JPH04142183A - 撮像装置 - 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】 （産業上の利用分野〕 この発明は撮像装置、特に撮像素子に欠陥があフてもそ
れを補完して撮像することか可能な撮像装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

近年半導体技術の進歩にともない、撮像装置も撮像管を
用いたものから固体の撮像素子を用いたものに急速にお
きかわりつつあり、しかも固体撮像素子の画素数も数十
万画素のものが入手できるようになって、こわによって
得られる画質もかなり高品位となってきている。

〔発明か解決しようとする課題〕

しかしながら、従来の撮像装置においては、固体撮像素
子の画素数が増加すればする程、全ての画素にわたって
欠陥のないものを得ることは極めて困難となり、無欠陥
な固体撮像素子の生産数量に対する良品の率、すなわち
歩留りを上げることが至って困難であり、これが固体撮
像素子、ひいてはこれを使用する撮像装置を極めて高価
なものにするという難点があった。

また、一部にはこれを救済するために、隣接画素の画像
情報をそのまま欠陥画素部位に補間するなりして近似的
に画像の欠陥を補正するというようなこともなされてい
るが、上述のような画像補正では被写体像の境界部に撮
像素子の欠陥画素部位がきた場合、その画像の補正が有
効でないという問題があった。

（課題を解決するための手段〕 このため、この発明に係る撮像装置は、周期的に並んだ
画素が二次元に整列して配列された撮像素子の内の欠陥
画素を他の正常画素に置換して常時適正な静止画像を撮
像する撮像装置であつて、同一露出条件で複数回の露光
を行い、この複数回の露光の内任意の１回の露光で前記
撮像素子の欠陥画素部位を除いた全ての画素の画像情報
を読み出して撮像し、他の回の露光で前記撮像素子の位
置を画素の周期の整数倍走査方向に露光毎にずらして、
撮像素子の欠陥画素部位の画像情報のみを置換された正
常画素より逐次読み出して撮像する重複露光撮像手段を
設けることにより、前記の目的を達成しようとするもの
である。

〔作用〕 以上のような構成としたこの発明に係る撮像装置は、複
数回の重複露光撮像の内任意の１回の露光で撮像素子の
欠陥画素部位を除いた全画素の画像情報を読み取り、他
の回の露光で前記撮像素子の位置を画素の周期の整数倍
走査方向に露光毎にずらして、撮像素子の欠陥画素部位
の画像情報のみを置換された正常画素により逐次読み出
して撮像する重複露光撮像手段によフて、撮像素子の欠
陥画素部位の画像情報が補完されるので、欠陥画素を有
する撮像素子を用いて常に適正な静止画像が撮像される
。

〔実施例〕

以下に、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する
。

（構成） 第１図はこの発明の一実施例を示す撮像装置の要部制振
ブロック図である。

第１図において、菫はＣＣＤ、ＭＯＳ等の固体撮像素子
、２はこの撮像素子１の読出ドライバであり、３は撮像
素子の各画素からの電気信号をＡ／Ｄ変換器４でＡ／Ｄ
変換する間保持するためのサンプルホールド回路、５は
Ａ／Ｄ変換器４でディジタル信号に変換された各画素の
被写体の画像情報を記憶するためのメモリである。

また、６は撮像素子ｌの欠陥位置のアドレスを記憶して
おくためのきずメモリ、７はこの撮像系全体をコントロ
ールするためのコントローラ、８は撮像系全体のタイミ
ング信号を発生させるためのクロック回路、９は撮像素
子１をメカニカルに走査方向に所定周期ずらすための位
置ずらし用デバイス（以下、デバイスという）であり、
このデバイス９は圧電素子を電圧駆動するなどして撮像
素子１の位置ずらしが行われるよう構成されている。そ
して、読出ドライバ２．メモリ５．きずメモリ６、コン
トローラ７、クロック回路８とデバイス９とで重複露光
撮像手段Ａが構成されている。

