JP3216244B2 - 固体撮像素子の欠陥補正装置及び固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像素子の欠陥補正装置及び固体撮像装置Info
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Landscapes
- Picture Signal Circuits (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の欠陥補
正装置及びこの欠陥補正装置を備えた固体撮像装置に関
する。
正装置及びこの欠陥補正装置を備えた固体撮像装置に関
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、半導体の局部的な結晶欠陥等によって感度が低
下する欠陥画素が生じることがあり、このような場合、
その欠陥画素に起因して画質劣化が生じることが知られ
ている。
子では、半導体の局部的な結晶欠陥等によって感度が低
下する欠陥画素が生じることがあり、このような場合、
その欠陥画素に起因して画質劣化が生じることが知られ
ている。
【0003】この欠陥画素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、全白又は全
黒の撮像状態において、その固体撮像素子を製造した半
導体工場で検出してROMに予め記憶させておき、通常
の撮像時に、このROM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例えば1画素前の撮像
出力で置換することによって欠陥補正が行われていた。
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、全白又は全
黒の撮像状態において、その固体撮像素子を製造した半
導体工場で検出してROMに予め記憶させておき、通常
の撮像時に、このROM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例えば1画素前の撮像
出力で置換することによって欠陥補正が行われていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
欠陥補正装置では、固体撮像素子の製造段階でROMに
記憶した欠陥データを用いて欠陥補正を行うようにして
いたので、半導体の局部的な結晶欠陥等に伴う画素欠陥
には対応できるものの、固体撮像素子のビデオカメラへ
の組込み時の静電破壊や、ビデオカメラへの搭載後の経
時変化に伴う欠陥変化には対応できなく、また固体撮像
素子と欠陥データを対にした流通形態が不可欠であると
いう問題点があった。
欠陥補正装置では、固体撮像素子の製造段階でROMに
記憶した欠陥データを用いて欠陥補正を行うようにして
いたので、半導体の局部的な結晶欠陥等に伴う画素欠陥
には対応できるものの、固体撮像素子のビデオカメラへ
の組込み時の静電破壊や、ビデオカメラへの搭載後の経
時変化に伴う欠陥変化には対応できなく、また固体撮像
素子と欠陥データを対にした流通形態が不可欠であると
いう問題点があった。
【0005】そこで、本発明は、静電破壊や経時変化に
伴う欠陥変化にも対応できるとともに、固体撮像素子と
欠陥データを対とした流通形態が不要な固体撮像素子の
欠陥補正装置及びこれを備えた固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
伴う欠陥変化にも対応できるとともに、固体撮像素子と
欠陥データを対とした流通形態が不要な固体撮像素子の
欠陥補正装置及びこれを備えた固体撮像装置を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による固体撮像素
子の欠陥補正装置は、固体撮像素子の撮像出力を1画素
ピッチに相当する期間だけ遅延する第1の遅延手段と、
この第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、この第1の減算手段の減算出力に基づ
いて欠陥画素を検出する第1の欠陥検出手段と、固体撮
像素子の撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の
遅延手段と、この第2の遅延手段の入力とその出力との
減算を行う第2の減算手段と、この第2の減算手段の減
算出力に基づいて欠陥画素を検出する第2の欠陥検出手
段と、第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出
された欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶
手段と、この記憶手段に記憶保持された欠陥データに基
づいて欠陥画素についての撮像出力を補正する補正手段
とを備え、第1及び第2の欠陥検出手段の各々が固体撮
像素子の減算出力のレベルを正負の2つの検出レベルと
比較する一対のレベル比較回路を有し、第1の欠陥検出
手段が一対のレベル比較回路の各比較出力を1画素ピッ
チに相当する期間だけラッチする一対のラッチ回路およ
びこれらラッチ回路の一方の入力と他方の出力との論理
積をとる一対の論理積回路を有し、これら論理積回路の
各出力に基づいて欠陥データを得る構成となっている。
子の欠陥補正装置は、固体撮像素子の撮像出力を1画素
ピッチに相当する期間だけ遅延する第1の遅延手段と、
この第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、この第1の減算手段の減算出力に基づ
いて欠陥画素を検出する第1の欠陥検出手段と、固体撮
像素子の撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の
遅延手段と、この第2の遅延手段の入力とその出力との
減算を行う第2の減算手段と、この第2の減算手段の減
算出力に基づいて欠陥画素を検出する第2の欠陥検出手
