JPH01105671A - 固体撮像装置用画像欠陥補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 以下、本発明を次の順序で説明する。

Ａ　産業上の利用分野 Ｂ　発明の概要 Ｃ従来の技術 Ｄ　発明が解決しようとする問題点 Ｅ　問題点を解決するための手段 Ｆ　作用 Ｇ　実施例 Ｇ６本発明を適用したビデオカメラの構成（第１図、第
２図） ｃ、ＣＯＤイメージセンサの欠陥試験（第３図）Ｇ、メ
モリマツプ（第４図） Ｇ４補正信号発生回路及びその周辺回路の具体例（第５
図） Ｇ、補正動作（第６図、第７図） Ｈ発明の効果 Ａ　産業上の利用分野 本発明は、電荷結合素子（ＣＣＤ：Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏ
ｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等の固体撮像素子に含まれる
欠陥画素からの撮像出力に起因する画質劣化を信号処理
により補正する固体撮像装置用画像欠陥補正装置に関し
、特に、固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置および
その出力信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデー
タを記憶手段から読み出して、上記固体撮像素子の出力
信号のうち上記欠陥画素の出力信号のタイミングで欠陥
補正信号を形成して上記固体撮像素子の出力信号に加算
することにより欠陥補正を行う固体撮像装置用画像欠陥
補正装置に関する。

Ｂ　発明の概要 本発明は、ＣＯＤ等の固体撮像素子に含まれる欠陥画素
の位置およびその出力信号に含まれる欠陥成分レベルに
ついてのデータを記憶手段から読み出して、上記固体撮
像素子の出力信号のうち上記欠陥画素の出力信号のタイ
ミングで欠陥補正信号を形成して上記固体撮像素子の出
力信号に加算することにより欠陥補正を行う固体撮像装
置用画像欠陥補正装置において、固体撮像素子からの信
号電荷の読み出しモードに応じたデータを上記記憶手段
に予め記憶しておき、実際の撮像動作時に上記信号電荷
の読み出しモードに応じたデータを上記記憶手段から読
み出して欠陥補正信号を形成することにより、信号電荷
の各読み出しモードで適正な欠陥補正処理を行い、画質
の良好な撮像出力信号を得ることができるようにしたも
のである。

Ｃ従来の技術 一般に、ＣＯＤ等の半導体にて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り、入射光量に応
じた撮像出力に常に一定のバイアス電圧が加算されてし
まう欠陥画素を生じ、上記欠陥画素からの撮像出力に起
因する画質劣化が有ることが知られている。上記撮像出
力に常に一定のバイアス電圧が加算されてしまう画像欠
陥は、この画像欠陥信号がそのまま処理されるとモニタ
画面上に高輝度のスポットとして現れるので白傷欠陥と
呼ばれている。

従来より、上述の如き固体撮像素子に含まれる欠陥画素
からの撮像出力に起因する画質劣化を信号処理により補
正するには、例えば、上記固体撮像素子の画素毎の欠陥
の有無を示す情報をメモリに記憶しておき、上記メモリ
の情報に基づいて、欠陥画素からの撮像出力の代わりに
、該欠陥画素の隣りの画素から得られる撮像出力にて補
間した信号を用いるようにしていた。なお、このように
固体撮像素子の画素毎の欠陥の有無を示す情報をメモリ
に記憶するのでは、上記固体撮像素子の総画素数に相当
する膨大な記憶容量のメモリを用いなければならないの
で、本願出願人は、画素毎に欠陥の有無を順次記憶する
代わりに、上記固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置
を示すデータとして、欠陥画素間の距離を符号化してメ
モリに記憶することにより、記憶容量を削減するように
した技術を先に提案している（特公昭６０−３４８７２
号公報参照）。

また、従来より、上記補間による補正処理では、欠陥画
素の近傍の画素にて得られる撮像出力に相関が無ければ
大きな補正誤差を生じてしまうので、固体撮像素子に含
まれる欠陥画素の位置およびその出力信号に含まれる欠
陥成分レベルについてのデータをメモリに記憶しておき
、上記メモリから読み出されるデータに基づいて、上記
固体撮像素子の出力信号のうち上記欠陥画素の出力信号
のタイミングで欠陥補正信号を形成して上記固体撮像素
子の出力信号、に加算することにより欠陥補正を行うよ
うにした固体撮像装置用画像欠陥補正装置も提案されて
いる（特開昭６０−５１３７８０公報参照、） 一般に、固体撮像素子にて構成した撮像部を備える固体
撮像装置では、１フイ一ルド期間で全ての画素から信号
電荷を読み出すフィールド読み出しモードや１フレ一ム
期間で全ての画素から信号電荷を読み出すフレーム読み
出しモードにて、上記固体撮像素子から撮像出力を得る
ようにしている。また、従来より、上記固体を最像素子
の有効電荷蓄積期間を制御するようにした電子シャッタ
機能が機械的なシャッタ機構に代えて付加されている。

Ｄ　発明が解決しようとする問題点 ところで、 ところで、電子シャッタ機能を付加した固体撮像装置で
は、その撮像部を構成する固体撮像素子の電荷蓄積時間
が設定シャッタスピードに応じて変化されることによっ
て、撮像出力に含まれる白傷欠陥信号の信号レベルすな
わち上記固体撮像素子の白傷欠陥の欠陥レベルが変化し
てしまう、また、上記固体撮像素子からの信号電荷の読
み出しモードを切り換えると、例えば、第８図に示すよ
うに、フィールド読み出しモードにおいて電荷蓄積期間
を１／２にすると得られる信号電荷量も通常モードの１
／２になるが、フレーム読み出しモードでは有効な電荷
蓄積時間が通常モードの１／４になってしまい、同じシ
ャッタスピードを設定しても、信号電荷の読み出しモー
ドにより有効電荷蓄積期間が異なるために、撮像出力に
含まれる白傷欠陥信号の信号レベルも違ってしまう。

