JPH06303531A - 固体撮像素子の画素欠陥補正装置 - Google Patents

固体撮像素子の画素欠陥補正装置

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JPH06303531A
JPH06303531A JP5106040A JP10604093A JPH06303531A JP H06303531 A JPH06303531 A JP H06303531A JP 5106040 A JP5106040 A JP 5106040A JP 10604093 A JP10604093 A JP 10604093A JP H06303531 A JPH06303531 A JP H06303531A
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JP
Japan
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signal
solid
fpn
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pixel
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JP5106040A
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Toshiyuki Noguchi
敏之 野口
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体撮像素子の交換や外部温度の変化に対応
でき、且つFPN抑圧を行う固体撮像素子の画素欠陥補
正装置を提供する。 【構成】 固体撮像素子20と、A/D変換された10bit
の信号中上位2bit を入力し9bit 目の信号とするOR
回路29と、下位8bit をFPN信号とし、OR回路29か
らの最上位bit を補正信号として記憶するメモリ23と、
メモリ23からのFPN信号を減算処理する減算回路24
と、メモリ23からの最上位bit を入力しD/A変換パル
スを発生するゲート回路27と、D/A変換パルスに応じ
D/A変換の際、欠陥画素信号部分を一画素前の信号で
補間するD/A変換器25とで画素欠陥補正装置を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、固体撮像素子の画素
欠陥補正装置に関し、特に固体撮像素子の交換や外部温
度の変化に対応可能な画素欠陥補正装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、固体撮像素子は、その製造過程
において画素欠陥が発生し、それが原因となり、カメラ
等に応用した場合にモニタ上ではキズとなって現れる。
したがって、画素欠陥の補正を行って固体撮像素子の歩
留りの向上を図っている。
【0003】かかる画素欠陥の補正装置の従来例を図5
に基づいて説明する。図5において、101 は画素欠陥の
ある固体撮像素子、102 は駆動パルス発生回路、103 は
欠陥画素アドレス記憶ROM、104 はサンプルホールド
回路、105 はサンプリングパルス発生回路、106 は信号
処理回路である。
【0004】このように構成された画素欠陥補正装置に
おいては、固体撮像素子101 からの欠陥画素信号を含む
出力信号が、サンプルホールド回路104 に入力された際
に、固体撮像素子101 の駆動パルスと同一タイミングの
パルスで駆動する欠陥画素アドレスを記憶しているRO
M103 によりコントロールされているサンプリングパル
ス発生回路105 から、欠陥画素部分だけサンプリングパ
ルスを発生させないようにして、欠陥画素信号は時間的
に一画素前の信号に置き換えて、サンプルホールド回路
104 より出力されるようになっている。このようにし
て、画素欠陥を補正し、補正後の信号は後段の信号処理
回路106 に送られ、所定の信号処理を受けるようになっ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した従来の画素欠陥補正装置においては、使用する固
体撮像素子の欠陥画素アドレスを、予めROMに記憶さ
せておかなければならないため、使用する固体撮像素子
を交換する際には、交換する度にROMの記憶内容を変
更しなければならない。また固体撮像素子は、外部環
境、特に温度によって信号レベルが変動するので、ある
温度においては正常な画素として扱われていたものが、
外部温度が変動したときに欠陥画素レベルの信号を出力
することがある。この場合には、ROMの記憶内容だけ
では画素欠陥を補正しきれなくなるという欠点がある。
【0006】本発明は、従来の画素欠陥補正装置におけ
る上記問題点を解消するためになされたもので、固体撮
像素子の交換や外部温度の変化に対応でき、且つ固定パ
ターンノイズの抑圧を行うことの可能な固体撮像素子の
画素欠陥補正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及び作用】上記問題点を解
決するため、本発明は、欠陥のある画素を含む固体撮像
素子から出力される欠陥画素信号を他の正常画素信号で
補間する固体撮像素子の画素欠陥補正装置において、前
記固体撮像素子の暗時信号をメモリに記憶し撮像信号か
ら該暗時信号を減算する固定パターンノイズ抑圧回路を
有し、該固定パターンノイズ抑圧回路のメモリに記憶さ
れる暗時信号の信号レベルが所定の閾値を越える欠陥画
