JP2008148063A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＢ領域に欠陥画素がある場合にも、適切に画像処理を行える撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、受光領域と遮光領域とを有する撮像素子１０４と、遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出されたか否かをキズ判定スレッシュレベルと比較することによって判定する比較器１１２と、黒基準レベルの所定の設定値を記憶しておくレジスタと、比較器１１２にて欠陥画素の画素値が読み出されなかったと判定された場合には、読み出した遮光領域の画素値の平均レベルを黒基準レベルとし、欠陥画素が読み出されたと判定された場合には、記憶部に記憶された設定値を黒基準レベルとしてＯＢクランプ回路１０７に入力するスイッチと、入力された黒基準レベルを用いて画像の黒レベルを補正するＯＢクランプ回路１０７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、光電変換素子を有する撮像装置に関する。

近年、デジタルスチルカメラ（以下、「ＤＳＣ」という）や携帯電話搭載カメラ（以下、「携帯カメラ」という）として高画素のイメージセンサーを用いたカメラシステムが多く使われてきている。携帯カメラでは小型化の追求によって撮像素子のセルサイズの急速なシュリンクが進んでいる。ＤＳＣでは１０００万画素の超高画素のイメージセンサが登場しているが、画素数の増加にかかわらずレンズインチ数が変わらないため、撮像素子のセルサイズのシュリンクが加速されている。

しかし、撮像素子のイメージエリアサイズを変えずに画素数を増やせば、欠陥画素による不良数が増えることになり、同様に画素数は同じでもレンズの小型化に伴い、イメージエリアサイズを縮小すると、半導体プロセス上欠陥画素が増えることになる。

固体撮像素子は、イメージを撮像する受光領域と光が遮光された遮光領域とを備えている。遮光領域は、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｂｌａｃｋ領域（以下、「ＯＢ領域」という）と呼ばれ、黒基準を補正するための基準（以下、「黒基準レベル」という）を求めるために用いられていた。

このＯＢ領域に欠陥画素があると、ＯＢクランプ時にＯＢ欠陥画素の存在によって黒基準レベルが真の黒基準レベルからずれてしまう。これにより、画面上に、ＯＢ欠陥画素を含む水平ラインに沿ったすじが入るという問題が発生する。また、黒基準レベルがＡＤコンバータのリファレンス電圧のボトム電位よりも低くなると、信号として再生されなくなるという問題が発生する。

画素数が少なかった時代には、イメージエリア内の欠陥画素の補正は行われていたが、ＯＢ領域は欠陥も少なく、補正は行われていなかった。しかし、イメージセンサの高画素数化の傾向に伴い、セルサイズも小さくなりＯＢ領域での欠陥画素補正が必要になってきた。

特許文献１は、ＯＢ領域の欠陥画素に起因する画像処理の異常を改善する技術を開示している。特許文献１に記載された発明は、あらかじめ記憶しておいたＯＢ領域での欠陥画素アドレスに基づいて、ＯＢ領域から画素値の読み出しを禁止し、読み出しを禁止したタイミングで、サンプルホールド回路の容量に電荷がホールドされる。そして、ホールドした電荷を用いて、隣接する画素値を置換することによって、ＯＢ領域での欠陥画素補正を行っている。
特開２００１−１４５０２６号

しかしながら、画素値の読み出しを禁止したタイミングでホールドされた電荷はトランジスタや差動アンプへのリークにより電荷が少なくなるので、本来のＯＢ電圧を保持することができない。従って、実際の画素値とは異なる画素値によって補正することになってしまう。

この問題を解消するために、例えばＤＣレベルを補間するようなトランジスタを設けると、スイッチングノイズの劣化やアナログコア面積の増大を招く。

そこで、本発明は、上記背景に鑑み、ＯＢ領域に欠陥画素がある場合にも、適切に画像処理を行える撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の撮像装置は、受光領域と遮光領域とを有する撮像素子と、前記遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する欠陥判定部と、黒基準レベルの所定の設定値を記憶しておく記憶部と、前記欠陥判定部にて、欠陥画素の画素値が読み出されなかったと判定された場合には、読み出した遮光領域の画素値の平均レベルを黒基準レベルとし、欠陥画素が読み出されたと判定された場合には、前記記憶部に記憶された設定値を黒基準レベルとする黒基準レベル決定部と、前記黒基準レベル決定部にて決定された黒基準レベルを用いて画像を調整する調整部とを備えた構成を有する。