従って、従来の画像欠陥補正装置では、固体撮像素子か
らの信号電荷の読み出しモードを切り換えて電荷蓄積期
間を変化させた場合に、白傷欠陥補正に誤差を生じて所
謂補正傷が欠陥補正処理済の撮像出力に残ってしまうと
いう問題点があった。

そこで、本発明は、上述の如き問題点に鑑み、固体撮像
素子からの信号電荷の読み出しモードに応じたデータを
上記記憶手段に予め記憶しておき、実際の邊像動作時に
上記信号電荷の読み出しモードに応じたデータを上記記
憶手段から出して欠陥補正信号を形成することにより、
信号電荷の各読み出しモードで適正な欠陥補正処理を行
い、画質の良好な損傷出力信号を得ることができるよう
にした新規な構成の固体撮像装置用画像欠陥補正装置を
提供するものである。

Ｅ　問題点を解決するための手段 本発明は、上述の如き従来の問題点を解決するために、
固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置およびその出力
信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデータを欠陥
データとして記憶した記憶手段と、該記憶手段から読み
出したデータに基づ　　：いて上記固体撮像素子の出力
信号のうち上記欠陥画素の出力信号のタイミングで欠陥
補正信号を発生する欠陥補正信号発生手段とを備え、上
記欠陥補正信号発生手段から発生する欠陥補正信号を上
記固体撮像素子の出力信号に加算することにより欠陥補
正を行うようにした固体撮像装置用画像欠陥補正装置に
おいて、略１フィールド期間で全画素の信号電荷を上記
固体撮像素子から読み出す第１の読み出しモードにおけ
る欠陥画素データと、略１フレーム期間で全画素の信号
電荷を上記固体撮像素子から読み出す第２の読み出しモ
ードにおける欠陥画素データと上記記憶手段に予め記憶
しておき、上記固体撮像素子に対する信号電荷の読み出
しモードに応じて上記記憶手段から欠陥画素データを選
択的に読み出す制御手段を設け、上記信号電荷の読み出
しモードに応じた欠陥画素データにて欠陥補正処理を行
うようにしたことを特徴としている。

Ｆ　作用 本発明に係る固体撮像装置用画像欠陥補正装置では、制
御手段により固体撮像素子に対する信号電荷の読み出し
モードに応じて記憶手段から選択的に読み出される欠陥
画素データに基づいて、欠陥補正信号発生手段が欠陥補
正信号を発生し、この欠陥補正信号を加算手段にて上記
固体撮像素子の出力信号に加算することにより欠陥補正
処理を行う。

Ｇ　実施例 以下、本発明の一実施例について、図面に従い詳細に説
明する。

Ｇ１ビデオカメラの構成 第１図のブロック図に示す実施例は、撮像光学系１によ
り撮像光を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色成分
に色分解した被写体像が撮像面上に結像される三枚の固
体イメージセンサにて構成される三板式の撮像部２にて
カラー撮像を行うカラービデオカメラに本発明を適用し
たものである。

この実施例において、上記撮像部２を構成する固体イメ
ージセンサとしては、例えば、第２図に示すように、マ
トリクス状に配設された各々画素に対応する多数の受光
部Ｓと、この各受光部Ｓの一側に縦方向に沿って設けら
れた垂直転送レジスタ部ＶＲと、各垂直転送レジスタ部
ＶＲの各終端側に設けられた水平転送レジスタ部ＨＲが
ら成り、各受光部Ｓに得られる受光光量に応じた信号電
荷を１フイ一ルド期間毎あるいは１フレ一ム期間毎にそ
れぞれ各垂直ライン毎に対応する各垂直転送レジスタ部
ＶＲに転送し、上記各垂直転送レジスタ部ＶＲを通じて
上記信号電荷を水平転送レジスタ部ＨＲに転送して、こ
の水平転送レジスタ部ＨＲより一水平ライン毎の信号電
荷を撮像出力として取り出すようした３枚のインターラ
イントランスファ型のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ
、２Ｂが用いられている。

上記撮像部２の駆動回路３には、第１図に示すシンクジ
ェネレータ４にて与えられる同期信号５ＹＮＣに同期し
た垂直転送パルスφ９や水平転送パルスφＨがタイミン
グジェネレータ５から供給されているとともに、上記Ｃ
ＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの各受光部Ｓに得
られる受光光量に応じた信号電荷を１フイ一ルド期間中
に全て読み出すフィールド読み出しモードと上記各受光
　　　　　・部Ｓに得られる信号電荷を１フレ一ム期間
で全て読み出すフレーム読み出しモードを指定する読み
出しモードの指定信号や、上記ＣＣＤイメージセンサ２
Ｒ，２Ｇ、２Ｂの電荷蓄積時間を制御して所謂電子シャ
ッタのスピードを制御するシャッタ制御信号等がシステ
ムコントローラ６から供給されている。

ここで、上記撮像部２を構成するＣＣＤイメージセンサ
２Ｒ，２Ｇ、２Ｂは、１７３０秒の電荷蓄積時間を有す
るフレーム読み出しモードに対し、電荷蓄積時間が１／
６０秒のフィールド読み出しモードでは、電荷蓄積量が
上記フレーム読み出しモードの１／２になるので、垂直
方向に隣接する２個の受光部Ｓにて得られる信号電荷を
加えて読み出すことにより、上記フレーム虎み出しモー
ドと感度を同等にしている。

