JPH10136265A - 欠陥画素補正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の構成では、片フィールドで検出した欠
陥画素情報だけでは同一フォトダイオードを原因とする
他フィールドの欠陥画素の相対位置を特定できず、もう
一度他フィールドにおいても検出することが必要とな
り、相対位置データを格納するメモリ容量が２倍程度必
要となっていた。 【解決手段】 固体撮像素子２１を駆動させる駆動回路
２２は、欠陥画素検出期間マイコン２８からの制御信号
によって垂直方向のフォトダイオードを加算させないフ
レーム読み出し駆動部２２ｂを選択する。このフレーム
読み出し駆動部２２ｂを選択した駆動回路２２の駆動信
号によって、固体撮像素子２１から読み出した映像信号
は各フィールド毎にフォトダイオード単独のデータを読
み出すことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ等に
備えられた固体撮像素子に用いて有効な欠陥画素補正装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラに使用される撮像素
子としては電荷結合型固体撮像素子（ＣＣＤ）が主流と
なっている。一般にビデオカメラに使用される固体撮像
素子としては光電変換部が２０万個以上必要となるため
無欠陥で作ることは困難を極めている。このため欠陥画
素の発生が固体撮像素子の歩留まりに大きく関係してお
り製品コストにも影響を与えている。従って、この欠陥
画素を補正させることがコスト力向上並びに、性能向上
に大きく関係することとなる。

【０００３】以下に従来の欠陥画素補正装置について説
明する。図３は従来の欠陥画素のブロック図を示すもの
である。また図４には図３に示す固体撮像素子の内部の
ブロック図を示す。

【０００４】図３において、１は駆動回路２により駆動
される固体撮像素子、３は水平／垂直基準信号を駆動回
路２に出力する基準信号発生回路、４は固体撮像素子１
から出力された映像信号中の欠陥信号を検出して検出信
号を出力する欠陥検出回路、６は欠陥検出回路４より出
力された検出信号が入力されると共に基準信号発生回路
３より水平／垂直基準信号が入力される相対位置検出回
路で、相対位置検出回路６から検出された相対位置デー
タは、マイコン８からの制御信号によってメモリ７に入
力される。５はメモリ７からの相対位置データが入力さ
れ補正される補正回路である。

【０００５】以上のように構成された従来の欠陥画素補
正装置について、以下その動作について説明する。

【０００６】まず、固体撮像素子１は、基準信号発生回
路３からの水平／垂直基準信号に同期して駆動回路２か
らの駆動信号により映像信号を出力する。この場合、固
体撮像素子１内部では図４に示すように、フォトダイオ
ード１１を例えば奇数フィールドではｂ・ｃの組み合わ
せ順で、偶数フィールドではａ・ｂの組み合わせ順で垂
直方向の２つのフォトダイオードを順次加算し、垂直転
送ＣＣＤ１２及び水平転送ＣＣＤ１３をそれぞれ転送し
ながら出力する、いわゆるインターライン型固体撮像素
子の動作を行っている。

【０００７】固体撮像素子１から出力された映像信号
は、欠陥検出回路４に入力され欠陥画素を検出されると
共に補正回路５に入力される。欠陥検出回路４より検出
された欠陥画素検出信号は相対位置検出回路６に入力さ
れる。また、相対位置検出回路６には基準信号発生回路
３より水平／垂直基準信号が入力されており、この水平
／垂直基準信号から各フィールド毎に欠陥画素の存在す
る相対位置データを検出し出力させる。検出された相対
位置データは、マイコン８からの制御信号によってメモ
リ７に順次書き込まれる。通常の撮像時においてはメモ
リ７からの相対位置データによって、補正回路５で固体
撮像素子１からの映像信号中の欠陥画素を補正させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、第１フィールドで検出した欠陥画素情報
だけでは加算する前のどちらのフォトダイオードに欠陥
が生じているかは判断できないため、第２フィールドの
欠陥画素の相対位置を特定することができない。そのた
め第２フィールドにおいても同一フォトダイオードによ
る欠陥画素の検出が必要となり、その両方の相対位置情
報を記憶させるか、または検出フィールドの相対位置情
報と逆フィールドの上下位置情報を記憶させる必要があ
る。従ってメモリ容量としては欠陥フォトダイオード数
の２倍程度必要となるという問題点を有していた。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、欠陥画素を検出したフィールドにおいてその欠陥画
素の相対位置を検出すれば、同一フォトダイオードを原
因とする他フィールドの欠陥画素相対位置を特定するこ
とができるとともに、検出位置情報を記憶するメモリ容
量も従来の半分で実現することができる欠陥画素補正装
置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の欠陥画素補正装置は、水平／垂直基準信号を
発生させる基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段
からの水平／垂直基準信号に従って前記固体撮像素子を
駆動させる駆動手段と、固体撮像素子より出力した映像
信号より欠陥画素を検出させる検出手段と、前記検出手
段より検出された欠陥画素と前記基準信号発生手段から
の水平、垂直基準信号とにより欠陥画素の相対位置を検
出する相対位置検出手段と、前記相対位置検出手段から
の相対位置データを順次記憶するメモリ手段と、前記メ
モリ手段から出力される相対位置データによって固体撮
像素子から出力される映像信号を補正させる補正手段と
を備え、前記駆動手段は、欠陥画素検出期間に上下垂直
方向の２つのフォトダイオードを加算させず奇数フィー
ルドに奇数ラインの信号を出力させ、偶数フィールドに
偶数ラインを出力する撮像素子駆動を行わせるような構
成を有している。