（動作） 以上の構成に基づいて２回露光を行う場合の動作を説明
する。

第２図の制御動作フローチャートと第３図ないし第５図
の画素の位置ずらし動作図において、先ず、撮像素子１
の欠陥画素位置のアドレスをきずメそり６に予め入力し
て記憶させておく。

次に、モノクロ即ちカラーフィルタなしで撮像を行う場
合は画素の周期は１であるため第１回目の撮像素子１の
露光を行う時に、予め欠陥画素位置を記憶したきずメモ
リ６から撮像素子１の欠陥画素位置、即ち第３図（ａ）
にｘ印で示されたｊ行ｉ列の位置の画素に欠陥があるこ
とを出力し、ステップ１０１でこの情報出力を受けたコ
ントローラ７は欠陥画素の周期分、この場合画素周期が
１であるため画素１列分、即ちｉ−１列の正常な画素か
ｉ列に来るようにデバイス９に出力し、デバイス９の作
動によって撮像素子１が第３図（ｂ）のようにＳ方向、
即ち右方向へ１画素分位置ずらしされる。続いて、ステ
ップ１０２で撮像素子１に残留する電荷を除去いわゆる
クリアする。

次に、ステップ１０３で撮像素子工を所定時間だけ露光
する。この露光によって生じた撮像素子１の電荷のうち
ステップ１０４で欠陥画素の位置の電荷、即ち実際には
正常な素子ｉ−１列の画素の電荷のみを読出ドライバ２
で読み出し、サンプルホールド回路（Ｓ／Ｈ）３からＡ
／Ｄ変換器４を経てメモリ５内の撮像面上のｊ行ｉ列の
位置に記憶させる。続いて、ステップ１０５でコントロ
ーラ７によりデバイス９を再び駆動して撮像素子１を最
初の位置に戻し、ステップ１０６で電荷をクリアする。

次に、ステップ１０７で第１回目のステップ１０３の露
光と同じ時間だけ撮像素子１を露光させる。

続いて、ステップ１０８で読出ドライバ２によって欠陥
画素位置であるｊ行ｉ列の画素を除いた全ての画素を読
み出して、サンプルホールド回路３からＡ／Ｄ変換器４
を介してメモリ５内にそのデータを記憶格納する。この
ようにして、欠陥画素部位の画像情報が補完される。こ
の実施例では説明をわかり易くするために、撮像素子１
の欠陥画素か１画素の場合について述べたが、欠陥画素
が孤立していれば、複数の欠陥画素かあフても全く同様
のシーケンスによってステップ１０４での欠陥画素の読
み出しが複数画素になるだけで画像の補完を十分に行う
ことができる。

また、２画素連続して撮像素子１の画素に欠陥かある場
合のように第３図に示す１画素ずらしでは対応できない
場合、前記ステップ１０１の位置ずらして第４図（ｂ）
のように撮像素子１を予めデバイス９で２画素分Ｓ方向
、即ち右方向に位置をずらしておき、ステップ１０４の
欠陥画素部位読み出しにおいて、撮像素子！のｊ行、ｉ
−２列およびｊ行、ｉ−１列の画素に画像を読み取らせ
てメモリ５の撮像面ｊ行ｉ列およびｊ行、ｉ＋！列の画
像位置に画像情報を記憶格納させることで、前記実施例
と同様に欠陥画素部位の画像を補完することができる。

３画素以上の連続した画素の欠陥に対しても同様に欠陥
画素数分の撮像素子１の読出位置ずらしを予めデバイス
９によって行うことによって全く同様にして欠陥画素部
位の画像情報を補完することができる。

次に、単板カラーカメラの如く撮像素子１の上にカラー
フィルタをはり合わせたり、またはオンチップした場合
についても画素の周期的な配列がなされるため、画素の
周期の整数倍の撮像素子の位置ずらしを行うことにより
、前述したと同様に撮像素子の欠陥部位の画素の画像情
報を補完することができる。