素の画素信号を、他の画素信号で補間する手段を設けて
構成するものである。
【0008】このように構成された固体撮像素子の画素
欠陥補正装置においては、固定パターンノイズ(Fixed
Pattern Noise :以下FPNと略称する)抑圧回路のメ
モリに記憶された暗時信号の信号レベルが所定の閾値を
越えたとき、その画素が欠陥画素とみなされ、その欠陥
画素信号が他の画素信号で補間される。これにより、固
体撮像素子の交換や外部温度の変化にも対応可能な画素
欠陥補正装置を実現することができる。
【0009】
【実施例】次に実施例について説明する。図1の(A)
は、本発明に係る固体撮像素子の画素欠陥補正装置の実
施例を示すブロック構成図である。本発明は、固体撮像
素子のFPN抑圧回路を利用して構成するものである
が、FPNとは画素間の開口率の差等により発生し、時
間的に変動しないノイズである。図1の(A)におい
て、20は固体撮像素子、21は固体撮像素子20への入射光
を遮蔽するための遮光用シャッタ、22は固体撮像素子20
からのアナログ信号をデジタル信号化するA/D変換
器、23は暗時信号すなわちFPNのデジタル信号を記憶
するためのメモリ、24はA/D変換された撮像信号から
FPNの減算を行うための減算回路、25はD/A変換
器、26は固体撮像素子20,A/D変換器22,メモリ23,
D/A変換器25の駆動用パルスを発生させるタイミング
パルス発生回路、27はタイミングパルス発生回路26から
のD/A変換器駆動用パルスをゲートするゲート回路、
28はFPN取り込みスイッチ、29はデジタル信号のOR
回路である。
【0010】本実施例においては、A/D変換器22及び
D/A変換器25の分解能を10bit とし、前記FPN信号
のA/D変換器22の入力範囲に対する割合、すなわちbi
t 割り付けを8bit とする。また、31は固体撮像素子20
からのアナログ信号(以下アナログ本線信号と称す
る)、32は固体撮像素子20からのアナログ信号をA/D
変換器22でデジタル信号化した信号(以下デジタル本線
信号と称する)、33はFPN信号、34はメモリ23から読
み出されたFPN信号の下位8bit の信号、35はメモリ
23から読み出されたFPN信号の最上位bit の信号、36
はシャッタ駆動用パルス、37はA/D変換器駆動用パル
ス、38はD/A変換器駆動用パルス、39はD/A変換パ
ルス、40はD/A変換器25の出力である。なお図1の
(A)において、信号線上に添付されている数字1,
2,8,9,10はデジタル信号の本数(bit 数)を示し
ている。
【0011】次に、このように構成された固体撮像素子
の画素欠陥補正装置の動作について説明する。固体撮像
素子20から読み出されたアナログ信号が、A/D変換器
22により10bit のデジタル信号に変換され、タイミング
パルス発生回路26から固体撮像素子20の前に置かれたシ
ャッタ21の駆動パルス36が印加されたとき(遮光)だ
け、前記10bit のデジタル信号中の下位8bit の信号が
FPN取り込みスイッチ28を介してメモリ23に、また上
位2bit の信号がOR回路29により9bit 目の信号とし
て、FPN取り込みスイッチ28を介してメモリ23に記憶
される。OR回路29は、図1の(B)に示すように構成
されており、8bit を越える信号が入力された場合は、
常に“High”レベルの信号を出力するようになってい
る。このメモリ23に記憶される9bit 信号中の下位8bi
t 信号がFPN、最上位bit 信号が画素欠陥補正に用い
る信号となる。
【0012】FPN取り込みスイッチ28がOFFすると
共に、シャッタ21の駆動パルス36がOFFした後、メモ
リ23に記憶された信号は、減算回路24において、デジタ
ル本線信号32と同期するように読み出され、下位8bit
のFPN信号34は減算回路24によりデジタル本線信号32
から減算され、D/A変換器25へ入力される。同様にメ
モリ23より読み出される最上位bit 信号35は、タイミン
グパルス発生回路26からのD/A変換器駆動用パルス38
と共にゲート回路27へ入力され、最上位bit 信号35が
“High”レベルの時だけ、パルスを発生させないように
D/A変換パルス39をコントロールしている。これによ
り、8bit を越えるような暗時信号を出力する画素を欠
陥画素と認識して、D/A変換器25においてD/A変換
の際に、この欠陥画素信号部分を時間的に一画素前の信
号に置き換えて出力し、FPNを抑圧すると同時に、画
素欠陥の補正を行うようになっている。
【0013】以上の動作における装置主要点での信号波
形を、図2に示す。なお図2における信号波形の番号
は、図1の(A)に示した信号線の番号に対応してい
る。図2において、36はシャッタ21を駆動するパルス
で、“High”レベルはシャッタ21がON(遮光状態)及
びFPN取り込みスイッチ28がONの状態であり、“Lo
w ”レベルはシャッタ21がOFF(開放状態)及びFP
N取り込みスイッチ28がOFFの状態である。31は固体
撮像素子20からの出力信号(アナログ本線信号)で、シ
ャッタ21がOFF(開放)の時には一様な光の入射を仮
定して示しており、この信号波形31において(a)及び
(b)は欠陥画素信号を示している。37はA/D変換器
22のA/D変換パルスで、この立ち上がりで信号を取り
込むタイミングとなっている。32はアナログ信号31がデ
ジタル化された10bit のデジタル本線信号であり、同様
に(a)及び(b)は欠陥画素信号を示している。
【0014】33は8bit のFPN信号を含む9bit のデ