上記三枚のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂにて構成した撮像部２にて得られるＲＧＢ　３チヤ
ンネルのカラー撮像出力（Ｓａ）　、　（Ｓａ）　、　
（Ｓｓ）は、前置増幅器７から補正信号加算回路８を介
して信号処理系９に供給され、上記補正信号加算回路８
にて欠陥補正処理が施されてから、上記信号処理系９に
てガンマ補正やシェーディング補正等とともにプロセス
処理が施されてＣＣＩＲ（国際無線通信諮問委員会）や
ＥＩＡ（アメリカ電子工業会）で規格化された所定の標
準テレビジョン方式に適合するビデオ信号（Ｓｏｏｙ）
に変換して出力される。

また、この実施例では、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ
，２Ｇ、２Ｂについて、予め欠陥画素の位置、欠陥の種
類および欠陥のレベル等を解析する欠陥試験を行って、
これらのデータを補正データとしてメモリ１０に記憶し
てあり、補正信号発生回路１１にて上記メモリ１０から
読み出される補正データに基づいて上記ＣＣＤイメージ
センサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの欠陥画素の出力信号のタイミ
ングで白傷欠陥補正信号（Ｗｃｐ）＋黒傷欠陥補正信号
（ＢＣＰ）、白シェーディング補正信号（ｗｓＨ）や黒
シエーデイング補正信号（Ｂｓ、）等を形成して、これ
等の補正信号（Ｗｃｐ）　、（ＢＣＰ）　、（ＷｓＨ）
　、　（ＢｓＩ４）を補正信号切換回路１２を介して上
記補正信号加算回路８や上記信号処理系９に供給するこ
とにより、上記補正信号加算回路８や上記信号処理系９
にて画像欠陥を補正するようになっている。

さらに、上記撮像部２には温度センサ１３を設けてあり
、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂの温度を検出して、欠陥レベルに温度依存性のある
白傷欠陥と黒シェーデイングに対する各補正信号（Ｍａ
ｒ）　、（Ｂｓｏ）には上記温度センサ１２による検出
出力に基づいてそれぞれ温度補正回路１４゜１５にて温
度補正処理を施すようにしている。また、上記温度セン
サ１３による検出出力にて示される上記ＣＣＤイメージ
センサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの温度は、アナログ・デジタル
（＾／Ｄ）変換器１６にてデジタル化してアドレスデー
タとして上記メモリ１０に供給されている。

０２ＣＯＤイメージセンサの欠陥試験 上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂについての
欠陥試験は、画像欠陥の現れ易い常温より高い試験温度
にて行われる。上記欠陥試験では、例えば、第３図に示
すように、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂ
の白傷欠陥画素や黒傷欠陥画素等の各位置Ａ　１．　Ａ
　ｚ　　・・・を確認して、その欠陥の種類およびレベ
ル２．．２□　・・・ヲ検出するとともに、各欠陥画素
の位置データを次のように得るようにしている。すなわ
ち、基準点Ａ０から数えて最初の欠陥画素位置Ａ１は上
記基準点Ａｏからの距離ｄ、を符号化して所定ビットの
デジタルデータにて表し、また、他の欠陥画素位置Ａ、
（ｎは任意の整数）はその１つ前の欠陥画素位置Ａ、ｌ
からの距離ｄ、をそれぞれ符号化して所定ビットのデジ
タルデータにて表し、さらに、第３図の例における相対
距離がｄの第１の欠陥画素位置Ａ、と第２の欠陥画素位
置Ａ２との間のダミーの欠陥画素位置ＡＤＨＩのように
、任意の欠陥画素から次の欠陥画素までの相対距離が大
き過ぎて上記所定ビットのデジタルデータでは表すこと
のできない場合には、それらの欠陥画素間にダミーの欠
陥画素を設定して、上記相対距離ｄを第１の欠陥画素位
置Ａ、からダミーの欠陥画素位置Ａ　Ｄ　Ｈ＋　までの
距離ｄ２と該ダミーの欠陥画素位置Ａゎ□から第２の欠
陥画素位置Ａ２までの距離ｄ、とに分割してそれぞれ上
記所定ビットのデジタルデータにて表すようにする。

ここで、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ。

２Ｂの欠陥画素の位置Ａ、、Ａｍ　　・・・を２次元の
絶対アドレスにて表すと、例えば、水平方向にＩＯビッ
ト、垂直方向に１０ビツトの計２０ビットのアドレスデ
ータを必要とするが、上述のように欠陥画素位置Ａ、（
ｎは任意の整数）をその１つ前の欠陥画素位置Ａ　ｎ−
１からの距離ｄ、１をそれぞれ符号化して所定ビットの
デジタルデータにて表す相対アドレスを採用することに
より、上記相対アドレスの最大値を表すのに必要なビッ
ト数にアドレスデータを圧縮することができ、例えば１
２ビツトの相対アドレスデータとして１つの欠陥画素の
位置に対して８ビツトのデータ圧縮となる。また、１２
ビツトの相対アドレスデータにて表すことのできる相対
距離を、例えば最大４．５ラインとして、ある欠陥画素
位置Ａ７から次の欠陥画素位置Ａ１．１までの相対距離
ｄ７が４．５ライン以上離れている場合には、上記相対
距離ｄ７を分割して４．５ライン以内となるように、上
記欠陥画素位置Ａ　ＩＴ　＋　Ａ、、＋１間に１個ある
いは複数個のダミーの欠陥画素位置ＡＤ）１を設定する
ことにより、１２ビツトの相対アドレスデータにて欠陥
画素位置Ａ７゜、を表すことができる。このように、任
意の欠陥画素位置Ａ１から次の欠陥画素位置Ａ。、１ま
での相対距離ｄ７が大き過ぎて上記所定ビットのデジタ
ルデータでは表すことのできない場合に、それらの欠陥
画素間にダミーの欠陥画素を設定して相対距離ｄ、、を
分割することにより、全ての欠陥画素位置を所定ビット
のデジタルデータにて表すことができるようになる。な
お、上記ダミーの欠陥画素位置ＡＤＨ＋　は、上記ＣＣ
Ｄイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂから読み出される撮
像出力信号のブランキング期間ＢＬＫ内に設定すること
により、上記撮像出力信号の品質に悪影響を及ぼすこと
がないようにすることができる。