段と、第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出
された欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶
手段と、この記憶手段に記憶保持された欠陥データに基
づいて欠陥画素についての撮像出力を補正する補正手段
とを備え、第1及び第2の欠陥検出手段の各々が固体撮
像素子の減算出力のレベルを正負の2つの検出レベルと
比較する一対のレベル比較回路を有し、第1の欠陥検出
手段が一対のレベル比較回路の各比較出力を1画素ピッ
チに相当する期間だけラッチする一対のラッチ回路およ
びこれらラッチ回路の一方の入力と他方の出力との論理
積をとる一対の論理積回路を有し、これら論理積回路の
各出力に基づいて欠陥データを得る構成となっている。
【0007】本発明による固体撮像装置は、固体撮像素
子と、その欠陥画素についての補正をなす欠陥補正装置
とを具備し、この欠陥補正装置が、固体撮像素子の撮像
出力を1画素ピッチに相当する期間だけ遅延する第1の
遅延手段と、この第1の遅延手段の入力とその出力との
減算を行う第1の減算手段と、この第1の減算手段の減
算出力に基づいて欠陥画素を検出する第1の欠陥検出手
段と、固体撮像素子の撮像出力を1水平走査期間だけ遅
延する第2の遅延手段と、この第2の遅延手段の入力と
その出力との減算を行う第2の減算手段と、この第2の
減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検出する第2
の欠陥検出手段と、第1及び第2の欠陥検出手段の双方
によって検出された欠陥画素に関する欠陥データを記憶
保持する記憶手段と、この記憶手段に記憶保持された欠
陥データに基づいて欠陥画素についての撮像出力を補正
する補正手段とを備え、第1及び第2の欠陥検出手段の
各々が固体撮像素子の減算出力のレベルを正負の2つの
検出レベルと比較する一対のレベル比較回路を有し、第
1の欠陥検出手段が一対のレベル比較回路の各比較出力
を1画素ピッチに相当する期間だけラッチする一対のラ
ッチ回路およびこれらラッチ回路の一方の入力と他方の
出力との論理積をとる一対の論理積回路を有し、これら
論理積回路の各出力に基づいて欠陥データを得る構成と
なっている。
子と、その欠陥画素についての補正をなす欠陥補正装置
とを具備し、この欠陥補正装置が、固体撮像素子の撮像
出力を1画素ピッチに相当する期間だけ遅延する第1の
遅延手段と、この第1の遅延手段の入力とその出力との
減算を行う第1の減算手段と、この第1の減算手段の減
算出力に基づいて欠陥画素を検出する第1の欠陥検出手
段と、固体撮像素子の撮像出力を1水平走査期間だけ遅
延する第2の遅延手段と、この第2の遅延手段の入力と
その出力との減算を行う第2の減算手段と、この第2の
減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検出する第2
の欠陥検出手段と、第1及び第2の欠陥検出手段の双方
によって検出された欠陥画素に関する欠陥データを記憶
保持する記憶手段と、この記憶手段に記憶保持された欠
陥データに基づいて欠陥画素についての撮像出力を補正
する補正手段とを備え、第1及び第2の欠陥検出手段の
各々が固体撮像素子の減算出力のレベルを正負の2つの
検出レベルと比較する一対のレベル比較回路を有し、第
1の欠陥検出手段が一対のレベル比較回路の各比較出力
を1画素ピッチに相当する期間だけラッチする一対のラ
ッチ回路およびこれらラッチ回路の一方の入力と他方の
出力との論理積をとる一対の論理積回路を有し、これら
論理積回路の各出力に基づいて欠陥データを得る構成と
なっている。
【0008】
【作用】上記構成の欠陥検出装置及びこれを備えた固体
撮像装置において、固体撮像素子の撮像出力を1画素ピ
ッチに相当する期間だけ第1の遅延手段で遅延すること
で、水平方向にて隣接する画素間の信号の同時化を図る
とともに、固体撮像素子の撮像出力を1水平走査期間だ
け第2の遅延手段で遅延することで、垂直方向にて隣接
する画素間の信号の同時化を図る。そして、水平及び垂
直方向にて同時化された画素間において、信号レベルを
第1、第2の欠陥検出手段で正負の2つの検出レベルと
比較することによって欠陥画素を検出し、この欠陥画素
についての欠陥データをアドレスデータとしてRAM等
の記憶手段に記憶保持する。通常の撮像時には、補正手
段によってRAM等の記憶手段に記憶保持されたアドレ
スデータに基づいて欠陥補正を行い、画素欠陥による画
質劣化を改善する。
撮像装置において、固体撮像素子の撮像出力を1画素ピ
ッチに相当する期間だけ第1の遅延手段で遅延すること
で、水平方向にて隣接する画素間の信号の同時化を図る
とともに、固体撮像素子の撮像出力を1水平走査期間だ
け第2の遅延手段で遅延することで、垂直方向にて隣接
する画素間の信号の同時化を図る。そして、水平及び垂
直方向にて同時化された画素間において、信号レベルを
第1、第2の欠陥検出手段で正負の2つの検出レベルと
比較することによって欠陥画素を検出し、この欠陥画素
についての欠陥データをアドレスデータとしてRAM等
の記憶手段に記憶保持する。通常の撮像時には、補正手
段によってRAM等の記憶手段に記憶保持されたアドレ
スデータに基づいて欠陥補正を行い、画素欠陥による画
質劣化を改善する。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。
に説明する。図1は、本発明の一実施例を示すブロック
図である。
【0010】図1において、本発明に係る固体撮像装置
は、固体撮像素子として例えば白黒CCD撮像素子1を
用いている。このCCD撮像素子1は、電荷転送方式と
して例えばインターライン転送方式を採用している。C
CD撮像素子1の撮像出力(CCD出力)は、リセット
部とプリチャージ部とデータ部とからなっており、CD
S(相関二重サンプリング)回路2に供給されてリセッ
ト雑音等の低減が図られる。