これを例えば、第５図（ａ）に示すようにＲＧＢ純色ス
トライブフィルタを用いた撮像素子ＩＡの場合について
説明する。第５図において、ｊ行ｉ列、即ちＲの画素に
欠陥を有する撮像素子ＩＡに対しては、第５図（ｂ）に
示す如く３画素分撮像素子ＩＡをＳ方向、即ち右にずら
すと撮像面の３行３１列相当の位置には撮像素子ＩＡの
ｊ行。

３ｊ−３列、即ち正常な部位のＲの画素が来るため、こ
れに対する画像情報を用いて欠陥画像部位の画像情報の
補完が可能となる。

また、複数の孤立または連続した欠陥画素に対する画像
情報の補完も第３図および第４図に示すと全く同様の方
法で行えることは云うまでもない。

なお、フィルタはストライブ形フィルタに限定されるも
のでなく、周期性のあるモザイク形のフィルタを用いた
撮像素子に対しても全く同様の画像情報補完ができるこ
とは勿論である。

なお、以上の実施例では２回露光によつて撮像素子の欠
陥画素部位の画像情報の補完を行ったが、露光回数は２
回に限定されるものでなく、欠陥画素部位を全て補完す
るに必要な回数とすればよい。この場合は２回露光で補
完できない欠陥画素を有する撮像素子を使用することが
可能となり、従来実用できなかった欠陥品である撮像素
子も高品位の撮像素子と同等に使用できることになり、
撮像素子のコストを著しく低減することができ、これに
よって将来の撮像素子の画素数の増加に十分対応するこ
とが可能となる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、撮像素子を用
いて静止画像を撮像する時に、同一露出条件で複数回の
露光を行い、重複露光撮像手段によって、複数回の露光
の内任意の１回の露光で撮像素子の欠陥画像部位を除い
た全ての画素の画像情報を読み比して撮像し、他の回の
露光で前記撮像素子の位置を画素の周期の整数倍走査方
向に露光毎にずらして、撮像素子の欠陥画素部位の画像
情報のみを置換された正常画素により逐次読み出して撮
像するように構成したので、従来の隣接画素情報による
欠陥画素部位の画像情報の補正に比べて欠陥画素部位の
画像情報が如何なる撮像条件においても完全に補完され
て、常に適正な撮像を行うことができる。

これによって、従来実用できなかった欠陥品である撮像
素子も高品位の撮像素子と同等に使用することが可能と
なり、撮像素子のコスト、ひいては撮像装置の価格を低
減させることができ、更に、撮像素子の供給の安定化と
将来の撮像素子の画素数の増加に的確に対応することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す撮像装置の要部制御
ブロック図、第２図は同じく上記実施例の制御動作フロ
ーチャート、第３図ないし第５図は撮像素子の位置ずら
し動作の説明図である。 １．１Ａ−−−−撮像素子 ２・・・・・・読出ドライバ ５・・・−・メモリ ６−−−　・−きずメモリ ７・・・・・・コントローラ ８−−−−−−クロック回路 ９−−−−一位置ずらし用デバイス １０・・・・・・撮像装置 Ａ・・・・・・重複露光撮像手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）周期的に並んだ画素が二次元に整列し配列された
   撮像素子の内の欠陥画素を他の正常画素に置換して常時
   適正な静止画像を撮像する撮像装置であって、同一露出
   条件で複数回の露光を行い、この複数回の露光の内任意
   の１回の露光で前記撮像素子の欠陥画素部位を除いた全
   ての画素の画像情報を読み出して撮像し、他の回の露光
   で前記撮像素子の位置を画素の周期の整数倍走査方向に
   露光毎にずらして、撮像素子の欠陥画素部位の画像情報
   のみを置換された正常画素より逐次読み出して撮像する
   重複露光撮像手段を設けることを特徴とする撮像装置。