この構成により、遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出された場合には、読みされた画素値の平均レベルを黒基準レベルとするのではなく、記憶部に記憶された所定の黒基準レベルを用いることにより、遮光領域に欠陥画素がある場合にも、適切に黒レベルを補正することができる。また、欠陥画素を含んでいる場合には、記憶部に記憶された設定値を黒基準レベルとして用いるので、ホールドされた電荷がトランジスタや差動アンプへリークするという問題が生じず、本来のＯＢ電圧を保持することができる。

本発明の撮像装置は、前記記憶部に、１水平期間前に算出された遮光領域の画素値の平均レベルを前記設定値として記憶する構成を有する。

この構成により、欠陥画素を含む水平期間の画素の平均レベルに代えて、１水平期間前に算出された画素値の平均レベルを用いることができる。

本発明の撮像装置は、前記記憶部に、最初の垂直期間内に算出された遮光領域の画素値の平均レベルを前記設定値として記憶する構成を有する。

この構成により、欠陥画素を含む水平期間の画素の平均レベルに代えて、最初の垂直期間に算出された画素値の平均レベルを用いることができる。

本発明の撮像装置において、前記欠陥判定部は、前記遮光領域の画素値の平均レベルと、あらかじめ定められた所定の閾値とを比較する比較器を有し、比較結果に基づいて欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する構成を有する。

この構成により、所定の閾値と遮光領域から読み出した画素値とを比較して、欠陥画素が読み出されたか否かを判定することができる。所定の閾値としては、例えば、欠陥のない遮光領域の画素値の平均値を用いることができる。

本発明の撮像装置において、前記欠陥判定部は、前記遮光領域内の欠陥画素のアドレスを記憶した欠陥画素記憶部を備え、前記遮光領域より読み出した画素のアドレスが、前記欠陥画素記憶部に記憶されたアドレスに一致するか否かに基づいて、欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する構成を有する。

この構成により、欠陥画素記憶部に記憶されたアドレスに基づいて、欠陥画素が読み出されたか否かを適切に判定することができる。

本発明の別の態様の撮像装置は、受光領域と遮光領域とを有する撮像素子と、前記遮光領域から読み出した画素値が欠陥画素の画素値であるか否かを判定する欠陥判定部と、前記遮光領域の欠陥でない画素の画素値を記憶しておく記憶部と、前記欠陥判定部にて読み出した画素が欠陥画素でないと判定された場合には、その画素値を、前記欠陥判定部にて読み出した画素が欠陥画素であると判定された場合には、前記記憶部に記憶された画素値を積算して平均化することにより、前記遮光領域の画素値の平均レベルを算出する平均レベル算出部と、前記平均レベル算出部にて算出された平均レベルを黒基準レベルとして用いて画像を調整する調整部とを備えた構成を有する。

この構成により、遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出された場合には、読みされた画素値に代えて、記憶部に記憶された画素値を用いることにより、遮光領域に欠陥画素がある場合にも、欠陥画素の画素値を除いて、遮光領域の画素値の平均レベルを適切に求めることができる。そして、求めた平均レベルを黒基準レベルとして用いることにより、黒レベルを適切に補正することができる。また、欠陥画素を含んでいる場合には、記憶部に記憶された画素値を用いて平均レベルを算出するので、サンプリング回路で電荷をホールドしておく必要がない。従って、ホールドされた電荷がトランジスタや差動アンプへリークするという問題が生じず、本来のＯＢ電圧を保持することができる。

本発明の撮像装置において、前記欠陥判定部は、前記遮光領域から読み出した画素値と、あらかじめ定められた所定の閾値とを比較する比較器を有し、比較結果に基づいて欠陥画素が読み出されたか否かを判定する構成を有する。

この構成により、所定の閾値と遮光領域から読み出した画素値とを比較して、読み出した画素値が欠陥画素の画素値であるか否かを判定することができる。所定の閾値としては、欠陥のない遮光領域の画素値を用いることができる。