は、固体撮像素子として例えば白黒CCD撮像素子1を
用いている。このCCD撮像素子1は、電荷転送方式と
して例えばインターライン転送方式を採用している。C
CD撮像素子1の撮像出力(CCD出力)は、リセット
部とプリチャージ部とデータ部とからなっており、CD
S(相関二重サンプリング)回路2に供給されてリセッ
ト雑音等の低減が図られる。
【0011】CDS回路2は、CCD出力のプリチャー
ジ部をサンプル/ホールドし、これを1画素ピッチに相
当する期間だけ遅延するS/H(サンプル/ホールド)
回路201〜203と、CCD出力のデータ部をサンプ
ル/ホールドし、これをプリチャージ部と同時化するS
/H回路204,205とを有している。S/H回路2
01,203,205はサンプリングパルスSHPによ
ってサンプル動作を行い、S/H回路202,204は
サンプリングパルスSHDによってサンプル動作を行
う。
ジ部をサンプル/ホールドし、これを1画素ピッチに相
当する期間だけ遅延するS/H(サンプル/ホールド)
回路201〜203と、CCD出力のデータ部をサンプ
ル/ホールドし、これをプリチャージ部と同時化するS
/H回路204,205とを有している。S/H回路2
01,203,205はサンプリングパルスSHPによ
ってサンプル動作を行い、S/H回路202,204は
サンプリングパルスSHDによってサンプル動作を行
う。
【0012】そして、同時化されたプリチャージ部及び
データ部には同一のノイズ成分が重畳されていることか
ら、S/H回路203,205の各S/H出力が、減算
器3で減算処理されることによってノイズ成分がキャン
セルされ、信号成分のみが抽出されてAGC(自動利得
制御)回路4を介して撮像出力(CDS出力)として導
出される。S/H回路203,205の各S/H出力を
減算する減算器5によっても、減算器3の減算出力と同
じ減算出力が得られる。
データ部には同一のノイズ成分が重畳されていることか
ら、S/H回路203,205の各S/H出力が、減算
器3で減算処理されることによってノイズ成分がキャン
セルされ、信号成分のみが抽出されてAGC(自動利得
制御)回路4を介して撮像出力(CDS出力)として導
出される。S/H回路203,205の各S/H出力を
減算する減算器5によっても、減算器3の減算出力と同
じ減算出力が得られる。
【0013】S/H回路203,205の各S/H出力
はさらに、1ビット遅延回路6を介して減算器7の2入
力となる。すなわち、S/H回路203のS/H出力は
S/H回路601,602を経て減算器7の減算入力と
なり、S/H回路205のS/H出力はS/H回路60
3,604を経て減算器7の被減算入力となる。これに
より、減算器7の減算出力として、減算器5の減算出力
に対して1ビット、即ち1画素ピッチに相当する期間だ
け遅れた撮像出力が導出され、水平方向において隣接す
る画素情報の同時化が行われる。
はさらに、1ビット遅延回路6を介して減算器7の2入
力となる。すなわち、S/H回路203のS/H出力は
S/H回路601,602を経て減算器7の減算入力と
なり、S/H回路205のS/H出力はS/H回路60
3,604を経て減算器7の被減算入力となる。これに
より、減算器7の減算出力として、減算器5の減算出力
に対して1ビット、即ち1画素ピッチに相当する期間だ
け遅れた撮像出力が導出され、水平方向において隣接す
る画素情報の同時化が行われる。
【0014】減算器5の減算出力は減算器8の被減算入
力となり、減算器7の減算出力は減算器8の減算入力と
なる。すなわち、減算器8は、同時化された水平方向に
おいて隣接する2つの画素についての各撮像出力間で減
算処理を行うことになる。減算器8の減算出力は、正負
の検出レベルVa,Vbを有するシュミット回路9,1
0に供給される。シュミット回路9,10は、レベル比
較回路としての作用をなし、減算器8の減算出力が正負
の検出レベルVa,Vbを越えたとき検出出力を発生
し、ラッチ回路11,12に供給する。なお、正負の検
出レベルVa,Vbは、可変抵抗器VR1,VR2の調
整によって可変となっている。
力となり、減算器7の減算出力は減算器8の減算入力と
なる。すなわち、減算器8は、同時化された水平方向に
おいて隣接する2つの画素についての各撮像出力間で減
算処理を行うことになる。減算器8の減算出力は、正負
の検出レベルVa,Vbを有するシュミット回路9,1
0に供給される。シュミット回路9,10は、レベル比
較回路としての作用をなし、減算器8の減算出力が正負
の検出レベルVa,Vbを越えたとき検出出力を発生
し、ラッチ回路11,12に供給する。なお、正負の検
出レベルVa,Vbは、可変抵抗器VR1,VR2の調
整によって可変となっている。
【0015】ラッチ回路11,12は、シュミット回路
9,10の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間だ
けラッチする。ラッチ回路11,12の各出力は、AN
D回路13,14の各一入力となる。また、ラッチ回路
11,12の各入力は、AND回路13,14の各他入
力となる。AND回路13,14の各出力は、NAND
回路15,16の各一入力となる。
9,10の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間だ
けラッチする。ラッチ回路11,12の各出力は、AN
D回路13,14の各一入力となる。また、ラッチ回路
11,12の各入力は、AND回路13,14の各他入
力となる。AND回路13,14の各出力は、NAND
回路15,16の各一入力となる。
【0016】一方、減算器3の減算出力は、減算器17
の被減算入力となるとともに、1H遅延回路18で1水
平走査期間(1H)だけ遅延される。これにより、垂直
方向において隣接する画素情報の同時化が行われる。1
H遅延出力は、CDS回路19で再度ノイズ低減が図ら
れた後減算器17の減算入力となる。減算器17の減算
出力は、正負の検出レベルVc,Vdを有するシュミッ
