JPH06319086A - Defect detecting device for solid-state image pickup element and defect correcting circuit using the detecting device - Google Patents
Defect detecting device for solid-state image pickup element and defect correcting circuit using the detecting deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の画素
(点)欠陥を検出する欠陥検出装置及びこれを用いた欠
陥補正装置に関し、特にフィールド読出し(フィールド
蓄積モード)にて駆動される固体撮像素子の欠陥検出装
置及びその欠陥補正装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a defect detection device for detecting pixel (point) defects of a solid-state image pickup device and a defect correction device using the same, and more particularly to a solid-state driven in field reading (field accumulation mode). The present invention relates to an image sensor defect detection device and a defect correction device thereof.
【0002】[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する画質劣化が生じるこ
とが知られている。このような欠陥画素を検出する場
合、従来は、固体撮像素子の製造上の検査工程で膨大な
メモリやアベレージング装置など高価な装置を用いて検
出し、固体撮像素子毎にその欠陥画素についての欠陥デ
ータを付加して出荷するようにしており、セット内で自
動的に検出することは行っていなかった。したがって、
出荷以降に何らかのストレス要因で発生してしまう傷な
どに伴う画素欠陥には全く対処できなかった。2. Description of the Related Art In a solid-state image pickup device formed of a semiconductor such as CCD, a defective pixel whose sensitivity is lowered due to a local crystal defect of the semiconductor may occur. In such a case,
It is known that image quality deterioration occurs due to the imaging output of the defective pixel. When detecting such defective pixels, conventionally, an expensive device such as an enormous memory or an averaging device is used in the inspection process in manufacturing the solid-state image sensor, and the defective pixel is detected for each solid-state image sensor. The defect data is added before shipment, and it is not automatically detected in the set. Therefore,
It was not possible to deal with pixel defects due to scratches or the like that occur due to some stress factor after shipment.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】そこで、近年、ビデオ
カメラなどの機器に組み込んだ状態でも、欠陥画素を検
出してこれを補正できる欠陥検出補正システムが提案さ
れている。ところで、通常問題となる欠陥のレベルは非
常に小さいため、欠陥画素を簡単には検出することがで
きない。その検出感度を上げるべく信号を増幅すると、
ノイズも一緒に増幅されてしまう。このため、欠陥のレ
ベルだけを効果的に増幅することにより、検出感度を向
上できることが望まれる。Therefore, in recent years, there has been proposed a defect detection / correction system capable of detecting a defective pixel and correcting the defective pixel even when the defective pixel is incorporated in a device such as a video camera. By the way, since the level of the defect which is usually a problem is very small, the defective pixel cannot be easily detected. If you amplify the signal to increase its detection sensitivity,
Noise is also amplified. Therefore, it is desired to improve the detection sensitivity by effectively amplifying only the defect level.
【0004】また、最近では、ビデオカメラで手振れ補
正を行う方法の1つとして、通常の撮像時に必要とする
画素数よりも多い画素数を有する固体撮像素子、例えば
NTSC方式TV信号を導出する場合にはPAL方式対
応の固体撮像素子を用い、その画素領域の一部分を手振
れ補正に使用する方法が知られている。この手振れ補正
機能を有する固体撮像素子の場合には、実際の動作上で
は、後で詳述するように、通常の読出し駆動ではなく、
使用しない画素の信号電荷を掃き捨てる動作が行われ
る。したがって、この種の固体撮像素子の欠陥検出を行
う場合、上述した駆動条件の下では、一部分の画素の信
号電荷が掃き捨てられてしまうことから、全画素の情報
を読み取れないことになる。In recent years, as one of the methods for correcting camera shake with a video camera, in the case of deriving a solid-state image pickup device having a number of pixels larger than the number of pixels required for normal image pickup, for example, an NTSC TV signal. There is known a method in which a solid-state image sensor compatible with the PAL system is used and a part of the pixel area thereof is used for camera shake correction. In the case of the solid-state image sensor having the image stabilization function, in actual operation, as will be described later in detail, not the normal read drive,
An operation of sweeping out signal charges of unused pixels is performed. Therefore, when detecting defects of this type of solid-state imaging device, the signal charges of some pixels are swept away under the above-mentioned driving conditions, and the information of all pixels cannot be read.
【0005】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、欠陥のレベルだけを
効果的に増幅することで欠陥画素を精度良く検出でき、
しかも手振れ補正機能を有する固体撮像素子にも対応可
能な欠陥検出装置及びこれを用いた欠陥補正装置を提供
することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to detect defective pixels with high accuracy by effectively amplifying only the level of defects.
