっているので、この時点では０以下であるとしかわからない。この状況で補正値を作成すると、図６（ｂ）に示すように、誤動作してしまう。
【００１３】
また、図７（ａ）に示すように、センサ信号Ｖｏの全体のレベルが上昇すると、図７（ｂ）に示すように、対応する部分の信号が暗くなってしまう。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、イメージセンサから時系列的に出力する各画素のセンサ信号をＡＤ変換器によってデジタル信号に変換したうえで、予めメモリにテーブル設定された補正値を用いて各画素の出力特性のばらつきを補正する場合、ＡＤ変換器の入力範囲を越えて画素のセンサ信号が入力して誤動作することがないように、ＡＤ変換器２の入力範囲よりも狭い範囲内で各画素のセンサ信号のデジタル化を行わせるようにするのでは、デジタル変換の性能が悪くなって、センサ信号の補正の精度が低下してしまうことである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、イメージセンサから時系列的に出力する各画素のセンサ信号をＡＤ変換器によってデジタル信号に変換して、予めメモリにテーブル設定された補正値を用いて各画素の出力特性のばらつきを補正するに際して、デジタル変換の性能を保持させるべく、ＡＤ変換器の入力範囲の全領域にわたってセンサ信号をデジタル化するようにしたうえで、画素のセンサ信号がそのＡＤ変換器の入力範囲から外れた場合にはその画素を欠陥として、その欠陥画素のセンサ信号の補正値を補完するようにしている。
【００１６】
【実施例】
図８は、本発明に係るイメージセンサの出力補正装置の基本的な構成例を示している。
【００１７】
ここでは、図示しないコントローラの制御下において、イメージセンサ１から時系列的に出力する各画素のセンサ信号Ｖｏを、ＡＤ変換器２の入力範囲にほぼ対応するように増幅器７によって増幅したうえで、その増幅信号をＡＤ変換器２によってデジタル信号に変換する。そして、そのデジタル信号に変換された画素のセンサ信号ＤＳ０にもとづいて、出力補正回路３におけるオフセット補正部４１において、画素アドレスに応じてメモリ５１から読み出されるオフセット補正値を用いてデジタル演算処理によるオフセット補正が行われ、ゲイン補正部４２において画素アドレスに応じてメモリ５２から読み出されるゲイン補正値を用いてデジタル演算処理によるゲイン補正が行われるようになっている。
【００１８】
また、欠陥検出回路８における欠陥検出部８１においてＡＤ変換されたデジタル値が０よりも小さくなっている欠陥画素が検出され、欠陥検出部８２においてＡＤ変換されたデジタル値が最大値（ＯＶＦ）よりも大きくなっている欠陥画素が検出される。そして、オフセットおよびゲイン補正された画素のセンサ信号ＤＳ１が欠陥処理回路９に与えられるようになっている。
【００１９】
欠陥処理回路９は、補正された１画素分のセンサ信号ＤＳ１を更新的に記憶する画素メモリ１０と、現在オフセットおよびゲイン補正がなされた画素のセンサ信号と画素メモリ１０に記憶されている前画素のセンサ信号とを選択的に出力する選択回路１１とからなっている。その選択回路１１は、欠陥検出回路８１または欠陥検出回路８２からの欠陥検出信号の有無に応じて、欠陥のない画素の場合には現在オフセットおよびゲイン補正がなされた画素のセンサ信号が出力し、欠陥画素の場合には画素メモリ１０に記憶されている前画素のセンサ信号が出力するようになっている。
【００２０】
そして、その選択回路１１によって選択されたデジタル化されたセンサ信号ＤＳ２がＤＡ変換器６によってＤＡ変換されて、所定に出力補正されたセンサ信号Ｖｏ２が得られるようになっている。
【００２１】
このように構成されたものでは、ＡＤ変換器２の入力範囲のほぼ全域にわたってイメージセンサ１から出力するセンサ信号Ｖｏをデジタル化することによってデジタル変換の性能を保持させて、デジタル演算処理による補正を精度良く行わせることができるようになる。そして、画素のセンサ信号ＶｏがＡＤ変換器２の入力範囲から外れた場合にはその画素を欠陥として、その欠陥画素のセンサ信号を採用することなく、画素メモリ９１に記憶されている前画素の欠陥のないセンサ信号が選択されて出力することによって補完される。
【００２２】
図９および図１０は、イメージセンサ１から時系列的に出力するセンサ信号ＶｏがＡＤ変換器２に入力する際に、その入力範囲ＣＷの下限の０値よりも小さくなっているセンサ信号Ｖｏｘの補完処理を行う場合を示している。
【００２３】
図１１および図１２は、イメージセンサ１から時系列的に出力するセンサ信号ＶｏがＡＤ変換器２に入力する際に、その入力範囲ＣＷの上限の最大値ＯＶＦよりも大きくなっているセンサ信号Ｖｏｘの補完処理を行う場合を示している。
【００２４】
また、図１３は本発明によるイメージセンサの出力装置の他の構成例を示している。
【００２５】
この構成によるものでは、不良因子を含んだ画素は温度環境などによって良画素となったり欠陥画素となったりすることが多く、そのような画素は時間の経過とともに不良になっていくことを想定したうえで、いったん欠陥画素として検出された画素は不良因子があるものとして、以後その画素を欠陥画素とみなして欠陥処理を行うようにしている。
【００２６】
ここでは、特に、欠陥画素の識別信号を記録しておき、以後その記録された画素のセンサ信号の補正時に、欠陥検出の有無にかかわらずその画素を欠陥とみなして、そのセンサ信号のデジタル値を補完するようにしている。
【００２７】