ト回路20,21に供給される。シュミット回路20,
21は、レベル比較回路としての作用をなし、減算器1
7の減算出力が正負の検出レベルVc,Vdを越えたと
き検出出力を発生し、ラッチ回路22,23に供給す
る。なお、正負の検出レベルVc,Vdは、可変抵抗器
VR3,VR4の調整によって可変となっている。
の被減算入力となるとともに、1H遅延回路18で1水
平走査期間(1H)だけ遅延される。これにより、垂直
方向において隣接する画素情報の同時化が行われる。1
H遅延出力は、CDS回路19で再度ノイズ低減が図ら
れた後減算器17の減算入力となる。減算器17の減算
出力は、正負の検出レベルVc,Vdを有するシュミッ
ト回路20,21に供給される。シュミット回路20,
21は、レベル比較回路としての作用をなし、減算器1
7の減算出力が正負の検出レベルVc,Vdを越えたと
き検出出力を発生し、ラッチ回路22,23に供給す
る。なお、正負の検出レベルVc,Vdは、可変抵抗器
VR3,VR4の調整によって可変となっている。
【0017】ラッチ回路22,23は、シュミット回路
20,21の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間
だけラッチする。ラッチ回路22,23の各出力は、N
AND回路15,16の各他入力となる。NAND回路
15,16の各出力は、欠陥情報としてアドレスカウン
タ24に供給される。アドレスカウンタ24は、CCD
撮像素子1の水平走査に同期してカウント動作を行い、
NAND回路15又は16から欠陥情報が供給された時
点のカウント値をアドレス変換回路25に供給する。
20,21の各検出出力を1画素ピッチに相当する期間
だけラッチする。ラッチ回路22,23の各出力は、N
AND回路15,16の各他入力となる。NAND回路
15,16の各出力は、欠陥情報としてアドレスカウン
タ24に供給される。アドレスカウンタ24は、CCD
撮像素子1の水平走査に同期してカウント動作を行い、
NAND回路15又は16から欠陥情報が供給された時
点のカウント値をアドレス変換回路25に供給する。
【0018】アドレス変換回路25は、アドレスカウン
タ24から供給されるカウント値に基づいて欠陥画素の
位置を特定し、その位置を示すアドレスデータに変換す
る。このアドレスデータは、RAM26に記憶保持され
る。欠陥画素の位置を示すアドレスは、絶対アドレス及
び相対アドレスのいずれであっても良い。RAM26に
記憶保持された欠陥画素に関するアドレスデータは、通
常の撮像時における欠陥補正に用いられる。
タ24から供給されるカウント値に基づいて欠陥画素の
位置を特定し、その位置を示すアドレスデータに変換す
る。このアドレスデータは、RAM26に記憶保持され
る。欠陥画素の位置を示すアドレスは、絶対アドレス及
び相対アドレスのいずれであっても良い。RAM26に
記憶保持された欠陥画素に関するアドレスデータは、通
常の撮像時における欠陥補正に用いられる。
【0019】すなわち、補正パルス生成回路27におい
て、RAM26に格納されているアドレスデータに基づ
いて欠陥画素を特定し、毎フィールド、その欠陥画素に
対応したタイミングで欠陥補正パルスを生成する。この
欠陥補正パルスは、サンプリングパルスSHP,SHD
を生成するサンプリングパルス生成回路28に供給され
る。サンプリングパルス生成回路28は、欠陥補正パル
スが供給されると、欠陥画素の1画素前のサンプリング
パルスSHPの生成を停止する。これにより、欠陥画素
についてのCCD出力(撮像出力)を、1画素前のCC
D出力で置換する前置補間によって欠陥補正が行われ
る。
て、RAM26に格納されているアドレスデータに基づ
いて欠陥画素を特定し、毎フィールド、その欠陥画素に
対応したタイミングで欠陥補正パルスを生成する。この
欠陥補正パルスは、サンプリングパルスSHP,SHD
を生成するサンプリングパルス生成回路28に供給され
る。サンプリングパルス生成回路28は、欠陥補正パル
スが供給されると、欠陥画素の1画素前のサンプリング
パルスSHPの生成を停止する。これにより、欠陥画素
についてのCCD出力(撮像出力)を、1画素前のCC
D出力で置換する前置補間によって欠陥補正が行われ
る。
【0020】次に、上記構成の欠陥補正装置における欠
陥検出及び欠陥補正について、図2乃至図4のタイミン
グ波形図を参照しつつ説明する。なお、図2乃至図4の
各波形(a)〜(u)は、図1中の各部(a)〜(u)
の波形を表している。
陥検出及び欠陥補正について、図2乃至図4のタイミン
グ波形図を参照しつつ説明する。なお、図2乃至図4の
各波形(a)〜(u)は、図1中の各部(a)〜(u)
の波形を表している。
【0021】先ず、欠陥検出の際の動作について説明す
るに、CCD出力(a)は、図2から明らかなように、
リセット部、プリチャージ部及びデータ部からなり、そ
のプリチャージ部がS/H回路201でサンプリングパ
ルスSHP(b)によってサンプル/ホールドされる一
方、データ部がS/H回路204でサンプリングパルス
SHD(c)によってサンプル/ホールドされる。
るに、CCD出力(a)は、図2から明らかなように、
リセット部、プリチャージ部及びデータ部からなり、そ
のプリチャージ部がS/H回路201でサンプリングパ
ルスSHP(b)によってサンプル/ホールドされる一
方、データ部がS/H回路204でサンプリングパルス
SHD(c)によってサンプル/ホールドされる。
【0022】S/H回路201のS/H出力(d)は、
S/H回路202でサンプリングパルスSHD(c)に
よってサンプル/ホールドされ、そのS/H出力(e)
はさらにS/H回路203でサンプリングパルスSHP
(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S/
H回路204のS/H出力(g)は、S/H回路205
でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル/