Ｇ、メモリマツプ この実施例において、上記メモリ９は、第４図のメモリ
マツプに示しであるように、０番地から４０９５番地ま
でのフィールド読み出し領域ＡＲＦＤと４０９６番地か
ら８１９１番地までのフレーム読み出し領域ＡＲＦＭに
分け、さらに、各読み出し領域ＡＲＦＤ、ＡＲＦＭをそ
れぞれ最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａ、補正データＮ
域ＡＲＣＭ、　　シャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓ
に分割して使用されている。

上記最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａには、上記ＣＯＤ
イメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの損傷出力に対して、
温度やシャッタ・スピード等の揚傷条件に応じて補正処
理を施すべき最小補正振幅を示すＮ個の最小補正振幅デ
ータ（ＤＳＡ）が書き込まれている。上記最小補正振幅
データ（ＤＳＡ）は、ＲＧＢ各チャンネルの最小補正振
幅データ（Ｏ５ＡＩ？）　。

（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）にそれぞれ４ビツト使
用し、サイクル時間データに２ビツト使用し、残りの２
ビツトを未使用とした２バイトのデータにて構成されて
いる。

また、上記補正データ領域ＡＲＣＭには、上記ｑＣＤイ
メージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂについて上述の欠陥試験
を行って得られた補正データ（ＤＣＭ）が書き込まれて
いる。上記補正データ（ＤＣＭ）は、欠陥のレベルに応
じた８ビツトの振幅データ（ＤＣＭＡ）、欠陥の種類を
示す２ビツトのモードセレクトデータ（ＤＮＳ）　、補
正チャンネルを示す２ビツトのカラーコードデータ（Ｄ
ＣＣ）と、次の欠陥画素位置までの距離を示す１２ビツ
トの相対アドレスデータ（ＲＡＤＲ）による３バイトの
データにて構成されている。この補正データ（ＤＣＭ）
には、上述のダミーの欠陥画素についての補正データ（
ＤＣＭ’）も含まれている。

さらに、上記シャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓには
、電子シャッタの設定シャッタスピードを示す４ビツト
のシャッタスピードデータを３ビツトデータに変換する
シャッタデータ（ＳＨＤ）と、上記補正データ領域ＡＲ
ＣＭの開始番地すなわち２Ｎ番地を示す１２ビツトのフ
ァーストアドレスデータ（ＰＡＤＲ）とからなる２バイ
トのデータが１５個書き込まれている。

Ｇ４補正信号発生回路及びその周辺回路の具体例この実
施例において、上記補正信号発生回路１１は、その周辺
回路とともに具体例を第５図に示しであるように、上記
メモリ１０から読み出される各種データが供給される７
個のラッチ回路２１゜２２．２３，２４，２５，２６．
２７とストローブ発生回路２８を備えている。

上記補正信号発生回路１１は、上記システムコントロー
ラ６に設定される動作モードで撮像動作を行う場合に、
１フイールドあるいは１フレーム毎のブランキング期間
中に初期設定動作を行い、上記システムコントローラ６
に設定されたシャッタスピード等の撮像動作条件および
上述の温度センサ１３からＡ／Ｄ変換器１６を介して与
えられる温度データに応じて、上記メモリ１０の最小補
正振幅データ領域ＡＲ３Ａから読み出されるＲＧＢ各チ
ャンネルの最小補正振幅データ（ＤＳＡＲ）　、　（Ｄ
ＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）を第１ないし第３のラッチ
回路２１゜２２．２３にラッチするとともに、上記メモ
リ１０のシャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓから読み
出されるシャッタデータ（ＳＯＤ）を第４のラッチ回路
２４にラッチし、さらに、上記シャッタスピードデータ
領域ＡＲ３Ｓから読み出されるファーストアドレスデー
タ（ＦＡＤＲ）に基づいて上記ストローブ発生回路２８
がアドレスカウンタ４０にて上記メモリ１０の補正デー
タ領域ＡＲＣＭの先頭すなわち２Ｎ番地から補正データ
（ＤＣＭ）　＋を読み出させて、原点Ａ０から最初の欠
陥画素位置Ａ、までの距離を示す相対アドレスデータ（
ＲＡＤＲ）を上記ストローブ発生回路２日にラッチする
とともに、その振幅データ（ＤＣＭＡ）、カラーコード
データ（ＤＣＣ）およびモードセレクトデータ（ＤＭＳ
）を第５ないし第７のラッチ回路２５．２６．２７にラ
ッチする。