【００１１】この構成によって、欠陥画素を検出したフ
ィールドにおいてその欠陥画素の相対位置を検出すれ
ば、同一フォトダイオードを原因とする他フィールドの
欠陥画素相対位置を特定することができるとともに、検
出位置情報を記憶するメモリ容量も従来の半分で実現す
ることができる欠陥画素補正装置が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、水平／垂直基準信号を発生させる基準信号発生手段
と、前記基準信号発生手段からの水平／垂直基準信号に
従って前記固体撮像素子を駆動させる駆動手段と、固体
撮像素子より出力した映像信号より欠陥画素を検出させ
る検出手段と、前記検出手段より検出された欠陥画素と
前記基準信号発生手段からの水平／垂直基準信号とによ
り欠陥画素の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記相対位置検出手段からの相対位置データを順次記憶
するメモリ手段と、前記メモリ手段から出力される相対
位置データによって前記固体撮像素子から出力される映
像信号を補正させる補正手段とを備え、前記駆動手段
は、欠陥画素検出期間に上下垂直方向の２つのフォトダ
イオードを加算させず奇数フィールドに奇数ラインの信
号を出力させ、偶数フィールドに偶数ラインを出力する
撮像素子駆動を行うものである。

【００１３】そしてこのような構成により、欠陥画素を
検出する間、片フィールド毎に分離したフォトダイオー
ド単位の欠陥画素検出を行うことができ、片フィールド
のみで欠陥を有するフォトダイオードを特定でき、この
欠陥を有したフォトダイオードを用いる他フィールドの
ラインをも同時に確定できるという作用を有する。

【００１４】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図２を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態における欠
陥画素補正装置のブロック図である。図１において、２
１は光電変換を行い映像信号を出力する固体撮像素子、
２２は固体撮像素子２１を駆動する駆動回路であり、こ
の駆動回路２２は制御信号にて垂直方向の２つのフォト
ダイオードを加算するフィールド読み出し駆動部２２ａ
と、フォトダイオードの加算処理をしないフレーム読み
出し駆動部２２ｂとを、スイッチ２２ｃで選択できる構
成となっている。２３は水平／垂直基準信号を発生する
基準信号発生回路、２４は映像信号から欠陥画素を検出
する欠陥検出回路であり、例えば注目画素と周辺画素と
の信号レベルを比較し突出程度によって検出する構成と
なっている。２６は基準信号発生回路２３からの水平／
垂直基準信号より１フィールド画像中の相対的な位置座
標を検出する相対位置検出回路、２７はメモリであり、
相対位置検出回路２６からの相対位置データをマイコン
２８からの制御信号により格納するものである。２５は
メモリ２７からの相対位置データによって映像信号の欠
陥画素を補正する補正回路であり、例えば欠陥画素位置
の周辺画素の１つまたは平均値のデータを置き換えるよ
うな回路である。２９は補正回路２５で補正された映像
信号を出力する出力端子である。