ホールドされる。その結果、CCD出力(a)のプリチ
ャージ部とデータ部が同時化される。そして、減算器5
において、S/H回路25のS/H出力(h)からS/
H回路23のS/H出力(f)が減算されることによ
り、減算器5の減算出力(i)として、ノイズ成分が除
去されたCCD出力が得られる。
S/H回路202でサンプリングパルスSHD(c)に
よってサンプル/ホールドされ、そのS/H出力(e)
はさらにS/H回路203でサンプリングパルスSHP
(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S/
H回路204のS/H出力(g)は、S/H回路205
でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル/
ホールドされる。その結果、CCD出力(a)のプリチ
ャージ部とデータ部が同時化される。そして、減算器5
において、S/H回路25のS/H出力(h)からS/
H回路23のS/H出力(f)が減算されることによ
り、減算器5の減算出力(i)として、ノイズ成分が除
去されたCCD出力が得られる。
【0023】また、S/H回路203のS/H出力
(f)はS/H回路601でサンプリングパルスSHD
(c)によってサンプル/ホールドされ、そのS/H出
力はさらにS/H回路602でサンプリングパルスSH
P(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S
/H回路205のS/H出力(h)はS/H回路603
でサンプリングパルスSHD(c)によってサンプル/
ホールドされ、そのS/H出力はさらにS/H回路60
4でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル
/ホールドされる。そして、減算器7において、S/H
回路604のS/H出力(k)からS/H回路602の
S/H出力(j)が減算されることで、減算器6の減算
出力(l)として、減算器5の減算出力(i)に対して
1画素ピッチに相当する期間だけ遅れたCCD出力が得
られる。
(f)はS/H回路601でサンプリングパルスSHD
(c)によってサンプル/ホールドされ、そのS/H出
力はさらにS/H回路602でサンプリングパルスSH
P(b)によってサンプル/ホールドされる。一方、S
/H回路205のS/H出力(h)はS/H回路603
でサンプリングパルスSHD(c)によってサンプル/
ホールドされ、そのS/H出力はさらにS/H回路60
4でサンプリングパルスSHP(b)によってサンプル
/ホールドされる。そして、減算器7において、S/H
回路604のS/H出力(k)からS/H回路602の
S/H出力(j)が減算されることで、減算器6の減算
出力(l)として、減算器5の減算出力(i)に対して
1画素ピッチに相当する期間だけ遅れたCCD出力が得
られる。
【0024】続いて、減算器8において、減算器5の減
算出力(i)から減算器7の減算出力(l)を減ずる、
即ち水平方向において隣接する2つの画素の各信号間の
差をとることにより、減算器8の減算出力(m)とし
て、ある画素に白点欠陥がある場合には2ビット(画
素)単位で正と負、黒点欠陥がある場合には負と正の微
分状波形が得られる。そして、シュミット回路9,10
において、この微分状波形出力(m)をある検出レベル
Va,Vbでトリガリングすることにより、欠陥候補パ
ルス(n),(o)が得られる。これら欠陥候補パルス
(n),(o)は、ラッチ回路11,12でラッチされ
た後、他の欠陥候補パルス(o),(n)とAND回路
13,14で論理積をとられることにより、白点欠陥候
補パルス(p)又は黒点欠陥候補パルス(q)となる。
算出力(i)から減算器7の減算出力(l)を減ずる、
即ち水平方向において隣接する2つの画素の各信号間の
差をとることにより、減算器8の減算出力(m)とし
て、ある画素に白点欠陥がある場合には2ビット(画
素)単位で正と負、黒点欠陥がある場合には負と正の微
分状波形が得られる。そして、シュミット回路9,10
において、この微分状波形出力(m)をある検出レベル
Va,Vbでトリガリングすることにより、欠陥候補パ
ルス(n),(o)が得られる。これら欠陥候補パルス
(n),(o)は、ラッチ回路11,12でラッチされ
た後、他の欠陥候補パルス(o),(n)とAND回路
13,14で論理積をとられることにより、白点欠陥候
補パルス(p)又は黒点欠陥候補パルス(q)となる。
【0025】また、減算器17において、減算器3の減
算出力(i)から、これを1H遅延回路18で1H期間
だけ遅延して得られる1H遅延出力(r)を減ずる、即
ち垂直方向において隣接する2つの画素の各信号間の差
をとることにより、減算出力(s)が得られる。この減
算出力(s)を基にして、シュミット回路20,21に
おいて、ある検出レベルVc,Vdで検出し、さらにラ
ッチ回路22,23で1画素ピッチに相当する期間だけ
ラッチする。これにより、画面上の1ライン下の画素情
報との差信号から独立に欠陥が検出され、ラッチ回路2
2,23の各出力として、欠陥候補パルス(t),
(u)が得られる。
算出力(i)から、これを1H遅延回路18で1H期間
だけ遅延して得られる1H遅延出力(r)を減ずる、即
ち垂直方向において隣接する2つの画素の各信号間の差
をとることにより、減算出力(s)が得られる。この減
算出力(s)を基にして、シュミット回路20,21に
おいて、ある検出レベルVc,Vdで検出し、さらにラ
ッチ回路22,23で1画素ピッチに相当する期間だけ
ラッチする。これにより、画面上の1ライン下の画素情
報との差信号から独立に欠陥が検出され、ラッチ回路2
2,23の各出力として、欠陥候補パルス(t),
(u)が得られる。
【0026】そして、NAND回路15,16におい
て、AND回路13,14の各出力である欠陥候補パル
ス(p),(q)とラッチ回路22,23の各出力であ
る欠陥候補パルス(t),(u)との論理積をとること