Moreover, it is an object of the present invention to provide a defect detection device that can be applied to a solid-state image sensor having a camera shake correction function and a defect correction device using the defect detection device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明による欠陥検出装
置は、マトリクス状に2次元配列されたフォトセンサ及
びこのフォトセンサの垂直列毎に配された垂直転送レジ
スタを具備した固体撮像素子において、フォトセンサか
ら垂直転送レジスタへ信号電荷を読み出すための読み出
しパルス及び垂直転送レジスタを駆動して信号電荷を垂
直転送するための垂直転送クロックを発生するととも
に、欠陥検出時にフィールド読出しにて駆動するタイミ
ングジェネレータと、欠陥検出時に上記読出しパルスの
発生を所定フィールドだけ停止しかつこの停止期間中上
記垂直転送クロックを連続して発生させるべくタイミン
グジェネレータを制御する制御手段と、固体撮像素子の
撮像出力レベルに基づいて欠陥画素を検出する欠陥検出
手段と、この欠陥画素についての欠陥データを記憶する
メモリとを備えた構成となっている。A defect detection apparatus according to the present invention is a solid-state image pickup device comprising photosensors two-dimensionally arranged in a matrix and vertical transfer registers arranged in each vertical column of the photosensors. A timing generator that drives a read pulse for reading signal charges from the photosensor to the vertical transfer registers and a vertical transfer clock for driving the vertical transfer registers to vertically transfer the signal charges, and drives by field reading when a defect is detected. And a control means for controlling the timing generator so as to stop the generation of the read pulse for a predetermined field at the time of defect detection and continuously generate the vertical transfer clock during this stop period, and based on the image output level of the solid-state image sensor. Defect detecting means for detecting defective pixels by It has a configuration that includes a memory for storing the defect data for.
【0007】[0007]
【作用】一般的な駆動方式として採用されているフィー
ルド読出しにて駆動される固体撮像素子において、通常
の撮像時の駆動方式と同じフィールド読出し駆動で、し
かも長時間蓄積駆動にて欠陥検出を行う。これによれ
ば、アドレスデータを変換する必要がないため、回路構
成を簡略化でき、しかも長時間蓄積によって欠陥のレベ
ルだけを増幅できるため、欠陥画素を精度良く検出でき
る。また、長時間蓄積の際に、読出しパルスの発生を所
定フィールドだけ停止しかつこの停止期間中垂直転送ク
ロックを連続して発生させることにより、手振れ補正対
応の固体撮像素子においても、全ての画素について欠陥
検査を行える。In the solid-state image pickup device driven by the field readout which is adopted as a general drive system, defect detection is performed by the same field readout drive as the drive system at the time of normal image pickup, and by long-term storage drive. . According to this, since it is not necessary to convert the address data, the circuit configuration can be simplified, and only the level of the defect can be amplified by long-time storage, so that the defective pixel can be accurately detected. In addition, in the case of long-time accumulation, by stopping the generation of the read pulse for a predetermined field and continuously generating the vertical transfer clock during this stop period, even in a solid-state image sensor compatible with camera shake correction, Defect inspection can be performed.
【0008】[0008]
【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、CCDカメラに適用された例えば
ディジタル信号処理構成の本発明の一実施例を示すブロ
ック図である。図1において、被写体はレンズ1及び絞
り(IRIS)2からなる光学系によってCCD固体撮像素子
3の撮像面上に結像される。この光学系の絞り2は、後
述する欠陥検出/補正時にマイコン4によって開閉制御
される。タイミングジェネレータ5は、適当なタイミン
グで各種の信号を発生し、CCD固体撮像素子3におけ
る各画素(フォトセンサ)からの垂直転送レジスタへの
信号電荷の読出し、垂直転送レジスタによる垂直転送、
水平転送レジスタによる水平転送等の駆動を行うための
ものである。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention having a digital signal processing configuration applied to a CCD camera, for example. In FIG. 1, a subject is imaged on an image pickup surface of a CCD solid-state image pickup device 3 by an optical system including a lens 1 and an aperture (IRIS) 2. The aperture 2 of this optical system is controlled to be opened / closed by the microcomputer 4 at the time of defect detection / correction described later. The timing generator 5 generates various signals at appropriate timings, reads out signal charges from each pixel (photosensor) in the CCD solid-state imaging device 3 to a vertical transfer register, performs vertical transfer by the vertical transfer register,
This is for driving horizontal transfer by the horizontal transfer register.
【0009】図2に、手振れ補正機能を有するCCD固
体撮像素子3の一構成例を示す。同図において、マトリ
クス状に2次元配列された多数のフォトセンサ31と、
これらフォトセンサ31の垂直列毎に配されかつ読出し
ゲート32を介して読み出された信号電荷を垂直方向に
転送する複数本の垂直転送レジスタ33とによって撮像
部34が構成されている。垂直転送レジスタ33に読み
出された信号電荷は、1走査線に相当する部分ずつ順に
水平転送レジスタ35へ転送される。この1走査線分の
信号電荷は、水平転送レジスタ35によって水平方向に
順次転送されて電荷検出部36に供給される。FIG. 2 shows a structural example of the CCD solid-state image pickup device 3 having a camera shake correction function. In the figure, a large number of photosensors 31 arranged two-dimensionally in a matrix,
The image pickup section 34 is configured by a plurality of vertical transfer registers 33 arranged in each vertical column of the photosensors 31 and vertically transferring the signal charges read through the read gate 32. The signal charges read to the vertical transfer register 33 are sequentially transferred to the horizontal transfer register 35 in units corresponding to one scanning line. The signal charges for one scanning line are sequentially transferred in the horizontal direction by the horizontal transfer register 35 and supplied to the charge detection unit 36.