具体的には、欠陥検出回路８において欠陥画素が検出されたときには、その画素に対応する補正用メモリ５１におけるアドレスに欠陥画素の識別信号としてのフラグを立てる。そして、それ以後にイメージセンサ１から出力する各画素のセンサ信号の出力補正を行う際に、メモリ５１から読み出される補正値にフラグが立っているか否かの監視をフラグ監視回路１２において行う。その際、フラグが立っているときには当該画素を欠陥画素とみなして、欠陥検出回路８によって欠陥が検出されていなくても、欠陥処理回路９において先に記憶されている画素のセンサ信号を強制的に選択して出力させる。
【００２８】
また、図１４は本発明によるイメージセンサの出力装置のさらに他の構成例を示している。
【００２９】
ここでは、予めイメージセンサ１における各画素の暗時および明時における各出力を補正値作成回路１３がそれぞれ読み込んで、実際の出力特性のばらつき状態に応じたオフセット補正値およびゲイン補正値をそれぞれわり出してメモリ５５１，５２に書き込むようにしている。
【００３０】
その際、補正値作成回路１３は、暗時におけるイメージセンサ１の出力時に、ＡＤ変換器２によって変換された画素のデジタル値が０よりも小さくなっているときには、その画素を欠陥画素としてオフセット補正用メモリ５１の対応するアドレスに欠陥画素の識別信号を記録する（フラグを立てる）。また、補正値作成回路１３は、所定の輝度による入射光を照射したときの明時におけるイメージセンサ１の出力時に、ＡＤ変換器２によって変換された画素のデジタル値が最大値（ＯＶＦ）よりも大きくなっているときには、その画素を欠陥画素としてゲイン補正用メモリ５２の対応するアドレスに欠陥画素の識別信号を記録する（フラグを立てる）。
【００３１】
そして、それ以後にイメージセンサ１から出力する各画素のセンサ信号の出力補正を行う際に、メモリ５１、５２から読み出される補正値にフラグが立っているか否かの監視をフラグ監視回路１２において行う。その際、フラグが立っているときには、当該画素を欠陥画素とみなして、欠陥処理回路９において先に記憶されている画素のセンサ信号を強制的に選択して出力させるようになっている。
【００３２】
【効果】
以上、本発明によれば、イメージセンサから時系列的に出力する各画素のセンサ信号をＡＤ変換器によってデジタル信号に変換して、予めメモリにテーブル設定された補正値を用いて各画素の出力特性のばらつきを補正するに際して、センサ信号がＡＤ変換器の入力範囲から外れた画素を欠陥として、その欠陥画素のセンサ信号の補正値を補完することにより、ＡＤ変換器の入力範囲のほぼ全領域にわたってセンサ信号をデジタル化することができるようになり、ＡＤ変換の性能を保持させて、各画素のセンサ信号の補正を精度良く行わせることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】イメージセンサの画素となる光センサ回路の一般的な構成例を示す電気回路図である。
【図２】その光センサ回路における各部信号のタイムチャートである。
【図３】その光センサ回路の出力特性図である。
【図４】光センサ回路における出力特性のばらつき状態を示す特性図である。
【図５】従来のイメージセンサの出力補正装置を示すブロック構成図である。
【図６】従来のイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のＡＤ変換の状態およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態を示す特性図である。
【図７】従来のイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のレベルが上昇したときのＡＤ変換の状態およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態を示す特性図である。
【図８】本発明によるイメージセンサの出力補正装置の一構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明によるイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のＡＤ変換の状態の一例およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態の一例を示す特性図である。
【図１０】本発明によるイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のレベルが上昇したときのＡＤ変換の状態の一例およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態の一例を示す特性図である。
【図１１】本発明によるイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のＡＤ変換の状態の他の例およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態の他の例を示す特性図である。
【図１２】本発明によるイメージセンサの出力補正装置における各画素のセンサ信号のレベルが上昇したときのＡＤ変換の状態の他の例およびそのＡＤ変換の結果によって作成される補正値の状態の他の例を示す特性図である。
【図１３】本発明によるイメージセンサの出力装置の他の構成例を示すブロック図である。
【図１４】本発明によるイメージセンサの出力装置のさらに他の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ イメージセンサ
２ ＡＤ変換器
３ 出力補正回路
４１ オフセット補正部
４２ ゲイン補正部
５１ オフセット補正用メモリ
５２ ゲイン補正用メモリ
６ ＤＡ変換器
７ 増幅器
８ 欠陥検出回路
８１ 欠陥検出部