本発明の撮像装置において、前記欠陥判定部は、前記遮光領域内の欠陥画素のアドレスを記憶した欠陥画素アドレス記憶部を備え、前記遮光領域より読み出した画素のアドレスが、前記欠陥画素アドレス記憶部に記憶されたアドレスに一致するか否かに基づいて、欠陥画素であるか否かを判定する構成を有する。

この構成により、欠陥画素記憶部に記憶されたアドレスに基づいて、読み出した画素値が欠陥画素の画素値であるか否かを適切に判定することができる。

本発明によれば、遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出された場合には、読みされた画素値の平均レベルを黒基準レベルとして用いるのではなく、記憶部に記憶された所定の黒基準レベルを用いることにより、ＯＢ領域に欠陥画素がある場合にも、適切に黒レベルを補正することができるというすぐれた効果を有する。

以下、本発明の実施の形態の固体撮像装置について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態の固体撮像装置の全体構成図である。固体撮像装置は、光を集光するレンズ群１０１と、レンズ群１０１を透過した光の光量を調節する絞り１０２と、メカニカルに光を遮断するシャッター１０３と、入射した光を電気信号に変換をする固体撮像素子１０４と、電気信号に変換された固体撮像素子１０４の出力をサンプリングするＣＤＳＡＭＰ（Correlated Double Sampling）１０５と、サンプリングされた信号を増幅するＧＣＡ（Gain Control Amp）１０６と、サンプリングされた信号の黒レベルを補正するＯＢクランプ回路１０７と、増幅されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１０８と、カメラ用の信号処理回路１０９と、カメラ信号を出力する出力回路１１０と、ＯＢ領域の画素レベル（以下、「ＯＢ画素レベル」という）を平均化してＯＢ平均レベルを算出するＯＢ積算平均回路１１１と、ＯＢ積算平均回路１１１にて算出されたＯＢ平均レベルとキズ判定スレッシュレベルとを比較する比較器１１２と、比較したデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡコンバータ１１３と、ＯＢクランプ回路１０７の時定数を決める容量１１５とを備えている。

図２は、ＯＢクランプ回路１０７で用いる黒基準レベルを決定するための構成を詳細に示す図である。信号処理回路１０９からの出力信号Ｓ２が入力されるＯＢ積算器１２０および平均回路１２１を備えている。ＯＢ積算器１２０および平均回路１２１は、図１に示すＯＢ積算平均回路１１１を構成する。平均回路１２１からの出力は、比較器１１２およびスイッチ１２３に入力される。比較器１１２には、レジスタ１２２が接続されている。レジスタ１２２には、キズ判定スレッシュレベルが記憶されている。キズ判定スレッシュレベルとしては、固定値を用いてもよいし、１水平期間前の正常なＯＢレベルまたは垂直期間内に正常に算出されたＯＢレベルを用いてもよい。

比較器１１２は、平均回路１２１から入力されたＯＢ平均レベルとレジスタ１２２に記憶されたキズ判定スレッシュレベルとを比較し、その結果をスイッチ１２３に入力する。スイッチ１２３には、平均回路１２１およびレジスタ１２４が接続されている。レジスタ１２４には、黒基準レベルの設定値が記憶されている。設定値は、黒基準レベルのデフォルト値を固定的に設定してもよいし、欠陥画素のないＯＢ画素レベルによって生成された１水平周期以上前のＯＢ平均レベルでもよい。本実施の形態では、１水平周期以上前のＯＢ平均レベルを記憶する。

スイッチ１２３は、比較器１１２から入力された比較結果に基づいて平均回路１２１から入力されたＯＢ平均レベルか、レジスタ１２４に記憶された設定値のいずれかを、黒基準レベルとしてＤＡコンバータ１１３を介してＯＢクランプ回路１０７に出力する。ＤＡコンバータ１１３は、スイッチ１２３から入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換し、変換したアナログ信号をクランプパルスに同期してＯＢクランプ回路１０７の減算器１２５に入力する。減算器１２５は、ＤＡコンバータ１１３から入力された黒基準レベルから入力値Ｓ１を減算する。