【0010】電荷検出部36は、例えばフローティング
・ディフュージョン・アンプによって構成され、水平転
送レジスタ35によって転送されてきた信号電荷を検出
して信号電圧に変換し、TV信号として出力する。水平
転送レジスタ35には不要電荷排出ゲート37が連続し
て設けられ、さらにこの不要電荷排出ゲート37には水
平転送レジスタ35中の電荷を排出する不要電荷排出ド
レイン38が連続して設けられている。この不要電荷排
出ドレイン38には、ポテンシャルが十分に深くなり、
不要電荷排出ゲート37が開いたときに、水平転送レジ
スタ35中に存在する電荷が流れ込めるような電圧が印
加されている。The charge detection section 36 is composed of, for example, a floating diffusion amplifier, detects the signal charge transferred by the horizontal transfer register 35, converts it into a signal voltage, and outputs it as a TV signal. The horizontal transfer register 35 is continuously provided with an unnecessary charge discharging gate 37, and further, the unnecessary charge discharging gate 37 is continuously provided with an unnecessary charge discharging drain 38 for discharging charges in the horizontal transfer register 35. . The potential of the unnecessary charge discharging drain 38 becomes sufficiently deep,
A voltage is applied so that the charges existing in the horizontal transfer register 35 can flow in when the unnecessary charge discharging gate 37 is opened.
【0011】先述したタイミングジェネレータ5から
は、CCD固体撮像素子3のフォトセンサ31に蓄積さ
れた信号電荷を垂直転送レジスタ33に読み出す読出し
パルスXSG、この読出しパルスXSGによって読み出
された信号電荷を垂直転送する垂直転送クロックVCL
K、水平転送レジスタ35に転送された信号電荷を水平
転送する水平転送クロックHCLK、不要電荷排出ゲー
ト37をオン/オフ制御するドレインパルスSG、及び
後述するスイッチ39をオン/オフ制御するスイッチパ
ルスSP等の各種のタイミング信号が適宜発生される。
電荷検出部16の出力ラインと接地間には、スイッチ3
9及び抵抗40が直列接続されている。このスイッチ3
9は、通常はオフ(開)状態にあり、スイッチパルスS
Pが印加されることによってオン(閉)状態となり、出
力ラインを接地レベルとする。From the timing generator 5 described above, a read pulse XSG for reading out the signal charge accumulated in the photosensor 31 of the CCD solid-state image pickup device 3 to the vertical transfer register 33, and the signal charge read out by this read pulse XSG is vertically added. Vertical transfer clock VCL to be transferred
K, a horizontal transfer clock HCLK for horizontally transferring the signal charges transferred to the horizontal transfer register 35, a drain pulse SG for controlling on / off of the unnecessary charge discharging gate 37, and a switch pulse SP for controlling on / off of a switch 39 described later. Various timing signals, etc., are appropriately generated.
The switch 3 is provided between the output line of the charge detector 16 and the ground.
9 and the resistor 40 are connected in series. This switch 3
9 is normally in the off (open) state, and the switch pulse S
When P is applied, it is turned on (closed) to bring the output line to the ground level.
【0012】上記構成の手振れ補正対応のCCD固体撮
像素子3としては、画面に写る範囲よりも大きな撮像面
積を有するもの、例えば、NTSC方式のTV信号を導
出する場合には、NTSC方式のものよりもライン数の
多いPAL方式対応のものが用いられる。そして、例え
ば上下方向の手振れ補正の際には、撮像部34の上下の
不用部分の信号電荷を高速の垂直転送クロックVCLK
によって高速転送し、不要電荷排出ゲート37を介して
不要電荷排出ドレイン38に掃き捨て、NTSC方式に
相当するライン分の信号電荷のみ用いる。As the CCD solid-state image pickup device 3 for image stabilization having the above-mentioned structure, one having an image pickup area larger than the range shown on the screen, for example, in the case of deriving a TV signal of NTSC system, one of NTSC system is used. Also, a PAL system compatible with a large number of lines is used. Then, for example, when correcting the shake in the vertical direction, the signal charges of the upper and lower unnecessary portions of the image pickup unit 34 are transferred to the high-speed vertical transfer clock VCLK.
The high-speed transfer is carried out, and the unnecessary charges are discharged to the unnecessary charges discharging drain 38 through the unnecessary charges discharging gate 37 to use only the signal charges of the line corresponding to the NTSC system.