ジタル信号で、メモリ23の入力であり、34はメモリ23か
ら読み出される9bit のデジタル信号の下位8bit 分の
信号で、減算回路24においてデジタル本線信号32から減
算されるFPN信号である。また、35はメモリ23から読
み出される9bit のデジタル信号の最上位bit 信号で、
この信号35とタイミングパルス発生回路26からのD/A
変換器駆動用パルス38をゲート回路27を通すことによ
り、D/A変換パルス39を形成するようになっている。
このパルス信号39を用いて、デジタル本線信号32からF
PN信号34を減算した信号の欠陥画素信号部を、D/A
変換のときに、時間的に一画素前の信号に置き換えて出
力し、D/A変換器25の出力信号40を得るようになって
いる。なお、D/A変換パルス39も前記A/D変換と同
様に、パルスの立ち上がりで信号を取り込むようになっ
ている。
【0015】図3の(A)は、第2実施例を示すブロッ
ク構成図である。この実施例は、第1実施例におけるメ
モリへの入力bit 数を削減できるようにしたものであ
り、図3の(A)に示すように、メモリ23とゲート回路
27の間にデコーダ回路41を介在させ、第1実施例のOR
回路29の代わりにクリップ回路42を用いた点を除いて
は、回路構成及び動作ともに第1実施例と同様である。
なお、クリップ回路42は、図3の(B)に示すように構
成されており、8bit を越えるような信号が入力された
場合には、メモリ23への入力信号が全て“High”レベル
の信号となるように、コントロールするようになってい
る。
【0016】次に、第2実施例の動作について説明す
る。本実施例は、デコーダ回路41を用いた点を特徴とし
ているので、デコーダ回路周辺の動作について説明す
る。まず8bit の暗時信号がFPNとしてメモリ23に記
憶される。メモリ23から読み出される8bit 信号は、減
算回路24とデコーダ回路41へ送られるようになってい
る。デコーダ回路41は、メモリ23から読み出される8bi
t のデジタル信号が、全て“High”レベルのときだけ、
“High”レベルの信号を出力するようになっている。す
なわち、8bit 全てが“High”レベルで、メモリ23に入
力されるような暗時の画素信号は、欠陥画素信号とみな
して、一画素前の信号で補間するものである。このよう
に、デコーダ回路41を追加することにより、メモリ23へ
の入力bit 数を削減することができる。
【0017】図4は、第3実施例を示すブロック構成図
である。この実施例は、図3の(A)に示した第2実施
例において、デジタル減算方式を用いて行っていたFP
N抑圧を、アナログ減算方式に変更したものである。図
4において、A/D変換器22及びD/A変換器25は8bi
t であり、A/D変換器22の入力範囲を越えるような画
素信号に対して補正を行うようになっている。欠陥画素
の補正は、サンプルホールド回路43へのサンプリングパ
ルスを、ゲート回路27によりコントロールすることによ
って行うようにしている。
【0018】上記各実施例においては、固体撮像素子の
出力に含まれるFPNの抑圧と同時に、欠陥画素を検出
して画素欠陥部の補正を行うことがてきる。
【0019】
【発明の効果】以上、実施例に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、FPN抑圧回路のメモリに記憶さ
れる暗時信号の信号レベルが所定の閾値を越える欠陥画
素信号を補正するようにしているので、固体撮像素子の
出力に含まれるFPNの抑圧と同時に、欠陥画素を検出
して画素欠陥部の補正を行うことができ、固体撮像素子
の交換や外部温度の変化にも対応可能な画素欠陥補正装
置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る固体撮像素子の画素欠陥補正装置
の第1実施例を示すブロック構成図である。
【図2】図1に示した実施例の動作を説明するための回
路主要点の信号波形を示す図である。
【図3】本発明の第2実施例を示すブロック構成図及び
第2実施例におけるクリップ回路の構成を示す図であ
る。
【図4】本発明の第3実施例を示すブロック構成図であ
る。
【図5】従来の画素欠陥補正装置の構成例を示すブロッ
ク構成図である。
【符号の説明】
20 固体撮像素子 21 遮光用シャッタ 22 A/D変換器 23 メモリ 24 減算回路 25 D/A変換器 26 タイミングパルス発生回路 27 ゲート回路 28 FPN取り込みスイッチ 29 OR回路 41 デコーダ回路 42 クリップ回路 43 サンプルホールド回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 欠陥のある画素を含む固体撮像素子から
    出力される欠陥画素信号を他の正常画素信号で補間する
    固体撮像素子の画素欠陥補正装置において、前記固体撮
    像素子の暗時信号をメモリに記憶し撮像信号から該暗時
    信号を減算する固定パターンノイズ抑圧回路を有し、該
    固定パターンノイズ抑圧回路のメモリに記憶される暗時
    信号の信号レベルが所定の閾値を越える欠陥画素の画素
    信号を、他の画素信号で補間する手段を備えていること
    を特徴とする固体撮像素子の画素欠陥補正装置。
JP5106040A 1993-04-09 1993-04-09 固体撮像素子の画素欠陥補正装置 Withdrawn JPH06303531A (ja)

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