次に、本実施の形態の固体撮像装置の動作について説明する。まず、光がレンズ群１０１、絞り１０２およびシャッター１０３を通して固体撮像素子１０４に入力される。固体撮像素子１０４は、入力された光を光電変換し、変換によって得られた信号をＣＤＳＡＭＰ１０５に入力する。ＣＤＳＡＭＰ１０５は、入力された信号をサンプリングし、サンプリングした信号をＧＣＡ１０６を介して、ＯＢクランプ回路１０７に入力する。ＯＢクランプ回路１０７は、入力された信号を、黒基準レベルを用いて補正し、補正された信号をＡＤコンバータ１０８に入力する。ＡＤコンバータ１０８は、入力された信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を信号処理回路１０９に入力する。信号処理回路１０９は、入力された信号を信号処理して、出力回路１１０、ＯＢ積算平均回路１１１、およびＴＧ／ＳＳＧ回路１１４に入力する。出力回路１１０は、信号処理回路１０９から入力された信号に基づいて画像を出力する。

ＯＢ積算平均回路１１１のＯＢ積算器１２０は、信号処理回路１０９から入力された画像信号に含まれるＯＢ領域の画素レベルを積算する。次に、平均回路１２１は、積算された値をＯＢ領域の画素数で割ることによって、入力画像のＯＢ平均レベルを求める。

平均回路１２１は、求められたＯＢ平均レベルを比較器１１２およびスイッチ１２３に入力する。比較器１１２は、平均回路１２１から入力されたＯＢ平均レベルと、レジスタ１２２に記憶されたキズ判定スレッシュレベルとを比較し、比較結果をスイッチ１２３に入力する。

スイッチ１２３は、平均回路１２１から入力されたＯＢ平均レベルと、レジスタ１２４に記憶された設定値のいずれかを選択してＤＡコンバータ１１３に入力する。スイッチ１２３は、ＯＢ平均レベルがキズ判定スレッシュレベルより高いという比較結果を受けた場合には、レジスタ１２４に記憶された設定値をＤＡコンバータ１１３に入力する。スイッチ１２３は、ＯＢ平均レベルがキズ判定スレッシュレベル以下であるという比較結果を受けた場合には、ＯＢ平均レベルをＤＡコンバータ１１３に入力する。この場合には、スイッチ１２３は、ＤＡコンバータ１１３に入力したＯＢ平均レベルを設定値としてレジスタ１２４に記憶する。

ＤＡコンバータ１１３は、スイッチ１２３から入力された黒基準レベルのデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＤＡコンバータ１１３は、クランプ信号Ｓ４に同期して、黒基準レベルをＯＢクランプ回路１０７の減算器１２５に入力する。ＯＢクランプ回路１０７の減算器１２５は、黒基準レベルからＧＣＡ１０６の出力を減算する。
以上、本実施の形態の固体撮像装置の構成および動作について説明した。

本実施の形態の固体撮像装置は、ＯＢ平均レベルを比較器１１２に入力し、比較器１１２にて、ＯＢ平均レベルとキズ判定スレッシュレベルとを比較し、ＯＢ平均レベルがキズ判定スレッシュレベルより大きい場合には、ＯＢ領域から読み出した画素値に欠陥画素の画素値が含まれていると判定して、レジスタに記憶された設定値を黒基準レベルとして設定する。これにより、ＯＢ領域に欠陥画素がある場合にも、黒基準レベルの補正を適切に行うことができる。

また、本実施の形態の固体撮像装置は、ＯＢ領域に欠陥画素が存在する場合に、レジスタ１２４に記憶された設定値を黒基準レベルとして用いるので、本来のＯＢ電圧を保持することができないという問題を生じることなく、適切な黒基準レベルの補正を行える。

図３は、ＯＢ領域に欠陥画素がない場合のＯＢクランプ回路の動作を示すタイミングチャートである。図３の最上段は撮像素子の出力信号を示し、二段目はフィードスルー部のサンプリングタイミングＤＳ１、三段目は信号部のサンプリングタイミングＤＳ２を示す。四段目はＣＤＳＡＭＰのサンプリング結果を示す図、五段目はＯＢクランプ回路１０７の出力を示す図である。

図３の最上段に示すように、撮像素子の出力信号は、１画素ではリセット部、フィードスルー部と信号部に分かれている。１水平期間では、出力信号は、イメージエリアと光が遮断されたＯＢ領域で構成される。