そして、上記ストローブパルス発生回路２８は、上記初
期設定動作を終了して補正動作状態に入ると、上記初期
設定動作にてラッチした相対アドレスデータ（ＲＡＤＲ
）に基づいて最初の欠陥画素位置Ａ１のタイミングでス
トローブパルスを出力して、上記アドレスカウンタ４０
をインクリメントして上記メモリ１０の補正データ領域
ＡＲＣＭから次の補正データ（ＤＣＭ）　ｚを読み出し
て、次の欠陥画素位置Ａ１までの距離を示す相対アドレ
スデータを該ストローブ発生回路２８にラッチするとと
もに、その振幅データ（ＭＣＭＡ）、カラーコードデー
タ（ＤＣＣ）およびモードセレクトデータ（ＤＭＳ）を
上記第５ないし第７のラッチ回路２５，２６．２７にラ
ッチし、各欠陥画素位ＩＡｇのタイミングでストローブ
パルスを順次に出力する動作を行う。

上記第１ないし第３のラッチ回路２１，２２゜２３は、
上記メモリ１０の最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａから
読み出されるＲＧＢ各チャンネルの最小補正振幅データ
（ＤＳＡＲ）　、　（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）を
ラッチし、上記最小補正振幅データ（ＤＳＡＲ）　、　
（ＤＳＡＧ）　。

（ＤＳＡＢ）をセレクタ２９を介してコンパレータ３０
に供給する。

また、上記第４のラッチ回路２４は、上記メモリ１０の
シャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓから読み出される
シャッタデータ（ＳＩＩＤ）をラッチし、上記シャッタ
データ（Ｓｔ（Ｄ）を制御データとしてピントシフト回
路３１に供給する。

さらに、上記第５ないし第７のラッチ回路２５゜２６．
２７は、上記メモリ１０の補正データｇＪ域ＡＲＣＭか
ら読み出される補正データ（ＤＣＭ）のうちの振幅デー
タ（ＤＣＭＡ）、カラーコードデータ（ＤＣＣ）および
モードセレクトデータ（ＤＮＳ）をラッチするようにな
っている。

そして、上記第５のラッチ回路２５にラッチされた振幅
データ（ＤＣＭ＾）は、上記コンパレータ３０に供給さ
れるとともに、直接および上記ビットシフト回Ｎ１３１
を介して第１のスイッチ回路３２に供給され、該第１の
スイッチ回路３２からデジタル・アナログ（Ｄ／Ａ）変
換器３３に供給される。上記第６のラッチ回路２６にラ
ッチされたカラーコードデータ（ＤＣＣ）は、上記セレ
クタ２９に制御データとして供給されるとともに、後述
する第１のデコーダ４３に制御データとして供給される
。さらに、上記第７のラッチ回路２７にラッチされたモ
ードセレクトデータ（ＤＭＳ）は、上記第１のスイッチ
回路３２に制御データとして供給されるとともに、後述
する第２のスイッチ回路４１および第２のデコーダ４７
にそれぞれ制御データとして供給される。

上記セレクタ２９は、上記第１ないし第３のラッチ回路
２１，２２．２３にラッチされているＲＧＢ各チャンネ
ルの最小補正振幅データ（ＤＳＡＲ）。

（ＤＳＡＧ）　、　（ＤＳＡＢ）について、上記第６の
ラッチ回路２６から制御データとして供給されるカラー
コードデータ（ＤＣＣ）にて指定されるＲＧＢいずれか
のチャンネルの最小振幅補正データ（ＤＳＡ）を選択し
て上記コンパレータ３０に供給する。上記コンパレータ
３０は、上記セレクタ２９にて選択された最小補正振幅
データ（ＤＳＡ）と、上記第５のラッチ回路２５にラッ
チされている振幅データ（ＤＣＭＡ）との比較を行い、
その比較出力を制御データとして第３のスイッチ回路４
２に供給し、上記振幅データ（ＤＣＭＡ）が上記最小補
正振幅データ（ＤＳ＾）よりも大きい場合に上記第３の
スイッチ回路４２を閉成させる。

また、上記ビットシフト回路３１は、上記第５のランチ
回路２５から供給される振幅データ（ＤＣＦＩ＾）につ
いて、上記第４のラッチ回路２４から制御データとして
供給されるシャッタデータ（ＳＯＤ）に応じて、例えば
第１表に示すようなビットシフト処理を施し、 ビットシフト処理済の振幅データ（ＤＣＭＡ）を上記第
１のスイッチ回路３２を介して上記Ｄ／Ａ変換器３４に
供給する。

上記第１のスイッチ回路３２は、上記第７のうッチ回路
２７から供給されるモードセレクトデータ（ＤＮＳ）を
制御データとして、上記モードセレクトデータ（ＤＮＳ
）が白傷欠陥モードを示している場合に上記ビットシフ
ト回路３１を選択し、他の欠陥モードの場合には上記第
５のラッチ回路２５を選択するように制御される。

そして、上記Ｄ／Ａ変換器３３は、上記第１のスイッチ
回路３２を介して供給される振幅データ（ＤＣＭＡ）を
アナログ化する。上記Ｄ／Ａ変換器３３にて得られるア
ナログ振幅信号は、第１および第２のレベル調整回路３
４．３５に供給されているとともに第１および第２の温
度補正回路１４，１５に供給され、これらの回路３４．
３５．１４゜１５から第１ないし第４の信号切換回路３
６，３７．３８．３９を介して各種振輻橘正信号として
選択的に出力されるようになっている。

また、上記ストローブ発生回！！２８は、上記メモリ１
０のシャッタスピードデータ領域ＡＲ３Ｓから読み出さ
れるファーストアドレスデータ（ＰＡＤＲ）および上記
メモリ】０の補正データ領域ＡＲＣＭから読み出される
補正データ（ＤＣＭ）のうちの相対アドレスデータ（Ｒ
ＡＤＲ）に基づいて、上記撮像部２を構成している各Ｃ
ＯＤイメージセンサ２Ｒ。