８２ 欠陥検出部
９ 欠陥処理回路
１０ 画素メモリ
１１ 選択回路
１２ フラグ監視回路
１３ 補正値作成回路[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an output correction device for an image sensor that corrects variation in output characteristics of each pixel in an image sensor by digital arithmetic processing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a MOS type image sensor, the photosensor circuit for one pixel has a photodiode PD as a photoelectric conversion element that generates a sensor current corresponding to the amount of incident light Ls as shown in FIG. The transistor Q1 that converts the sensor current flowing through the photodiode PD into the voltage signal Vpd with a logarithmic characteristic in a weak inversion state using the characteristics of the subthreshold region, the transistor Q2 that amplifies the converted voltage signal Vpd, and readout The transistor Q3 that outputs the sensor signal Vo at the pulse timing of the signal Vs is configured to expand the dynamic range and detect the optical signal with high sensitivity. Then, by setting the drain voltage VD of the transistor Q1 lower than the steady value for a predetermined time prior to the light detection, the residual charge accumulated in the parasitic capacitance C of the photodiode PD is discharged and initialized. Even if a sudden change occurs in the sensor current, the voltage signal Vpd corresponding to the amount of incident light Ls at that time can be obtained immediately, so that no afterimage is generated even when the amount of incident light is small ( For example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2000-329616 A
FIG. 2 shows a time chart of each signal in the optical sensor circuit when initialization is performed. In the figure, t1 indicates the initialization timing, and t2 indicates the sensor signal readout timing. Further, tm is an initialization period, and T is a charge accumulation period in the parasitic capacitance C of the photodiode PD during light detection.
[0005]
As shown in FIG. 3, such an optical sensor circuit exhibits logarithmic output characteristics when the sensor current flowing through the photodiode PD is large according to the amount of incident light, but when the sensor current is small, the photodiode PD is parasitic. A response delay occurs in the charging of the capacitor C to show a substantially linear non-logarithmic output characteristic. In the figure, WA indicates a non-log response area, and WB indicates a log response area.
