JP3218700B2 - 固体撮像素子の欠陥検出方法及び固体撮像装置 - Google Patents

固体撮像素子の欠陥検出方法及び固体撮像装置

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JP3218700B2 JP18767492A JP18767492A JP3218700B2 JP 3218700 B2 JP3218700 B2 JP 3218700B2 JP 18767492 A JP18767492 A JP 18767492A JP 18767492 A JP18767492 A JP 18767492A JP 3218700 B2 JP3218700 B2 JP 3218700B2
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雅之 志村
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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
出方法及び固体撮像装置に関し、特に通常撮像時にフィ
ールド読出しにて駆動される固体撮像素子の欠陥画素の
検出に用いて好適な欠陥検出方法及び当該固体撮像素子
を撮像デバイスとして用い、その欠陥画素の検出/補正
を行う機能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。
【0003】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、通常撮像時に、この不
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に代えて例え
ば1画素前の撮像出力を用いることにより、欠陥補正が
行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体の局
部的な結晶欠陥等に伴う画素欠陥に対しては上記の欠陥
補正で対処できるものの、固体撮像素子の静電破壊や経
時変化による欠陥変化に対処するには、例えば特開平2
−235480号公報に開示されるように、ビデオカメ
ラに欠陥検出と欠陥補正の両機能を持たせることが必要
となる。
【0005】しかしながら、通常撮像時にフィールド読
出しにて駆動される固体撮像素子においては、垂直方向
にて隣接する2画素の信号が混合されて読み出され、そ
の2画素の組合せが奇数フィールドと偶数フィールドと
で異なるため、1つの欠陥画素に対して2つの欠陥デー
タを記憶保持しておく必要があり、メモリの記憶容量が
増大するという欠点があった。
【0006】そこで、本発明は、欠陥データを記憶保持
するためのメモリの記憶容量が少なくて済み、かつ欠陥
画素の検出精度を向上できる固体撮像素子の欠陥検出方
及び当該固体撮像素子を撮像デバイスとして用いた固
体撮像装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による欠陥検出方
法は、通常撮像時にフィールド読出しにて駆動される固
体撮像素子の欠陥画素を検出する欠陥検出方法であっ
て、欠陥検出時に固体撮像素子をフレーム読出しにて駆
動し、フレーム読出しによって独立に読み出された各画
素の出力に基づいて欠陥画素を検出し、この欠陥画素の
アドレスデータをメモリに記憶保持することを特徴とし
ている。
【0008】本発明による固体撮像装置は、通常撮像時
にフィールド読出しにて駆動される固体撮像素子と、欠
陥検出時に固体撮像素子をフレーム読出しにて駆動する
駆動手段と、フレーム読出しによって固体撮像素子から
独立に読み出された各画素の出力に基づいて欠陥画素を
検出する欠陥検出手段と、この欠陥検出手段によって検
出された欠陥画素のアドレスデータを記憶保持する記憶
手段と、通常撮像時と欠陥検出時とで駆動手段の動作モ
ードの切換えを行う制御手段と、通常撮像時に記憶手段
に記憶保持されたアドレスデータに基づいて欠陥画素を
特定し、その補正を行う欠陥補正手段とを備え構成とな
っている。
【0009】
【作用】通常撮像時にフィールド読出しにて駆動される
固体撮像素子において、欠陥検出時にフレーム読出しに
て駆動することで、各画素の信号を独立に読み出す。そ
して、独立に読み出された各画素の出力に基づいて欠陥
画素を検出することで、1つの欠陥画素に対して1つの
欠陥データを記憶保持する。これにより、メモリの記憶
容量を少なくできる。一方、通常撮像時には、メモリに
格納保持された欠 陥データに基づいて欠陥画素を特定
し、その補正を行う。
【0010】
【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2は、本発明が適用される固体撮像装置
の一例を示すブロック図である。
【0011】図2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おり、駆動回路2
によって、通常撮像時には垂直方向にて隣接する2画素
の信号を混合して読み出すいわゆるフィールド読出しに
て駆動され、欠陥検出時には全画素の信号を独立に読み
出すいわゆるフレーム読出しにて駆動される。
【0012】駆動回路2での通常撮像時と欠陥検出時の
各機能の切換えは、例えばマイクロコンピュータによっ
て構成されるコントローラ3によって行われる。CCD
撮像素子1の撮像出力は、CDS(相関二重サンプリン
グ)回路4でリセット雑音の低減が図られた後、AGC
(自動利得制御)回路5へ供給される。このAGC回路
4で増幅された撮像出力は、本発明に係る欠陥検出補正
装置6を経た後、次段の信号処理回路(図示せず)へ供
給される。
【0013】次に、欠陥検出補正装置6の具体的な構成
について説明する。なお、欠陥画素の検出は、CCD撮
像素子1に何ら入射光を与えない状態で行われるものと
する。これにより、欠陥画素では、正常な画素の信号レ
ベルに対してパルス状に信号レベルが変化した撮像出力
が時間軸上において得られる。そして、このパルス状の
撮像出力が欠陥データとなる。
【0014】欠陥検出回路61は、コントローラ3から
欠陥検出動作が指令されると、CDS後のCCD撮像素
子1の撮像出力を監視し、そのレベルがパルス状に変化
したときその撮像出力に対応した画素を欠陥画素として
検出する。この欠陥検出回路61による欠陥データは、
アドレス変換回路62において欠陥画素の位置を示すア
ドレスデータに変換されてROM等の不揮発性メモリ6
3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。
【0015】一方、フィールドアドレス変換回路64
は、コントローラ3から通常撮像動作が指令されると、
不揮発性メモリ63に記憶保持されている欠陥画素のア
ドレスデータを、フィールド読出しにあった欠陥データ
に変換して欠陥補正回路65に供給する。欠陥補正回路
65は、この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に代えて例えば1画素前の撮像
出力を用いることによって欠陥補正を実行する。
【0016】次に、上記構成における欠陥検出時及び欠
陥補正時の処理手順につき、図1のフローチャートにし
たがって説明する。
【0017】先ず、欠陥検出時であるか否かを判断し
(ステップS1)、欠陥検出時であれば、CCD撮像素
子1を駆動回路2によってフレーム読出しにて駆動する
(ステップS2)。続いて、CCD撮像素子1のCDS
後の撮像出力のレベルに基づいて、欠陥がない画素との
レベル差によって欠陥画素の有無を判断し(ステップS
3)、欠陥画素があれば、その欠陥データをアドレスデ
ータに変換し(ステップS4)、そのアドレスデータを
不揮発性メモリ63に記憶保持する(ステップS5)。
【0018】以上の欠陥検出処理を、ステップS6で全
画素について欠陥検出が終了したと判定するまで繰り返
す。
【0019】一方、ステップS1で通常撮像時であると
判定した場合には、CCD撮像素子1を駆動回路2によ
ってフィールド読出しにて駆動する(ステップS7)。
そして、不揮発性メモリ63に記憶保持されている欠陥
画素のアドレスデータを、フィールド読出しにあった欠
陥データに変換し(ステップS8)、その欠陥データに
基づいて欠陥画素を特定しつつその欠陥画素の撮像出力
についての欠陥補正を行う(ステップS9)。
【0020】上述したように、CCD撮像素子1をフレ
ーム読出しにて駆動しつつ独立に読み出した各画素の出
力に基づいて欠陥画素を検出するようにしたことによ
り、1つの欠陥画素に対して1つの欠陥データを記憶保
持しておけば良いため、欠陥データを記憶保持するため
の不揮発性メモリ63の記憶容量がフィールド読出しの
場合の半分で済むことになる。また、2画素混合しない
状態で欠陥検出が行えることにより、近接した画素間で
相関の強いノイズがある場合であっても、その影響を排
除できるため、欠陥画素の検出精度の向上が望めること
にもなる。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通常撮像時にフィールド読出しにて駆動される固体撮像
素子において、欠陥検出時にフレーム読出しにて駆動
し、独立に読み出した各画素の出力に基づいて欠陥画素
を検出し、その欠陥データを記憶保持するようにしたこ
とにより、1つの欠陥画素に対して1つの欠陥データを
記憶保持すれば良いため、メモリの記憶容量がフィール
ド読出しの場合の半分で済むことになる。また、2画素
混合しない状態で欠陥検出が行えることから、近接した
画素間で相関の強いノイズに対してその影響を排除でき
るため、欠陥画素の検出精度を向上できることにもな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る欠陥検出及び欠陥補正の処理手順
を示すフローチャートである。
【図2】本発明が適用される固体撮像装置の一例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1…CCD撮像素子、3…コントローラ、4…CDS
(相関二重サンプリング)回路、6…欠陥検出補正装
置、61…欠陥検出回路、62…アドレス変換回路、6
3…不揮発性メモリ、64…フィールドアドレス変換回
路、65…欠陥補正回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−225981(JP,A) 特開 平1−105671(JP,A) 特開 平5−260388(JP,A) 特開 平5−344426(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/335 H04N 5/217