２Ｇ、２Ｂの各欠陥画素位置Ａ　ｓ　、　Ａ　！　　・
・・に対応するタイミングでストローブパルスを発生し
て、このストローブパルスを第２のスイッチ回４Ｂ４１
から直接および第３のスイッチ４２を介して第１のデコ
ーダ４３に供給するとともに、上記ファーストアドレス
データや相対アドレスデータを上記メモリ１０のアドレ
スカウンタ４０にプリセットするようになっている。

上記第２のスイッチ回路４１は、上記第７のラッチ回２
７から供給されるモードセレクトデータ（ＤＮＳ）を制
御データとして、上記モードセレクトデータ（ＤＭＳ）
が白傷欠陥モードを示している場合に上記第３のスイッ
チ回路４２を選択し、他の欠陥モードの場合には上記第
１のデコーダ４３を選択するように制御され、白傷欠陥
モードのストローブパルスを上記第３のスイッチ回路４
２を介して上記第１のデコーダ４３に供給し、他の欠陥
モードのストローブパルスを上記第１のデコーダ４３に
直接供給する。また、上記第３のスイッチ回路４２は、
上記コンパレータ３０の出力を制御データとして開閉制
御されることにより、上記第５のラッチ回路２５にラッ
チされている振幅データ（ＤＣＭＡ）が上記セレクタ２
９にて選択された最小補正振幅データ（ＤＳＡ）よりも
大きい場合にだけ、上記第２のスイッチ回路４１を介し
て供給される白傷欠陥モードのストローブパルスを上記
第１のデコーダ４３に供給する。

上記第１のデコーダ４３は、上記第６のラッチ回路２６
から制御データ七して供給される２ビツトのカラーコー
ドデータ（ＤＣＣ）にて、第２表に示すように選択指定
されるＲＯＢいずれかチャンネルあるいは全チャンネル
のＤ型フリップフロップ４４．４５．４６を介して上記
ストロブパルスを上記第２のデコーダ４７に供給する。

〔以下余白〕

２　：カー−コード−゛− 上記各り型フリップフロップ４４．４５．４６は、上述
のＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂにて得られる
撮像出力の各色成分すなわちＲＧＢ各チャンネルの位相
に合ったクロックパルス（φ、）、（φ、）、（φ−）
が上記タイミングジェネレータ５から各クロック入力端
に供給されており、上記第１のデコーダ４３から供給さ
れるストローブパルスについて、上記クロックパルス（
φ、）、（φｅ）＋（φｌ）にて位相合わせを行う。

ここで、主記録ＣＧ）撮像用のＣＯＤイメージセンサ２
Ｇを他のＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｂに対して１／
２絵素だけずらして設置する空間絵素ずらし法を採用し
て上記撮像部２を構成している場合には、上記クロック
パルス（φイ、（φＧ）＋（φ、）のうちＧチャンネル
用のクロックパルス（φ６）ヲ他のＲ，Ｂチャンネルの
クロックパルス（φイ、（φ、）と逆相とすることによ
って対応することができる。

上記第２のデコーダ４７は、上記第７のラッチ回路２７
から制御データとして供給される２ビツトのモードセレ
クトデータ（ＤＮＳ）にて、第３表に示すように指定さ
れる補正モードに応じた選択制御データを上記ストロー
ブパルスから形成して、上記第１ないし第４の補正信号
切換回路３６，３７．３８．３９の各制御入力端に与え
る。

そして、上記第１ないし第４の補正信号切換回路３６，
３７．３８．３９は、上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記第
１あるいは第２のレベル調整回路３４．３５または上記
第１あるいは第２の温度補正回路１４．１５を介して出
力される各アナログ振幅信号を上記第２のデコーダ４７
による選択制御データに応じて次のように切り換えて各
種補正信号として出力する。

すなわち、上記モードセレクトデータ（ＤＮＳ）が（Ｌ
Ｌ）で白傷欠陥モードを示しているときには上記第３の
補正信号切換回路３８が上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記
第１の温度補正回路１４を介して出力されるアナログ振
幅信号を白傷欠陥補正信号（ＩＩＣＦ）　　として、上
記カラーコードデータ（ＤＣＣ）にて示されているＲＧ
Ｂチャンネルに選択的に出力する。また、上記モードセ
レクトデータ（ＤＮＳ）が（ＬＨ）で黒傷欠陥モードを
示しているときには、上記第１の補正信号切換回路３６
が上記Ｄ／Ａ変換器３３から上記第１のレベル調整回路
３４を介して出力されるアナログ振幅信号を無傷欠陥補
正信号（Ｂｃｒ）として、上記カラーコードデータ（Ｄ
ＣＣ）にて示されているＲＧＢチャンネルに選択的に出
力する。さらに、上記モードセレクトデータ（ＤＮＳ）
が（ＨＬ）で黒シエーデイングモードを示しているとき
には上記第４の補正信号切換回路３９が上記Ｄ／Ａ変換
器３３から上記第２の温度補正回路１５を介して出力さ
れるアナログ振幅信号を黒シエーデイング補正信号（８
３Ｍ）として、上記カラーコードデータ（ＤＣＣ）にて
示されているＲＧＢチャンネルに選択的に出力する。さ
らにまた、上記モードセレクトデータ（ＤＭＳ）が（）
ＩＨ）で白シェーディングモードを示しているときには
上記第２の補正信号切換回路３７が上記Ｄ／Ａ変換器３
３から上記第２のレベル調整回路３５を介して出力され
るアナログ振幅信号を白シェーディング補正信号（Ｗｓ
Ｈ）として、上記カラーコードデータ（ＤＣ：Ｃ）にて
示されているＲＧＢチャンネルに選択的に出力する。