【0013】すなわち、この上下の不用部分を、撮像中
に生じる手振れ量(その検出機構については図示せず)
に応じた動きデータに基づいて移動させることで、CC
D固体撮像素子3に写る面のぶれが吸収され、手振れ補
正が実現されるのである。CCD固体撮像素子3の撮像
出力は、S/H(サンプル/ホールド)&AGC(自動
利得制御)回路6を経た後、A/D変換器7でA/D変
換されて例えば10bit のデータとして欠陥補正回路8
及び欠陥検出回路9に供給される。欠陥補正回路8で欠
陥補正された撮像出力は、信号処理回路10で各種の信
号処理が行われて輝度(Y)信号及びクロマ(C)信号
として出力され、しかる後エンコーダ11を経てビデオ
出力となる。That is, the amount of camera shake that occurs during imaging of the upper and lower unnecessary portions (the detection mechanism is not shown).
By moving based on motion data according to
The shake of the surface of the D solid-state image sensor 3 is absorbed, and the camera shake correction is realized. The image pickup output of the CCD solid-state image pickup device 3 is passed through an S / H (sample / hold) & AGC (automatic gain control) circuit 6 and then A / D converted by an A / D converter 7 to correct defects as, for example, 10-bit data. Circuit 8
And the defect detection circuit 9. The image pickup output whose defect has been corrected by the defect correction circuit 8 is subjected to various kinds of signal processing by the signal processing circuit 10 to be output as a luminance (Y) signal and a chroma (C) signal. Become.
【0014】欠陥検出回路9は、CCD固体撮像素子3
の撮像出力レベルを所定の検出レベルと比較することに
よって欠陥画素を検出するコンパレータ21と、このコ
ンパレータ21の検出出力に基づいて欠陥画素のアドレ
スを特定するアドレス検出回路22と、このアドレス検
出回路22によって与えられるアドレスデータを奇数・
偶数の各フィールド毎に記憶するRAM23とから構成
されている。RAM23からの読出しアドレスは補正パ
ルス発生回路12に供給される。この補正パルス発生回
路12は、RAM23からの読出しアドレスに応じたタ
イミングで欠陥補正パルスDEFを発生して欠陥補正回
路8に供給する。The defect detection circuit 9 is a CCD solid-state image pickup device 3.
Of the defective pixel by comparing the imaging output level of the defective pixel with a predetermined detection level, an address detecting circuit 22 for specifying the address of the defective pixel based on the detection output of the comparator 21, and the address detecting circuit 22. The address data given by
It is composed of a RAM 23 for storing each even field. The read address from the RAM 23 is supplied to the correction pulse generation circuit 12. The correction pulse generation circuit 12 generates a defect correction pulse DEF at a timing according to the read address from the RAM 23 and supplies it to the defect correction circuit 8.
【0015】ところで、通常、CCD固体撮像素子3の
欠陥画素は1画素単位で存在する。CCD固体撮像素子
3を、一般的な駆動方式として採用されているフィール
ド読出駆動(フィールド蓄積モード)にて動作させた場
合、1フィールド期間蓄積されたフォトセンサ31の信
号電荷は、垂直方向にて隣接する2画素間で混合されて
出力されることになる。したがって、フィールド毎に全
ての画素の信号電荷が読み出され、1画素の欠陥はライ
ンを変えて2フィールドに亘って出力される。このた
め、欠陥補正は1画素に対して2フィールドの補正が必
要となる。By the way, normally, the defective pixels of the CCD solid-state image pickup device 3 are present in units of one pixel. When the CCD solid-state image pickup device 3 is operated by the field reading drive (field storage mode) which is adopted as a general drive system, the signal charge of the photo sensor 31 accumulated for one field period is vertical. It will be mixed and output between two adjacent pixels. Therefore, the signal charges of all pixels are read out for each field, and the defect of one pixel is output over two fields by changing the line. Therefore, the defect correction requires correction of two fields for one pixel.
【0016】このことから、フィールド読出し駆動にて
欠陥検出を行おうとすると、フィールド単位での検査が
必要となる。すなわち、フィールド読出し駆動では、フ
ィールド毎に全画素が読み出されるため、各画素におけ
る信号電荷の蓄積時間を延長することによって欠陥レベ
ルを増幅する場合には、各フィールド毎に蓄積動作が必
要である。図3は、フィールド読出し駆動のタイミング
チャートであり、(A)は通常動作の場合を、(B)は
長時間蓄積の場合をそれぞれ示している。Therefore, if defect detection is to be performed by field read driving, inspection must be performed in field units. That is, in the field read drive, all pixels are read out for each field, and therefore, in order to amplify the defect level by extending the accumulation time of signal charges in each pixel, a storage operation is required for each field. 3A and 3B are timing charts of field read driving, in which FIG. 3A shows a case of normal operation and FIG. 3B shows a case of long-time storage.