[0006]
Therefore, in an image sensor using such an optical sensor circuit for each pixel, as shown in FIG. 4, each pixel has a variation in output characteristics due to the structure, and each output characteristic is uniform. It is necessary to perform pixel output correction. In the figure, Io is a dark sensor current that flows through the photodiode PD when there is no incident light.
[0007]
Therefore, conventionally, in the dark state where the incident light is cut off, the difference between the dark output (Io) of each pixel and the specified value is measured, and the dark output of each pixel becomes the specified value. In addition, the offset correction value and the gain correction value are calculated by obtaining the gain correction value so that the slope of the output characteristic of each pixel is aligned in a predetermined state in the bright state when the light is incident. Are set in a memory table corresponding to the address of each pixel.
[0008]
Then, as shown in FIG. 5, the sensor signal Vo of each pixel output in time series from the image sensor 1 is converted into a digital signal by the AD converter 2, and first, the offset correction unit 41 in the output correction circuit 3. The offset correction by the digital calculation process is performed using the offset correction value read from the memory 51 according to the pixel address. Next, the gain correction unit 42 in the output correction circuit 3 performs gain correction by digital arithmetic processing using the gain correction value read from the memory 52 according to the pixel address, and the offset and gain correction are performed through the DA converter 6. The sensor signal Vo1 is obtained (for example, see Patent Document 2).
[0009]
[Patent Document 2]
WO 02/091736 pamphlet [0010]
In that case, in order to digitize the sensor signal Vo of each pixel output in time series from the image sensor 1 when converted into a digital signal by the AD converter 2, it is within the input range of the AD converter 2. Need to be. In order to maximize the S / N ratio, it is ideal to amplify and use the sensor signal Vo of each pixel output from the image sensor 1 to the full input range of the AD converter 2.
[0011]
However, in consideration of variations in the characteristics of components in the image sensor 1 itself and changes over time, a slight margin is provided to simplify the adjustment work during mass production, and the input range of the AD converter 2 is narrower. In fact, the sensor signal Vo is digitized. For this reason, the performance at the time of conversion into a digital signal is lowered, and the accuracy of correction of the sensor signal Vo is deteriorated.
[0012]
As shown in FIG. 6A, when the sensor signal Vo of each pixel from the image sensor 1 is input to the AD converter 2, the sensor is equal to or lower than the lower limit value of the input range CW of the AD converter 2. Since the digitally converted value of the signal Vox is 0, it can only be known that it is 0 or less at this time. If a correction value is created in this situation, a malfunction occurs as shown in FIG.
[0013]
Further, as shown in FIG. 7A, when the overall level of the sensor signal Vo increases, as shown in FIG. 7B, the corresponding portion of the signal becomes dark.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
The problem to be solved is that the sensor signal of each pixel output in time series from the image sensor is converted into a digital signal by the AD converter, and then the correction value preset in the table in the memory is used for each pixel. When correcting variations in output characteristics, the pixel sensor signal is not input beyond the input range of the AD converter and malfunction is prevented so that each pixel is within a range narrower than the input range of the AD converter 2. If the sensor signal is digitized, the performance of digital conversion is deteriorated and the accuracy of correction of the sensor signal is lowered.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the sensor signal of each pixel output from the image sensor in time series is converted into a digital signal by an AD converter, and variation in output characteristics of each pixel is corrected using a correction value set in a table in advance in the memory. At the time of correction, in order to maintain the performance of digital conversion, the sensor signal of the pixel is out of the input range of the AD converter after digitizing the sensor signal over the entire input range of the AD converter. In this case, the pixel is regarded as a defect, and the correction value of the sensor signal of the defective pixel is complemented.
[0016]
【Example】
FIG. 8 shows a basic configuration example of an output correction device for an image sensor according to the present invention.