さらに、この実施例において、上記メモリ１０の補正デ
ータ領域ＡＲＣＭから補正データ（ＤＣＭ）を読み出し
て、上述のように各種補正信号（ｗｃｐ）。

（ＢＣＰ）　、（賀、□）＋　（ＢｓＨ）を形成する際
に、第６図に示すように、上記撮像部２を構成している
各ＣＯＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの各欠陥画素
からの信号電荷の読み出しタイミングすなわち上記補正
データ（ＤＣＭ）の読み出しタイミング（ｔ、）を含ん
でその前後数１０クロックの期間（Ｔ□）以外は、上記
メモリ１０に供給する電源の遮断あるいはパワーセーブ
制御を行う。これにより、上記メモリ１０による不要な
電力消費を防止して、低消費電力化を図るようにしてい
る。

Ｇｓ補正動作 そして、この実施例において、上記撮像部２にて得られ
るＲＧＢ各チャンネルのカラー撮像出力（Ｓｔ）　、（
ＳＯ）　、　（Ｓｓ）は、上記Ｄ／Ａ変換器３３から出
力されるアナログ振幅信号について、上記補正信号切換
回路１２を構成している上記第１および第３の補正信号
切換回路３６．３８にて各欠緬画素位置Ａ　１．　Ａ　
ｔ　　・・・のタイミングで欠陥モードに応じて切り換
え選択することによって得られる白傷欠陥補正信号（Ｗ
ｃｐ）や黒傷欠陥補正信号（Ｂａｒ）が、上記補正信号
加算回路８にて加算されることによって、白傷欠陥およ
び黒傷欠陥による画像欠陥の補正処理が施される。

上記第１の補正信号切換回路３６にて選、択され。

る白傷欠陥補正信号（Ｗｃｒ）は、第７図に示すように
、上記Ｄ／Ａ変換器３３から出力されるアナログ振幅信
号の振幅（ｆｆｉｗ）について、上記撮像部２を構成し
ている各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ１２Ｇ、２Ｂの温度
を検出する上記温度センサ１３による検出出力が供給さ
れている上記第１の温度補正回路１４にて温度補正処理
を施すことによって、実際の損保状態における動作温度
で白傷欠陥を最適補正する振幅（Ａｗ’）としてから、
上記撮像部２にて得られる撮像出力に上記補正信号加算
回路８にて加算することによって、温度依存性のある白
傷欠陥を最適補正することができ葛。

ここで、上記温度依存性のある白傷欠陥の欠陥レベルは
、常温では極めて小さく欠陥として問題とならないレベ
ルにあり、高温になるに従って指数関数的に大きくなる
ので、上記白傷欠陥補正信号（−０，）に温度補正処理
を施す上記第１の温度補正回路１４等に補正誤差が有る
と、上記白傷欠陥補正信号（Ｗｃｒ）による白傷欠陥補
正に過補正や未補正を生じて所謂補正価が欠陥補正処理
済の撮像出力に残ってしまうことになる。そこで、この
実施例では、上述の初期設定動作によりシャッタスピー
ドや動作温度等のデータをアドレスデータとして上記メ
モリ１０の最小補正振幅データ領域ＡＲ３Ａから読み出
される最小補正振幅データ（ＤＳＡ　）を上記補正信号
発生回路１１の第１ないし第３のラッチ回路２１，２２
．２３にラッチしておき、実際の損傷動作中に上記メモ
リ１０の補正データ領域ＡＲＣＭから読み出される補正
振幅データ（ＤＣＭＡ）が上記最小補正振幅データ（Ｄ
ＳＡ）よりも小さ（、白傷欠陥補正による補正価が問題
になるような欠陥レベルの小さな白傷欠陥に対しては補
正処理を施さないようにして、欠陥レベルの大きな白傷
欠陥だけに選択的に補正処理を施すことにより、上記白
傷欠陥補正処理をより有効なものとしている。

また、この実施例では、上記撮像部２の各ＣＣＤイメー
ジセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂの電荷蓄積時間を制御する電
子シャッタ機能を付加しであるので、上記電荷蓄積時間
すなわちシャッタスピードに応じて撮像出力に含まれる
白傷欠陥信号の信号レベル変化に対応させるために、上
述の初期設定動作により上記補正信号発生回路１１の第
４のラッチ回路２４にラッチされるシャッタデータに基
づいてビットシフト回路３１にて、実際の撮像動作中に
上述の第１表に示したビットシフト処理を上記補正振幅
データ（ＤＣＭＡ）に施すことにより、設定されたシャ
ッタスピードに白傷欠陥補正信号（−ＣＰ）のゲインを
対応させて、常に最適な白傷欠陥補正処理を行うように
している。

なお、設定されたシャッタスピードに白傷欠陥補正信号
（魁？）のゲインを対応させるには、上記ビットシフト
回路３１以外にも、例えば、シャッタスピードすなわち
電荷蓄積時間を係数として上記白傷欠陥補正信号（魁、
）にデジタル的あるいはアナログ的に乗算処理を施す乗
算器を設けるようにしても良い。