固体撮像素子１０４から出力された信号は、図１のＣＤＳＡＭＰ１０５でサンプリングされる。図３に示すように、サンプリングタイミングＤＳ１に従ってフィードスルー部を、サンプリングタイミングＤＳ２に従って信号部をサンプリングする。サンプリングされた信号は、ｔ＝ｔ１時には信号レベルａ、ｔ＝ｔ２時には信号レベルｂ、ｔ＝ｔ３時には信号レベルｃ、ｔ＝ｔ４時には信号レベルｄになる。ｔ＝ｔ５時にはＯＢ領域をサンプリングしている。ＯＢ領域は光が遮断されているため、信号レベルｚ１は小さい値となる。同様にｔ＝ｔ６時には信号レベルｚ２、ｔ＝ｔ７時には信号レベルｚ３となる。

ＯＢ積算平均回路１１１は、ＯＢ領域の画素値の平均（ＯＢ平均レベル）を求め、比較器１１２に入力する。比較器１１２は、入力されたＯＢ平均レベルとレジスタ１２２に記憶されたキズ判定スレッシュレベルとを比較する。ここでは、図３に示すように、ＯＢ領域のサンプリング信号は小さいので、入力されたＯＢ平均レベルはキズ判定スレッシュレベルより小さい。スイッチ１２３は、比較器１１２から、ＯＢ平均レベルがキズ判定スレッシュレベルより小さいという判定結果を受けると、スイッチ１２３は、ＯＢ平均レベルをＤＡコンバータ１１３に入力し、ＤＡコンバータ１１３はＯＢ平均レベルをアナログ信号に変換して、減算器１２５に入力する。

入力信号Ｓ１としてＯＢクランプ回路１０７の減算器１２５に入力された信号は、ＤＡコンバータ１１３からの黒基準レベルによって補正され、正常な黒基準レベルを持った信号になる。このように、本実施の形態の固体撮像装置は、ＯＢ領域に欠陥画素がない場合には、ＯＢ領域の画素レベルに基づいて黒基準レベルを求め、適切に補正を行える。

図４、図５は、ＯＢ領域に欠陥画素がある場合のＯＢクランプ回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。図４においてもｔ＝ｔ５〜ｔ７は、ＯＢ領域をサンプリングしているが、ｔ＝ｔ６時には、ＯＢ領域の欠陥画素のために、信号レベルｚ２１はＯＢ領域には通常存在しないような大きい値となっている。従って、ｔ＝ｔ５〜ｔ７に取得したＯＢ画素レベルを積算平均してＯＢ平均レベルを求めると、本来のＯＢ平均レベルより大きい値となる。このＯＢ平均レベルを黒基準レベルとして用いると、図４のように信号レベルが再生されない現象が発生する。

本実施の形態では、ＯＢ平均レベルをそのまま黒基準レベルとしてＯＢクランプ回路１０７に入力するのではなく、いったん比較器１１２に入力する。比較器１１２は、入力されたＯＢ平均レベルとレジスタ１２２に記憶されたキズ判定スレッシュレベルとを比較する。ここでは、欠陥画素の存在によりＯＢ平均レベルが大きくなっているので、ＯＢ平均レベルはキズ判定スレッシュレベルより高くなる。スイッチ１２４は、ＯＢ平均レベルがキズ判定スレッシュレベルより高いという判定結果を受け、レジスタ１２４に記憶されている設定値をＤＡコンバータ１１３に入力する。ＤＡコンバータ１１３はレジスタ１２４に記憶された設定値をアナログ信号に変換して減算器１２５に入力する。これにより、図５に示すように正常なＯＢクランプ動作になる。従って、ＯＢ領域に欠陥画素があっても、信号レベルが再生されない現象を防止できる。

図６は、ＯＢクランプ回路１０７の黒基準レベルを決定するための別の構成を詳細に示す図である。
図６に示す構成は、図２に示す構成と基本的な構成は同じであるが、以下の点が異なる。図６に示す構成では、ＯＢ積算回路１２０および平均回路１２１がスイッチ１２３の後段に設けられており、ＯＢ積算回路１２０および平均回路１２１は、スイッチ１２３にて選択された画素レベルに基づいてＯＢ平均レベルを求める。