【0017】図3において、VDはNTSC方式TV信
号の垂直同期信号、FLDは(EVEN/ODD)判別信号、XS
Gは各画素から信号電荷を読み出すための読出しパル
ス、ST/SPは欠陥検出開始/停止信号(立上がりが
開始、立下がりが停止)、VCLKは垂直転送クロッ
ク、S/H OUTはCCD固体撮像素子3の撮像出力のサ
ンプルホールド出力、Wパルスは欠陥検出パルス、DE
Fは欠陥補正パルスをそれぞれ示している。また、サン
プルホールド出力S/H OUTにおいて、パルスaはレベ
ルの小なる欠陥出力、パルスbはレベルの大なる欠陥出
力をそれぞれ表している。In FIG. 3, VD is a vertical synchronizing signal of an NTSC TV signal, FLD is an (EVEN / ODD) discrimination signal, and XS.
G is a read pulse for reading the signal charge from each pixel, ST / SP is a defect detection start / stop signal (starting rising, stopping falling), VCLK is a vertical transfer clock, S / H OUT is a CCD solid-state image sensor Sample hold output of 3 imaging output, W pulse is defect detection pulse, DE
F indicates each defect correction pulse. In the sample-hold output S / H OUT, the pulse a represents a defect output with a small level, and the pulse b represents a defect output with a large level.
【0018】ところで、手振れ補正対応のシステムで
は、通常の読出し動作では、先述したようにNTSC分
の画素の信号電荷しか読み出されないため、使用する全
ての画素、本例ではPAL分の画素全ての検査ができな
いことになる。そこで、手振れ補正対応のシステムにお
けるフィールド読出し駆動での本発明に係る欠陥検出の
動作について、以下に説明する。先ず、水平方向のアド
レスカウントは水平転送クロックHCLKで、垂直方向
のアドレスカウントは垂直転送クロックVCLKで行
う。これにより、どのような動作状態でも、欠陥の存在
するラインのカウント数は常に一定となる。By the way, in the system for image stabilization, in the normal read operation, only the signal charges of the pixels of NTSC are read out as described above. Therefore, all the pixels to be used, in this example, all the pixels of PAL are read. The inspection will not be possible. Therefore, the operation of the defect detection according to the present invention in the field read drive in the system for image stabilization will be described below. First, the horizontal address count is performed by the horizontal transfer clock HCLK, and the vertical address count is performed by the vertical transfer clock VCLK. As a result, in any operating state, the count number of defective lines is always constant.
【0019】このような駆動タイミングの読出しでは、
欠陥検出の開始時のフィールドに関係なく欠陥画素の検
出及びそのアドレスの記憶を終了することができる。す
なわち、終了時のフィールドが異なるだけで、欠陥デー
タの記憶に関してはどのフィールドが後でも関係がな
い。この駆動法では、信号電荷の読出しを停止するタイ
ミングを垂直同期信号VDのパルス数で指定すると、蓄
積するフィールド数をnとすれば、読出しパルスXSG
を停止するのは、ST/SP信号の立上がり(STAR
T)後の垂直同期信号VDのカウント数で次に示すタイ
ミングで行えば良い。In the reading of such drive timing,
It is possible to finish the detection of the defective pixel and the storage of the address thereof regardless of the field at the time of starting the defect detection. That is, only the fields at the end are different, and it does not matter which field is later stored in the defective data. In this driving method, when the timing for stopping the reading of the signal charges is designated by the number of pulses of the vertical synchronizing signal VD, if the number of fields to be accumulated is n, the reading pulse XSG
Is stopped when the ST / SP signal rises (STAR
It may be performed at the following timing with the count number of the vertical synchronizing signal VD after T).
【0020】すなわち、停止する読出しパルスXSG
は、1〜n,n+2,(n+3)〜2n+3,2n+5
となる。ここで、蓄積するフィールド数nは、3以上の
奇数の値をとり、検出精度と検出下限の設定から任意に
決められる値である。なお、読出しパルスXSGの停止
中は、垂直転送クロックVCLKは垂直ブランキング中
の変調がかからずに連続パルスとなるものとする。上述
したフィールド読出し駆動での欠陥検出の動作は、マイ
コン4により、読出しパルスXSGの発生を3以上の奇
数フィールドだけ停止しかつこの停止期間中垂直転送ク
ロックVCLKを連続して発生させるようにタイミング
ジェネレータ5を制御することによって実現される。That is, the read pulse XSG to be stopped
Is 1 to n, n + 2, (n + 3) to 2n + 3, 2n + 5
Becomes Here, the number n of fields to be accumulated is an odd value of 3 or more, and is a value arbitrarily determined from the setting of the detection accuracy and the detection lower limit. Note that, while the read pulse XSG is stopped, the vertical transfer clock VCLK is a continuous pulse without being modulated during vertical blanking. In the defect detection operation in the field read drive described above, the microcomputer 4 stops the generation of the read pulse XSG for odd fields of 3 or more and continuously generates the vertical transfer clock VCLK during this stop period. It is realized by controlling 5.