さら７に、この実施例では、上記撮像部２の各ＣＣＤイ
メージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂからの信号電荷の読み出
しモードに切り換えによる電荷蓄積時間の変化に対応さ
せるために、上記メモリ１０にフィールド読み出し領域
ＡＲＦＤとフレーム読み出し領域ＡＲＦＭを設け、各読
み出しモードにおける最小補正振幅データ（ＤＳＡ）　
、補正データ（ＤＣＭやシャッタデータ（ＳＨＤ）等を
予め書き込んでおいて、実際に設定された読み出しモー
ドに対応する上記イールド読み出し領域ＡＲＦＤあるい
はフレーム読み出し領域ＡＲＦＭからデータを読み出し
て、上述の初期設定動作および補正動作を行うことによ
り、どちらの読み出しモードでも最適な欠陥補正処理を
行うことができるようにしている。

また、この実施例では、上述のようにして白傷欠陥およ
び黒傷８欠陥による画像欠陥の補正処理を施した撮像出
力について、上記信号処理系９において上記補正信号切
換回路１２を構成している上記第２および第４の補正信
号切換回路３６．３８にて上記Ｄ／Ａ変換器３３から出
力されるアナログ振幅信号を欠陥モードに応じて切り換
え選択することによって得られる黒シエーデイング補正
信号（ＢｓＨ）や白シェーディング補正信号（Ｗｓｘ）
を用いてシェーディング補正処理が施される。

上記第４の補正信号切換回路３９にて選択される黒シエ
ーデイング補正信号（ＢＳや）は、上記Ｄ／Ａ変換器３
３から出力されるアナログ振幅信号の振幅について、上
記温度センサ１３による検出出力が供給されている上記
第２の温度補正回路１５に°て温度補正処理を施すこと
によって、実際の撮像状態における動作温度で黒シェー
デイングを最も少ない状態に補正することができる。

従って、この実施例では、上記撮像部２を構成している
各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂに対する信号
電荷の読み出しモードを切り換えた場合にも、画素欠陥
により顕著に現れる温度依存性の有る白傷欠陥および黒
シェーデイングの補正するとともに、上記補正では取り
除くことのできない温度依存性の無い黒傷欠陥および白
シェーディングの補正も各読み出しモードに対応して適
正に行うことができ、極めて画質の良好な撮像出力を得
ることができる。

Ｈ発明の効果 本発明に係る固体撮像装置用画像欠陥補正装置では、制
御手段により固体撮像素子に対する信号電荷の読み出し
モードに応じて記憶手段から選択的に読み出される欠陥
画素データに基づいて、欠陥補正信号発生手段が欠陥補
正信号を発生し、この欠陥補正信号を加算手段にて上記
固体撮像素子の出力信号に加算することにより欠陥補正
処理を行うので、上記固体撮像素子に対する信号電荷の
読み出しモードを切り換えた場合にも適正な欠陥補正処
理を行い、画質の良好な撮像出力信号を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したビデオカメラの構成を示すブ
ロック図であり、第２図は上記ビデオカメラの撮像部を
構成するＣＣＤイメージセンサの構造を示す模式図であ
り、第３図は上記ＣＣＤイメージセンサの画素欠陥とそ
の撮像出力を説明するための模式図であり、第４図は上
記ＣＣＤイメージセンサの画素欠陥についてのデータを
記憶するメモリのメモリマツプであり、第５図は上記メ
モリから補正データを読み出して各種補正信号を形成す
る補正信号発生回路の具体的な構成をその周辺回路とと
もに示すブロック図である、第６図は補正信号発生回路
による上記メモリのパワーセーブ制御動作を示すタイミ
ングチャートであり、第７図は上記補正信号発生回路に
て形成した補正信号を用いた欠陥補正処理動作を説明す
るための波形図である。 第８図は一般的な固体撮像装置の撮像部を構成するＣＣ
Ｄイメージセンサにおけて行われている信号電荷のフィ
ールド読み出しモードおよびフレーム読み出しモードに
ける電荷蓄積時間および電荷蓄積量の関係を説明するた
めの波形図である。 ２・・・撮像部 ２Ｒ，２Ｇ、２Ｂ・・・ＣＣＤイメージセンサ３・・・
ＣＯＤ駆動回路 ４・・・シンクジェネレータ ５・・・タイミングジェネレータ ６・・・システムコントローラ ８・・・補正信号加算回路 １０・・・メモリ １１・・・補正信号発生回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 固体撮像素子に含まれる欠陥画素の位置およびその出力
   信号に含まれる欠陥成分レベルについてのデータを欠陥
   データとして記憶した記憶手段と、該記憶手段から読み
   出したデータに基づいて上記固体撮像素子の出力信号の
   うち上記欠陥画素の出力信号のタイミングで欠陥補正信
   号を発生する欠陥補正信号発生手段とを備え、上記欠陥
   補正信号発生手段から発生する欠陥補正信号を上記固体
   撮像素子の出力信号に加算することにより欠陥補正を行
   うようにした固体撮像装置用画像欠陥補正装置において
   、 略１フィールド期間で全画素の信号電荷を上記固体撮像
   素子から読み出す第１の読み出しモードにおける欠陥画
   素データと、略１フレーム期間で全画素の信号電荷を上
   記固体撮像素子から読み出す第２の読み出しモードにお
   ける欠陥画素データと上記記憶手段に予め記憶しておき
   、 上記固体撮像素子に対する信号電荷の読み出しモードに
   応じて上記記憶手段から欠陥画素データを選択的に読み
   出す制御手段を設け、 上記信号電荷の読み出しモードに応じた欠陥画素データ
   にて欠陥補正処理を行うようにしたことを特徴とする固
   体撮像装置用画像欠陥補正装置。