レジスタ１２２には、ＯＢ領域の画素が欠陥画素であるか否かを判定するためのキズ判定スレッシュレベルが記憶されている。また、レジスタ１２４には、ＯＢ領域の通常の画素レベルが記憶されている。

比較器１１２は、信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルと、レジスタ１２２に記憶されたキズ判定スレッシュレベルとを比較し、その比較結果をスイッチ１２３に入力する。スイッチ１２３は、信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルがレジスタ１２２に記憶された画素レベルより大きいという比較結果を受けた場合には、レジスタ１２４に記憶された画素レベルをＯＢ積算器１２０に入力する。信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルがレジスタ１２２に記憶された画素レベル以下であるという比較結果を受けた場合には、信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルをＯＢ積算器１２０に入力する。

このように、信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルが欠陥画素の画素レベルである場合には、信号処理回路１０９からの画素レベルに代えてレジスタ１２４に記憶されている画素レベルをＯＢ平均レベルの計算に用いるので、ＯＢ領域に欠陥画素があっても、適切な黒基準レベルを算出でき、信号レベルが再生されない現象を防止できる。

（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態の固体撮像装置の構成を示す図である。第２の実施の形態の固体撮像装置は、基本的な構成は、第１の実施の形態の固体撮像装置と同じであるが、比較器１１２に代えて、ＯＢキズアドレスメモリ１１６と選択回路１１７を備えている点が異なる。ＯＢキズアドレスメモリ１１６は、ＯＢ領域の欠陥画素のアドレスを示す情報を記憶している。

図８は、ＯＢクランプ回路１０７の黒基準レベルを決定するための構成を詳細に示す図である。選択回路１１７は、ＯＢキズアドレスメモリ１１６から欠陥画素のアドレスを読み出し、欠陥画素のあるラインを決定し、欠陥画素のあるラインの情報をスイッチ１２３に入力する。スイッチ１２３は、欠陥画素のあるラインについては、レジスタ１２４に記憶された設定値を黒基準レベルとしてＤＡコンバータ１１３に入力する。これにより、欠陥画素を含むラインについても、正常なＯＢクランプができ、信号レベルが再生されない現象を防止できる。

図９は、ＯＢクランプ回路１０７の黒基準レベルを決定するための別の構成を詳細に示す図である。
図９に示す構成は、図８に示す構成と基本的な構成は同じであるが、以下の点が異なる。図９に示す構成では、ＯＢ積算回路１２０および平均回路１２１がスイッチ１２３の後段に設けられており、ＯＢ積算回路１２０および平均回路１２１は、スイッチ１２３にて選択された画素レベルに基づいてＯＢ平均レベルを求める。

レジスタ１２４には、ＯＢ領域の通常の画素値が記憶されている。
選択回路１１７は、ＯＢキズアドレスメモリ１１６から欠陥画素のアドレスを読み出す。選択回路１１７は、欠陥画素のアドレスの情報をスイッチ１２３に入力する。スイッチ１２３は、入力されたアドレスの画素については、レジスタ１２４に記憶された画素レベルをＯＢ積算器１２０に入力する。

このように、信号処理回路１０９から入力されたＯＢ画素レベルが欠陥画素の画素レベルである場合には、信号処理回路１０９からのＯＢ画素レベルに代えてレジスタ１２４に記憶されている画素レベルをＯＢ平均レベルの計算に用いるので、ＯＢ領域に欠陥画素があっても、適切な黒基準レベルを算出でき、信号レベルが再生されない現象を防止できる。

以上、本発明の固体撮像装置について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。

上記した第１の実施の形態では、レジスタ１２４に、１水平周期前に欠陥画素がないと判定された場合のＯＢ平均レベルを設定値として記憶することとしたが、レジスタ１２４に記憶する設定値は、上記ＯＢ平均レベルに限られない。例えば、最初の垂直期間に算出されたＯＢ平均レベルでもよいし、所定の固定値を用いることとしてもよい。

以上説明したように、本発明は、ＯＢ領域に欠陥画素がある場合にも、適切に黒レベルを補正することができるというすぐれた効果を有し、例えば、撮影機能付き携帯電話、デジタルスチルカメラ、車載カメラ等として有用である。