により、白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス
(w)が得られる。アドレスカウンタ24においては、
この白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス(w)を
アドレスカウントすることによって欠陥画素の位置を特
定する。そして、アドレスカウンタ24のカウント値を
アドレス変換回路25でアドレスデータに変換し、RA
M26に記憶する。
て、AND回路13,14の各出力である欠陥候補パル
ス(p),(q)とラッチ回路22,23の各出力であ
る欠陥候補パルス(t),(u)との論理積をとること
により、白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス
(w)が得られる。アドレスカウンタ24においては、
この白点欠陥パルス(v)又は黒点欠陥パルス(w)を
アドレスカウントすることによって欠陥画素の位置を特
定する。そして、アドレスカウンタ24のカウント値を
アドレス変換回路25でアドレスデータに変換し、RA
M26に記憶する。
【0027】次に、欠陥補正の際の動作について説明す
るに、先ず、補正パルス生成回路27では、RAM26
に記憶保持されているアドレスデータに基づいて欠陥補
正パルスを生成し、サンプリングパルス生成回路28に
供給する。これにより、欠陥画素の1画素前のサンプリ
ングパルスSHPがブランキングされる。その結果、欠
陥画素についてのCCD出力(撮像出力)が、1画素前
のCCD出力で置換され、欠陥補正が行われる。
るに、先ず、補正パルス生成回路27では、RAM26
に記憶保持されているアドレスデータに基づいて欠陥補
正パルスを生成し、サンプリングパルス生成回路28に
供給する。これにより、欠陥画素の1画素前のサンプリ
ングパルスSHPがブランキングされる。その結果、欠
陥画素についてのCCD出力(撮像出力)が、1画素前
のCCD出力で置換され、欠陥補正が行われる。
【0028】上述した欠陥検出の処理を換言すれば、C
DS後のCCD出力(i)とこれを1画素ピッチに相当
する期間だけ遅延したCCD出力(l)との差をとり、
その差信号(m)をある検出レベルVa,Vbでそれぞ
れトリガリングして欠陥候補パルス(p),(q)を得
るとともに、CDS後のCCD出力(i)とその1H遅
延出力(r)との差をとり、その差信号(s)をある検
出レベルVc,Vdで検出して欠陥候補パルス(t),
(u)を得、欠陥候補パルス(p),(q)と欠陥候補
パルス(t),(u)との論理積をとることによって欠
陥画素の検出が行われることになる。これによれば、図
5に示すように、ある画素Bに関しその前後の画素A,
C及び画面上の下の画素Dの3方向の画素A,C,Dと
の相関によって欠陥画素Bを検出できるので、欠陥画素
の検出精度を向上できる。
DS後のCCD出力(i)とこれを1画素ピッチに相当
する期間だけ遅延したCCD出力(l)との差をとり、
その差信号(m)をある検出レベルVa,Vbでそれぞ
れトリガリングして欠陥候補パルス(p),(q)を得
るとともに、CDS後のCCD出力(i)とその1H遅
延出力(r)との差をとり、その差信号(s)をある検
出レベルVc,Vdで検出して欠陥候補パルス(t),
(u)を得、欠陥候補パルス(p),(q)と欠陥候補
パルス(t),(u)との論理積をとることによって欠
陥画素の検出が行われることになる。これによれば、図
5に示すように、ある画素Bに関しその前後の画素A,
C及び画面上の下の画素Dの3方向の画素A,C,Dと
の相関によって欠陥画素Bを検出できるので、欠陥画素
の検出精度を向上できる。
【0029】すなわち、図5に斜線で示す如き像が投射
された状態を想定すると、前後の画素の相関のみによっ
て欠陥画素を検出するとした場合、そのエッジ画像に相
当する画素Bを欠陥画素と誤検出する虞れがあるが、画
面上の下の画素との相関によっても欠陥画素を検出する
ようにしたことにより、特に上記エッジ画像による誤検
出を防止でき、検出精度を向上できるのである。
された状態を想定すると、前後の画素の相関のみによっ
て欠陥画素を検出するとした場合、そのエッジ画像に相
当する画素Bを欠陥画素と誤検出する虞れがあるが、画
面上の下の画素との相関によっても欠陥画素を検出する
ようにしたことにより、特に上記エッジ画像による誤検
出を防止でき、検出精度を向上できるのである。
【0030】また、図1におけるアドレス変換回路24
の後段に、アドレスデータを時間軸上(毎フレーム)で
比較して一致した場合に検出した画素が確かに欠陥画素
であると判定し、その時点で初めてその欠陥画素につい
てのアドレスデータをRAM25に記憶する判定回路
(図示せず)を設けることにより、例えば動画の場合、
上記エッジ画像が同一の画素上に静止する確率は低いこ
とから、このエッジ画像による誤検出をさらに精度良く
避けることができる。
の後段に、アドレスデータを時間軸上(毎フレーム)で
比較して一致した場合に検出した画素が確かに欠陥画素
であると判定し、その時点で初めてその欠陥画素につい
てのアドレスデータをRAM25に記憶する判定回路
(図示せず)を設けることにより、例えば動画の場合、
上記エッジ画像が同一の画素上に静止する確率は低いこ
とから、このエッジ画像による誤検出をさらに精度良く
避けることができる。
【0031】なお、上記実施例では、固体撮像素子とし
て白黒CCD撮像素子を用いた固体撮像装置に適用した
場合について説明したが、固体撮像装置としてカラーC
CD撮像素子を用いた固体撮像装置には、色分離S/H
後に、白黒の場合と同様の処理を色分離後の信号に対し
て行うことにより、同様に実現できる。但し、カラーフ
ィルタが例えば補色市松方式のときには、カラーコーデ
ィングがいわゆる水平2繰返しであることから、遅延回
路6においては、画素ピッチの2倍に相当する期間だけ
CCD出力を遅延し、さらに遅延回路18では2H期間
だけCCD出力を遅延する必要がある。