【0021】次に、本発明に係る欠陥検出及び欠陥補正
のアルゴリズムにつき、図4のフローチャートにしたが
って説明する。CCDカメラの電源が投入されると、マ
イコン4は先ず、レンズ絞り2を閉じてCCD固体撮像
素子3への光入射が無い全黒の状態とし(ステップS
1)、続いてCCD固体撮像素子3に対してタイミング
ジェネレータ5から発生される読出しパルスXSGを停
止する(ステップS2)。このように、読出しパルスX
SGを停止することで、図3(B)のタイミングチャー
トから明かなように、各フォトセンサ31に信号電荷を
長時間蓄積できることから、画素欠陥信号を実質的に増
幅できるため、欠陥画素を精度良く検出できることにな
る。Next, the algorithm of defect detection and defect correction according to the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. When the power of the CCD camera is turned on, the microcomputer 4 first closes the lens diaphragm 2 to bring the CCD solid-state image sensor 3 into a completely black state with no light incident (step S
1) Then, the read pulse XSG generated from the timing generator 5 for the CCD solid-state image sensor 3 is stopped (step S2). Thus, the read pulse X
As shown in the timing chart of FIG. 3B, the signal charge can be accumulated in each photosensor 31 for a long time by stopping the SG, so that the pixel defect signal can be substantially amplified, so that the defective pixel can be accurately detected. It can be detected well.
【0022】次に、CCD固体撮像素子3の撮像出力を
検査信号としてコンパレータ21に入力し、このコンパ
レータ21において撮像出力レベルを検出レベル設定回
路26によって与えられる所定の検出レベルと比較する
(ステップS3)。そして、CCD固体撮像素子3の撮
像出力レベルが所定の検出レベル以上となったときのコ
ンパレータ21の比較出力をもって欠陥画素を検出する
(ステップS4)。続いて、コンパレータ21の検出出
力に基づいてアドレス検出回路22で欠陥画素の水平・
垂直アドレスデータを生成し(ステップS5)、このア
ドレスデータをRAM23に記憶する(ステップS
6)。Next, the image pickup output of the CCD solid-state image pickup device 3 is inputted to the comparator 21 as an inspection signal, and the image pickup output level in this comparator 21 is compared with a predetermined detection level given by the detection level setting circuit 26 (step S3). ). Then, the defective pixel is detected by the comparison output of the comparator 21 when the image pickup output level of the CCD solid-state image pickup device 3 becomes equal to or higher than a predetermined detection level (step S4). Then, based on the detection output of the comparator 21, the address detection circuit 22 detects the horizontal / horizontal position of the defective pixel.
Vertical address data is generated (step S5), and this address data is stored in the RAM 23 (step S).
6).
【0023】欠陥検出の一連の処理の終了後、欠陥補正
を行う必要のある通常の撮像モードへ移行する場合には
(ステップS7)、RAM23から欠陥画素についての
アドレスデータを読み出して補正パルス発生回路12に
与える(ステップS8)。補正パルス発生回路12は、
RAM23から読み出したアドレスデータによって与え
られるタイミングで欠陥補正パルスDEFを発生し(ス
テップS9)、この欠陥補正パルスDEFを欠陥補正回
路8に供給する。After the series of processing for defect detection is completed, when the normal image pickup mode in which the defect correction is required is to be performed (step S7), the address data for the defective pixel is read from the RAM 23 and the correction pulse generating circuit is read. 12 (step S8). The correction pulse generation circuit 12 is
The defect correction pulse DEF is generated at the timing given by the address data read from the RAM 23 (step S9), and this defect correction pulse DEF is supplied to the defect correction circuit 8.
【0024】欠陥補正回路8は、この欠陥補正パルスD
EFにより、CCD出力中の欠陥画素についての撮像出
力を特定し、例えば、その欠陥画素の撮像出力を1画素
前の撮像出力で置換することによって欠陥補正を行う
(ステップS10)。そして、レンズ絞り2が開いてい
るか否かを判断し(ステップS11)、開いていなけれ
ば、レンズ絞り2を開いてCCD固体撮像素子3へ光を
入射させ(ステップS12)、通常の撮像モードへ入
る。以降、撮像モードが終了するまで、上述した一連の
欠陥補正の処理を繰り返して実行する。The defect correction circuit 8 uses this defect correction pulse D.
The EF is used to identify the image pickup output for the defective pixel in the CCD output, and for example, the image pickup output of the defective pixel is replaced with the image pickup output one pixel before (step S10). Then, it is judged whether or not the lens diaphragm 2 is opened (step S11). If it is not opened, the lens diaphragm 2 is opened and light is made incident on the CCD solid-state image sensor 3 (step S12), and a normal imaging mode is set. enter. After that, the series of defect correction processes described above is repeatedly executed until the imaging mode ends.