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通常撮像時にフィールド読出しにて駆動
    される固体撮像素子の欠陥画素を検出する欠陥検出方法
    であって、 欠陥検出時に前記固体撮像素子をフレーム読出しにて駆
    動し、 前記フレーム読出しによって独立に読み出された各画素
    の出力に基づいて欠陥画素を検出し、 前記欠陥画素のアドレスデータをメモリに記憶保持する
    ことを特徴とする固体撮像素子の欠陥検出方法。
  2. 【請求項2】 前記欠陥画素の検出を、相関二重サンプ
    リング後の各画素の出力レベルに基づいて行うことを特
    徴とする請求項1記載の固体撮像素子の欠陥検出方法。
  3. 【請求項3】 前記メモリには、1つの欠陥画素に対し
    て1つのアドレスデータを記憶保持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検出方法。
  4. 【請求項4】 通常撮像時にフィールド読出しにて駆動
    される固体撮像素子と、 欠陥検出時に前記固体撮像素子をフレーム読出しにて駆
    動する駆動手段と、 前記フレーム読出しによって前記固体撮像素子から独立
    に読み出された各画素の出力に基づいて欠陥画素を検出
    する欠陥検出手段と、 前記欠陥検出手段によって検出された前記欠陥画素のア
    ドレスデータを記憶保持する記憶手段と、 通常撮像時と欠陥検出時とで前記駆動手段の動作モード
    の切換えを行う制御手段と、 通常撮像時に前記記憶手段に記憶保持された前記アドレ
    スデータに基づいて欠陥画素を特定し、前記固体撮像素
    子の撮像出力を補正する欠陥補正手段とを備えたことを
    特徴とする固体撮像装置。
JP18767492A 1992-06-22 1992-06-22 固体撮像素子の欠陥検出方法及び固体撮像装置 Expired - Lifetime JP3218700B2 (ja)

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