[0017]
Here, under the control of a controller (not shown), the sensor signal Vo of each pixel output in time series from the image sensor 1 is amplified by the amplifier 7 so as to substantially correspond to the input range of the AD converter 2. The amplified signal is converted into a digital signal by the AD converter 2. Then, based on the pixel sensor signal DS0 converted into the digital signal, the offset correction unit 41 in the output correction circuit 3 uses the offset correction value read from the memory 51 in accordance with the pixel address to perform an offset by digital arithmetic processing. Correction is performed, and gain correction by digital arithmetic processing is performed in the gain correction unit 42 using a gain correction value read from the memory 52 in accordance with the pixel address.
[0018]
In addition, a defective pixel whose AD converted digital value is smaller than 0 is detected by the defect detecting unit 81 in the defect detecting circuit 8, and the digital value AD converted by the defect detecting unit 82 is greater than the maximum value (OVF). Defective pixels that are also larger are detected. The sensor signal DS1 of the pixel whose offset and gain are corrected is supplied to the defect processing circuit 9.
[0019]
The defect processing circuit 9 includes a pixel memory 10 that stores the corrected sensor signal DS1 for one pixel in a renewal manner, a sensor signal of the pixel that has undergone current offset and gain correction, and a previous pixel that is stored in the pixel memory 10 And a selection circuit 11 for selectively outputting the sensor signal. In response to the presence or absence of a defect detection signal from the defect detection circuit 81 or the defect detection circuit 82, the selection circuit 11 outputs a sensor signal of a pixel that is currently offset and gain corrected in the case of a pixel having no defect, In the case of a defective pixel, the sensor signal of the previous pixel stored in the pixel memory 10 is output.
[0020]
The digitized sensor signal DS2 selected by the selection circuit 11 is D / A converted by the D / A converter 6 to obtain a sensor signal Vo2 whose output is corrected to a predetermined level.
[0021]
In this configuration, the digital conversion performance is maintained by digitizing the sensor signal Vo output from the image sensor 1 over almost the entire input range of the AD converter 2, and correction by digital arithmetic processing is performed. It is possible to perform with high accuracy. If the sensor signal Vo of the pixel deviates from the input range of the AD converter 2, the pixel is regarded as defective, and the sensor signal of the defective pixel is not adopted and the previous pixel stored in the pixel memory 91 is not used. This is complemented by selecting and outputting sensor signals without defects.
[0022]
9 and 10 show the sensor signal Vox that is smaller than the lower limit 0 of the input range CW when the sensor signal Vo output in time series from the image sensor 1 is input to the AD converter 2. The case where a complement process is performed is shown.
[0023]
11 and 12 show that when the sensor signal Vo output in time series from the image sensor 1 is input to the AD converter 2, the sensor signal Vox is larger than the upper limit maximum value OVF of the input range CW. This shows the case where the complementary processing is performed.
[0024]
FIG. 13 shows another configuration example of the output device of the image sensor according to the present invention.
[0025]
With this configuration, it is assumed that a pixel containing a defect factor often becomes a good pixel or a defective pixel depending on the temperature environment and the like, and such a pixel becomes defective over time. In addition, it is assumed that a pixel once detected as a defective pixel has a defect factor, and thereafter, the pixel is regarded as a defective pixel and defect processing is performed.
[0026]
Here, in particular, the identification signal of the defective pixel is recorded, and when the sensor signal of the recorded pixel is corrected thereafter, the pixel is regarded as a defect regardless of the presence or absence of defect detection, and the digital value of the sensor signal To complement.
[0027]
Specifically, when a defective pixel is detected by the defect detection circuit 8, a flag as an identification signal of the defective pixel is set at an address in the correction memory 51 corresponding to the pixel. Thereafter, when the output correction of the sensor signal of each pixel output from the image sensor 1 is performed, the flag monitoring circuit 12 monitors whether or not a flag is set in the correction value read from the memory 51. At that time, when the flag is set, the pixel is regarded as a defective pixel, and even if no defect is detected by the defect detection circuit 8, the sensor signal of the pixel previously stored in the defect processing circuit 9 is forced. Select to output.
[0028]
FIG. 14 shows still another configuration example of the output device of the image sensor according to the present invention.