【0025】上述したように、最近の一般的な駆動方式
として採用されているフィールド読出しにて駆動される
CCD固体撮像素子3において、通常の撮像時の駆動方
式と同じフィールド読出し駆動で、しかも長時間蓄積駆
動にて欠陥検出を行うことにより、アドレスデータを変
換する必要がないため、回路構成を簡略化でき、さらに
は長時間蓄積によって欠陥のレベルだけを増幅できるた
め、欠陥画素を精度良く検出できる。また、長時間蓄積
の際に、読出しパルスXSGの発生を3以上の奇数フィ
ールドだけ停止しかつこの停止期間中垂直転送クロック
VCLKを連続して発生させるようにしたことにより、
CCD固体撮像素子3が手振れ補正対応のものであって
も、全ての画素について欠陥検査を行うことができる。As described above, in the CCD solid-state image pickup device 3 driven by the field read-out which has been adopted as a recent general drive system, the field read-out drive is the same as that of the drive system at the time of normal image pickup, and the length is long. By performing defect detection by time accumulation drive, there is no need to convert address data, so the circuit configuration can be simplified, and since only the defect level can be amplified by long-term accumulation, defective pixels can be detected accurately. it can. Further, when the read pulse XSG is stored for a long time, the generation of the read pulse XSG is stopped for an odd field of 3 or more, and the vertical transfer clock VCLK is continuously generated during this stop period.
Even if the CCD solid-state image sensor 3 is compatible with camera shake correction, defect inspection can be performed on all pixels.
【0026】なお、上記実施例では、手振れ補正対応の
CCD固体撮像素子3に適用した場合について説明した
が、本発明は、この種のCCD固体撮像素子にも対応で
きるものであって、これに限定されるものではなく、通
常のCCD固体撮像素子にも同様に対応でき、しかもN
TSC方式対応のものでも、PAL方式対応のものでも
全く同じ動作で画素欠陥を検出できる。また、上記実施
例においては、CCDビデオカメラにおける信号処理系
をディジタル的に構成した場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、本発明は、アナログ的に
構成した場合にも適用し得るものである。In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the CCD solid-state image pickup device 3 for camera shake correction has been described, but the present invention can also be applied to this type of CCD solid-state image pickup device. The present invention is not limited to the above, and can be applied to a normal CCD solid-state image pickup device as well.
Pixel defects can be detected by the same operation regardless of whether it is compatible with the TSC system or the PAL system. Further, although the case where the signal processing system in the CCD video camera is configured digitally has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to the case where it is configured analogically. I will get it.
【0027】さらに、タイミングジェネレータ5が垂直
同期信号VDを基準として全てのタイミング信号を生成
する構成の場合には、タイミングジェネレータ5に入力
する垂直同期信号VDに対し、読出しパルスXSGの発
生を停止したい部分にブランキングをかけるようにして
も、上記実施例の場合と同様の欠陥検出の駆動動作を実
現できる。Further, in the case where the timing generator 5 is configured to generate all timing signals with the vertical synchronizing signal VD as a reference, it is desired to stop the generation of the read pulse XSG with respect to the vertical synchronizing signal VD input to the timing generator 5. Even if the portion is blanked, the drive operation for defect detection similar to that in the above embodiment can be realized.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フィールド読出し駆動の固体撮像素子において、通常の
撮像時の駆動方式と同じフィールド読出し駆動で、しか
も長時間蓄積駆動にて欠陥検出を行うようにしたことに
より、アドレスデータを変換する必要がないため、回路
構成を簡略化でき、かつ長時間蓄積によって欠陥のレベ
ルだけを増幅できるため、欠陥画素を精度良く検出でき
ることになる。また、長時間蓄積駆動の際に、読出しパ
ルスの発生を所定フィールドだけ停止しかつこの停止期
間中垂直転送クロックを連続して発生させるようにした
ことにより、手振れ補正対応の固体撮像素子において
も、全ての画素について欠陥検査を行えることになる。
さらに、読出しパルスと垂直転送クロックのタイミング
制御のみで簡単に実現できるため、現行のカメラシステ
ムにも容易に適用できることになる。As described above, according to the present invention,
In the field-reading drive solid-state image sensor, the same field-reading drive as in the normal image-pickup method, and the defect detection by the long-time storage drive make it unnecessary to convert address data. Since the circuit configuration can be simplified and only the defect level can be amplified by long-term storage, defective pixels can be detected with high accuracy. Further, in the long-time storage drive, the generation of the read pulse is stopped for a predetermined field and the vertical transfer clock is continuously generated during this stop period, so that even in a solid-state image sensor compatible with camera shake correction, Defect inspection can be performed on all pixels.
Further, since it can be easily realized only by controlling the timing of the read pulse and the vertical transfer clock, it can be easily applied to the existing camera system.