第１の実施の形態の固体撮像装置の全体ブロック図 ＯＢクランプ回路の黒基準レベルを決定するための構成を示す図 ＯＢ領域に欠陥画素がない場合のＯＢクランプ回路の動作を示すタイミングチャート ＯＢ領域に欠陥画素がある場合のＯＢクランプ回路の動作を説明するためのタイミングチャート ＯＢ領域に欠陥画素がある場合のＯＢクランプ回路の動作を説明するためのタイミングチャート ＯＢクランプ回路の黒基準レベルを決定するための構成の別の例を示す図 第２の実施の形態の固体撮像装置の全体ブロック図 ＯＢクランプ回路の黒基準レベルを決定するための構成を示す図 ＯＢクランプ回路の黒基準レベルを決定するための構成の別の例に示す図

符号の説明

１０１ レンズ群
１０２ 絞り
１０３ メカシャッター
１０４ 固体撮像素子
１０５ ＣＤＳＡＭＰ
１０６ ＧＣＡ
１０７ ＯＢクランプ回路
１０８ ＡＤコンバータ
１０９ 信号処理回路
１１０ 出力回路
１１１ ＯＢ積算平均回路
１１２ 比較器
１１３ ＤＡコンバータ
１１４ ＴＧ／ＳＳＧ回路
１１５ 時定数容量
１１６ ＯＢキズアドレスメモリ
１１７ 選択回路
１２０ ＯＢ積算器
１２１ 平均回路
１２２ レジスタ
１２３ スイッチ
１２４ レジスタ
１２５ 減算器

Claims (8)

1. 受光領域と遮光領域とを有する撮像素子と、
   前記遮光領域から欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する欠陥判定部と、
   黒基準レベルの所定の設定値を記憶しておく記憶部と、
   前記欠陥判定部にて、欠陥画素の画素値が読み出されなかったと判定された場合には、読み出した遮光領域の画素値の平均レベルを黒基準レベルとし、欠陥画素が読み出されたと判定された場合には、前記記憶部に記憶された設定値を黒基準レベルとする黒基準レベル決定部と、
   前記黒基準レベル決定部にて決定された黒基準レベルを用いて画像を調整する調整部と、
   を備えた撮像装置。
2. 前記記憶部に、１水平期間前に算出された遮光領域の画素値の平均レベルを前記設定値として記憶する請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記記憶部に、最初の垂直期間内に算出された遮光領域の画素値の平均レベルを前記設定値として記憶する請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記欠陥判定部は、
   前記遮光領域の画素値の平均レベルと、あらかじめ定められた所定の閾値とを比較する比較器を有し、比較結果に基づいて欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記欠陥判定部は、
   前記遮光領域内の欠陥画素のアドレスを記憶した欠陥画素記憶部を備え、
   前記遮光領域より読み出した画素のアドレスが、前記欠陥画素記憶部に記憶されたアドレスに一致するか否かに基づいて、欠陥画素の画素値が読み出されたか否かを判定する請求項１に記載の撮像装置。
6. 受光領域と遮光領域とを有する撮像素子と、
   前記遮光領域から読み出した画素値が欠陥画素の画素値であるか否かを判定する欠陥判定部と、
   前記遮光領域の欠陥でない画素の画素値を記憶しておく記憶部と、
   前記欠陥判定部にて読み出した画素が欠陥画素でないと判定された場合には、その画素値を、前記欠陥判定部にて読み出した画素が欠陥画素であると判定された場合には、前記記憶部に記憶された画素値を積算して平均化することにより、前記遮光領域の画素値の平均レベルを算出する平均レベル算出部と、
   前記平均レベル算出部にて算出された平均レベルを黒基準レベルとして用いて画像を調整する調整部と、
   を備えた撮像装置。
7. 前記欠陥判定部は、
   前記遮光領域から読み出した画素値と、あらかじめ定められた所定の閾値とを比較する比較器を有し、比較結果に基づいて欠陥画素が読み出されたか否かを判定する請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記欠陥判定部は、
   前記遮光領域内の欠陥画素のアドレスを記憶した欠陥画素アドレス記憶部を備え、
   前記遮光領域より読み出した画素のアドレスが、前記欠陥画素アドレス記憶部に記憶されたアドレスに一致するか否かに基づいて、欠陥画素であるか否かを判定する請求項６に記載の撮像装置。

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