【００１５】以上のように構成された本実施の形態の欠
陥画素補正装置について、図１および固体撮像素子の内
部動作を示す図２を用いてその動作を説明する。

【００１６】まず、固体撮像素子２１を駆動する駆動回
路２２は、通常はスイッチ２２ｃがａ側に切り換えられ
フィールド読み出し駆動部２２ａを選択するが、欠陥画
素検出期間は、スイッチ２２ｃをｂ側に切り換えてマイ
コン２８からの制御信号によって垂直方向のフォトダイ
オードを加算しないフレーム読み出し駆動部２２ｂを選
択する。このフレーム読み出し駆動部２２ｂを選択した
駆動回路２２の駆動信号によって固体撮像素子２１から
の読み出し映像信号は、各フィールド毎にフォトダイオ
ード単独のデータを読み出すことになる。すなわち、図
２のフォトダイオード３１は垂直方向に加算することな
く例えば奇数フィールドではａ・ｃ・ｅの順に、偶数フ
ィールドではｂ・ｄの順に読み出され、それぞれ垂直転
送ＣＣＤ３２及び水平転送ＣＣＤ３３で転送され、映像
信号として出力される。

【００１７】この固体撮像素子２１から出力された映像
信号より欠陥画素検出回路２４で欠陥画素を検出し、相
対位置検出回路２６で画像中の欠陥画素すなわち欠陥を
有するフォトダイオードの相対位置をメモリ２７に書き
込むことになる。これは例えば偶数フィールドの（ｎ−
１）ラインの水平画素ｍ段目に欠陥画素があった場合、
図２のフォトダイオード３１の中のｃを特定できること
になる。

【００１８】従って、この片フィールドの相対位置デー
タが分かれば通常のフィールド読み出し駆動部２２ａを
駆動回路２２で選択し、固体撮像素子２１より得られる
映像信号で発生する同一フォトダイオードによる欠陥画
素の相対位置は、両フィールド共に特定することができ
る。メモリ２７より読み出した相対位置データにより補
正回路２５で両フィールドで発生する欠陥画素を補正
し、出力端子２９より出力する。

【００１９】以上のように本実施の形態によれば、欠陥
画素を検出する間、固体撮像素子２１の上下垂直方向の
２つのフォトダイオードを加算させず奇数フィールドに
奇数ラインの信号を出力させ、駆動回路２２を偶数フィ
ールドに偶数ラインを出力させるフレーム読み出し駆動
部２２ｂに切り替えることにより、欠陥を有するフォト
ダイオードを特定させることができるため、その同一フ
ォトダイオードで発生する両フィールドの欠陥画素を片
フィールドの相対位置データのみで特定させることがで
き、その相対位置データを格納するメモリ容量も半分で
済むことになる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明は、欠陥画素を検出
したフィールドにおいてその欠陥画素の相対位置を検出
すれば、同一フォトダイオードを原因とする他フィール
ドの欠陥画素相対位置を特定することができるととも
に、検出位置情報を記憶するメモリ容量も従来の半分で
実現することができるという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における欠陥画素補正装置
のブロック図

【図２】同実施の形態における固体撮像素子の内部の模
式図

【図３】従来の欠陥画素補正装置のブロック図

【図４】従来の固体撮像素子の内部の模式図

【符号の説明】

２１ 固体撮像素子 ２２ 駆動回路 ２３ 基準信号発生回路 ２４ 欠陥検出回路 ２５ 補正回路 ２６ 相対位置検出回路 ２７ メモリ ２８ マイコン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下２つのフォトダイオードを加算し各
   フィールド毎に垂直方向の組み合わせをずらせて奇数フ
   ィールドと偶数フィールドに対応する映像信号を出力さ
   せる固体撮像素子に用いる欠陥画素補正装置であって、
   水平／垂直基準信号を発生する基準信号発生手段と、前
   記基準信号発生手段からの水平／垂直基準信号に従って
   前記固体撮像素子を駆動する駆動手段と、前記固体撮像
   素子より出力した映像信号より欠陥画素を検出する欠陥
   画素検出手段と、前記欠陥画素検出手段より検出された
   欠陥画素と前記基準信号発生手段からの水平／垂直基準
   信号とにより欠陥画素の相対位置を検出する相対位置検
   出手段と、前記相対位置検出手段からの相対位置データ
   を順次記憶するメモリ手段と、前記メモリ手段から出力
   される相対位置データによって前記固体撮像素子から出
   力される映像信号を補正する補正手段とを備え、前記駆
   動手段は、欠陥画素検出期間に上下垂直方向の２つのフ
   ォトダイオードを加算させず奇数フィールドに奇数ライ
   ンの信号を出力させ、偶数フィールドに偶数ラインを出
   力する撮像素子駆動を行わせることを特徴とする欠陥画
   素補正装置。