て白黒CCD撮像素子を用いた固体撮像装置に適用した
場合について説明したが、固体撮像装置としてカラーC
CD撮像素子を用いた固体撮像装置には、色分離S/H
後に、白黒の場合と同様の処理を色分離後の信号に対し
て行うことにより、同様に実現できる。但し、カラーフ
ィルタが例えば補色市松方式のときには、カラーコーデ
ィングがいわゆる水平2繰返しであることから、遅延回
路6においては、画素ピッチの2倍に相当する期間だけ
CCD出力を遅延し、さらに遅延回路18では2H期間
だけCCD出力を遅延する必要がある。
【0032】また、上記実施例においては、1ビット遅
延回路6をS/H回路を用いて構成したが、S/H回路
構成に限定されるものではなく、要は、1画素ピッチに
相当する期間(カラーの場合には、その2倍)だけCC
D出力を遅延できる構成のものであれば良い。
延回路6をS/H回路を用いて構成したが、S/H回路
構成に限定されるものではなく、要は、1画素ピッチに
相当する期間(カラーの場合には、その2倍)だけCC
D出力を遅延できる構成のものであれば良い。
【0033】さらに、上記実施例では、S/H回路を用
いて欠陥画素についてのCCD出力を1画素前のCCD
出力で置換する前置補間によって欠陥補正を行うとした
が、ディジタル信号処理を用いた適応型の補間システム
においては、欠陥画素についてのCCD出力をその前後
の画素についてのCCD出力の平均値で置換する平均値
補間を用いて欠陥補正を行うことも可能である。
いて欠陥画素についてのCCD出力を1画素前のCCD
出力で置換する前置補間によって欠陥補正を行うとした
が、ディジタル信号処理を用いた適応型の補間システム
においては、欠陥画素についてのCCD出力をその前後
の画素についてのCCD出力の平均値で置換する平均値
補間を用いて欠陥補正を行うことも可能である。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固体撮像素子の撮像出力とこれを1画素ピッチに相当す
る期間だけ遅延した撮像出力との差をとり、その差信号
に基づいて欠陥画素を検出するとともに、撮像出力とそ
の1H遅延出力との差をとり、その差信号に基づいて欠
陥画素を検出し、両検出出力の論理積によって最終的に
欠陥画素を検出することにより、ある画素に関しその前
後の画素及び画面上の下の画素の3方向の画素との相関
によって欠陥画素を検出できるので、欠陥画素の検出精
度を向上できる効果が得られる。
固体撮像素子の撮像出力とこれを1画素ピッチに相当す
る期間だけ遅延した撮像出力との差をとり、その差信号
に基づいて欠陥画素を検出するとともに、撮像出力とそ
の1H遅延出力との差をとり、その差信号に基づいて欠
陥画素を検出し、両検出出力の論理積によって最終的に
欠陥画素を検出することにより、ある画素に関しその前
後の画素及び画面上の下の画素の3方向の画素との相関
によって欠陥画素を検出できるので、欠陥画素の検出精
度を向上できる効果が得られる。
【0035】また、画像点欠陥の検出機能をカメラ自体
に搭載したので、通常の撮像状態でも欠陥検出をリアル
タイムで行うことができるとともに、静電破壊や経時変
化に伴う欠陥変化にも対応でき、しかも固体撮像素子と
欠陥データを対とした流通形態が不要となる効果も得ら
れる。
に搭載したので、通常の撮像状態でも欠陥検出をリアル
タイムで行うことができるとともに、静電破壊や経時変
化に伴う欠陥変化にも対応でき、しかも固体撮像素子と
欠陥データを対とした流通形態が不要となる効果も得ら
れる。
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その1)である。
タイミング波形図(その1)である。
【図3】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その2)である。
タイミング波形図(その2)である。
【図4】欠陥検出及び欠陥補正の動作を説明するための
タイミング波形図(その3)である。
タイミング波形図(その3)である。
【図5】欠陥画素と周辺画素の関係を示す図である。
1…CCD撮像素子、2,19 CDS(相関二重サン
プリング)回路、3,5,7,8,17…減算器、4…
AGC(自動利得制御)回路、6…1ビット遅延回路、
11,12,22,23…ラッチ回路、18…1H遅延
回路、24…アドレスカウンタ、25…アドレス変換回
路、26…RAM、27…補正パルス生成回路、28…
サンプリングパルス生成回路
プリング)回路、3,5,7,8,17…減算器、4…
AGC(自動利得制御)回路、6…1ビット遅延回路、
11,12,22,23…ラッチ回路、18…1H遅延
回路、24…アドレスカウンタ、25…アドレス変換回
路、26…RAM、27…補正パルス生成回路、28…
サンプリングパルス生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−261974(JP,A) 特開 平4−117083(JP,A) 特開 昭60−213174(JP,A) 特開 平6−22226(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/335
Claims (7)
- 【請求項1】 固体撮像素子の撮像出力を1画素ピッチ
に相当する期間だけ遅延する第1の遅延手段と、 前記第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、 前記第1の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第1の欠陥検出手段と、 前記撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の遅延
手段と、 前記第2の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