[0029]
Here, the correction value creation circuit 13 reads in advance each output of each pixel in the image sensor 1 during dark time and bright time, and changes the offset correction value and gain correction value according to the actual output characteristic variation state. And write it in the memories 551 and 52.
[0030]
At that time, if the digital value of the pixel converted by the AD converter 2 is smaller than 0 at the time of output of the image sensor 1 in the dark, the correction value creating circuit 13 performs offset correction using the pixel as a defective pixel. The defective pixel identification signal is recorded at the corresponding address in the memory 51 (a flag is set). In addition, the correction value creating circuit 13 has a digital value of the pixel converted by the AD converter 2 higher than the maximum value (OVF) at the time of output of the image sensor 1 in the bright time when incident light having a predetermined luminance is irradiated. If it is larger, the defective pixel identification signal is recorded (set a flag) at the corresponding address in the gain correction memory 52 with that pixel as the defective pixel.
[0031]
After that, when the output correction of the sensor signal of each pixel output from the image sensor 1 is performed, the flag monitoring circuit 12 monitors whether or not the flag is set in the correction value read from the memories 51 and 52. . At this time, when the flag is set, the pixel is regarded as a defective pixel, and the defect processing circuit 9 forcibly selects and outputs the sensor signal of the pixel previously stored.
[0032]
【effect】
As described above, according to the present invention, the sensor signal of each pixel output in time series from the image sensor is converted into a digital signal by the AD converter, and the output of each pixel is output using the correction value set in the table in advance in the memory. When correcting variation in characteristics, a pixel whose sensor signal deviates from the input range of the AD converter is regarded as a defect, and the correction value of the sensor signal of the defective pixel is complemented, so that almost the entire area of the input range of the AD converter Thus, the sensor signal can be digitized over a long period, and the AD conversion performance can be maintained, and the correction of the sensor signal of each pixel can be performed with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electric circuit diagram illustrating a general configuration example of an optical sensor circuit serving as a pixel of an image sensor.
FIG. 2 is a time chart of signals at various parts in the photosensor circuit.
FIG. 3 is an output characteristic diagram of the photosensor circuit.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a variation state of output characteristics in the optical sensor circuit.
FIG. 5 is a block diagram showing a conventional output correction device for an image sensor.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a state of AD conversion of a sensor signal of each pixel and a state of a correction value created based on the result of the AD conversion in a conventional output correction device for an image sensor.
FIG. 7 is a characteristic diagram showing the state of AD conversion when the level of the sensor signal of each pixel in the conventional output correction device for an image sensor increases and the state of a correction value created based on the result of the AD conversion.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of an output correction device for an image sensor according to the present invention.
FIG. 9 is a characteristic diagram illustrating an example of an AD conversion state of a sensor signal of each pixel and an example of a correction value state created based on the AD conversion result in the output correction device for an image sensor according to the present invention.
FIG. 10 shows an example of the state of AD conversion when the level of the sensor signal of each pixel rises in the output correction device for an image sensor according to the present invention, and an example of the state of a correction value created based on the result of the AD conversion. FIG.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing another example of the AD conversion state of the sensor signal of each pixel and another example of the correction value state created based on the result of the AD conversion in the output correction device of the image sensor according to the present invention; It is.
FIG. 12 shows another example of the state of AD conversion when the level of the sensor signal of each pixel rises in the output correction device for an image sensor according to the present invention, and other states of the correction value created based on the result of the AD conversion. It is a characteristic view which shows the example of.
FIG. 13 is a block diagram showing another configuration example of the output device of the image sensor according to the present invention.
FIG. 14 is a block diagram showing still another configuration example of the output device of the image sensor according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image sensor 2 AD converter 3 Output correction circuit 41 Offset correction part 42 Gain correction part 51 Offset correction memory 52 Gain correction memory 6 DA converter 7 Amplifier 8 Defect detection circuit 81 Defect detection part 82 Defect detection part 9 Defect processing Circuit 10 Pixel memory 11 Selection circuit 12 Flag monitoring circuit 13 Correction value generation circuit