【図1】CCDカメラに適用されたディジタル信号処理
構成の本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention of a digital signal processing configuration applied to a CCD camera.
【図2】手振れ補正対応のCCD固体撮像素子の一構成
例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a CCD solid-state imaging device compatible with camera shake correction.
【図3】フィールド読出し駆動のタイミングチャートで
あり、(A)は通常動作の場合を、(B)は手振れ対
応、長時間蓄積の場合をそれぞれ示している。3A and 3B are timing charts of field read driving, in which FIG. 3A shows a case of normal operation, and FIG. 3B shows a case of camera shake response and long-time storage.
【図4】本発明に係る欠陥検出及び欠陥補正のアルゴリ
ズムを示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an algorithm for defect detection and defect correction according to the present invention.
3 CCD固体撮像素子 4 マイコン 5 タイミングジェネレータ 8 欠陥補正回路 9 欠陥検出回路 12 補正パルス発生回路 21 コンパレータ 22 アドレス検出回路 23 RAM 3 CCD solid-state image sensor 4 Microcomputer 5 Timing generator 8 Defect correction circuit 9 Defect detection circuit 12 Correction pulse generation circuit 21 Comparator 22 Address detection circuit 23 RAM
Claims (3)
センサ及びこのフォトセンサの垂直列毎に配された垂直
転送レジスタを具備した固体撮像素子において、 前記フォトセンサから前記垂直転送レジスタへ信号電荷
を読み出すための読み出しパルス及び前記垂直転送レジ
スタを駆動して信号電荷を垂直転送するための垂直転送
クロックを発生するとともに、欠陥検出時に前記固体撮
像素子をフィールド読出しにて駆動するタイミングジェ
ネレータと、 欠陥検出時に前記読出しパルスの発生を所定フィールド
だけ停止しかつこの停止期間中前記垂直転送クロックを
連続して発生させるべく前記タイミングジェネレータを
制御する制御手段と、 前記固体撮像素子の撮像出力レベルに基づいて欠陥画素
を検出する欠陥検出手段と、 前記欠陥画素についての欠陥データを記憶するメモリと
を備えたことを特徴とする欠陥検出装置。1. A solid-state imaging device comprising photosensors arranged two-dimensionally in a matrix and vertical transfer registers arranged in each vertical column of the photosensors, wherein signal charges are transferred from the photosensors to the vertical transfer registers. A timing generator for generating a read pulse for reading and a vertical transfer clock for driving the vertical transfer register to vertically transfer signal charges, and driving the solid-state imaging device by field reading at the time of defect detection; Occasionally, the generation of the read pulse is stopped for a predetermined field, and the control means controls the timing generator to continuously generate the vertical transfer clock during this stop period; and a defect based on the image output level of the solid-state image sensor. Defect detecting means for detecting a pixel, and the defective pixel Defect detection apparatus characterized by comprising a memory for storing the defect data with.
有することを特徴とする請求項1記載の欠陥検出装置。2. The defect detecting apparatus according to claim 1, wherein the solid-state image sensor has a camera shake correction function.
いた欠陥補正装置であって、 前記メモリから読み出した欠陥データによって与えられ
るタイミングで欠陥補正パルスを発生する補正パルス発
生手段と、 前記欠陥補正パルスに応答して前記固体撮像素子の撮像
出力に対して欠陥補正を行う欠陥補正手段とを備えたこ
とを特徴とする欠陥補正装置。3. A defect correction device using the defect detection device according to claim 1 or 2, wherein the correction pulse generation means generates a defect correction pulse at a timing given by the defect data read from the memory, A defect correction device, comprising: a defect correction means for performing defect correction on an image pickup output of the solid-state image pickup device in response to a defect correction pulse.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5129969A JPH06319086A (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Defect detecting device for solid-state image pickup element and defect correcting circuit using the detecting device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5129969A JPH06319086A (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Defect detecting device for solid-state image pickup element and defect correcting circuit using the detecting device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06319086A true JPH06319086A (en) | 1994-11-15 |
Family
ID=15022914
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5129969A Pending JPH06319086A (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Defect detecting device for solid-state image pickup element and defect correcting circuit using the detecting device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH06319086A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009207195A (en) * | 2009-06-15 | 2009-09-10 | Canon Inc | Image data processing apparatus, imaging system, image data processing method, computer program, and computer-readable storage medium |
JP2009278639A (en) * | 2009-07-13 | 2009-11-26 | Canon Inc | Imaging device and its control method |
-
1993
- 1993-05-06 JP JP5129969A patent/JPH06319086A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009207195A (en) * | 2009-06-15 | 2009-09-10 | Canon Inc | Image data processing apparatus, imaging system, image data processing method, computer program, and computer-readable storage medium |
JP2009278639A (en) * | 2009-07-13 | 2009-11-26 | Canon Inc | Imaging device and its control method |
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