2の減算手段と、 前記第2の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第2の欠陥検出手段と、 前記第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出さ
れた欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶手
段と、 前記記憶手段に記憶保持された欠陥データに基づいて欠
陥画素についての撮像出力を補正する補正手段とを備
え、 前記第1及び第2の欠陥検出手段は各々、前記減算出力
のレベルを正負の2つの検出レベルと比較する一対のレ
ベル比較回路を有し、前記第1の欠陥検出手段は、前記一対のレベル比較回路
の各比較出力を1画素ピッチに相当する期間だけラッチ
する一対のラッチ回路と、前記一対のラッチ回路の一方
の入力と他方の出力との論理積をとる一対の論理積回路
とを有し、前記一対の論理積回路の各出力に基づいて前
記欠陥データを得る ことを特徴とする固体撮像素子の欠
陥補正装置。 - 【請求項2】 前記第1の遅延手段は、前記撮像出力を
サンプル/ホールドするサンプル/ホールド回路からな
ることを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の欠陥
補正装置。 - 【請求項3】 前記第1及び第2の欠陥検出手段におけ
る前記2つの検出レベルが可変であることを特徴とする
請求項1記載の固体撮像素子の欠陥補正装置。 - 【請求項4】 前記欠陥データをアドレスデータに変換
して前記記憶手段に記憶するアドレス変換手段を有する
ことを特徴とする請求項1記載の固体撮像素子の欠陥補
正装置。 - 【請求項5】 前記補正手段は、前記欠陥画素について
の撮像出力を1画素前の撮像出力で置換する前置補間、
又は前記欠陥画素についての撮像出力をその前後の画素
についての撮像出力の平均値で置換する平均値補間によ
って補正を行うことを特徴とする請求項1記載の固体撮
像素子の欠陥補正装置。 - 【請求項6】 前記アドレスデータを時間軸上で比較す
ることによって画素欠陥の判定を行う判定手段を有する
ことを特徴とする請求項4記載の固体撮像素子の欠陥補
正装置。 - 【請求項7】 固体撮像素子と、この固体撮像素子の欠
陥画素についての補正をなす欠陥補正装置とを具備し、 前記欠陥補正装置は、 固体撮像素子の撮像出力を1画素ピッチに相当する期間
だけ遅延する第1の遅延手段と、 前記第1の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
1の減算手段と、 前記第1の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第1の欠陥検出手段と、 前記撮像出力を1水平走査期間だけ遅延する第2の遅延
手段と、 前記第2の遅延手段の入力とその出力との減算を行う第
2の減算手段と、 前記第2の減算手段の減算出力に基づいて欠陥画素を検
出する第2の欠陥検出手段と、 前記第1及び第2の欠陥検出手段の双方によって検出さ
れた欠陥画素に関する欠陥データを記憶保持する記憶手
段と、 前記記憶手段に記憶保持された欠陥データに基づいて欠
陥画素についての撮像出力を補正する補正手段とを備
え、 前記第1及び第2の欠陥検出手段は各々、前記減算出力
のレベルを正負の2つの検出レベルと比較する一対のレ
ベル比較回路を有し、前記第1の欠陥検出手段は、前記一対のレベル比較回路
の各比較出力を1画素ピッチに相当する期間だけラッチ
する一対のラッチ回路と、前記一対のラッチ回 路の一方
の入力と他方の出力との論理積をとる一対の論理積回路
とを有し、前記一対の論理積回路の各出力に基づいて前
記欠陥データを得る ことを特徴とする固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19617692A JP3216244B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 固体撮像素子の欠陥補正装置及び固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19617692A JP3216244B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 固体撮像素子の欠陥補正装置及び固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0622227A JPH0622227A (ja) | 1994-01-28 |
JP3216244B2 true JP3216244B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=16353469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19617692A Expired - Fee Related JP3216244B2 (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | 固体撮像素子の欠陥補正装置及び固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3216244B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
JP3984936B2 (ja) | 2003-08-08 | 2007-10-03 | キヤノン株式会社 | 撮像装置および撮像方法 |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP19617692A patent/JP3216244B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH0622227A (ja) | 1994-01-28 |
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