JPH1056596A

JPH1056596A - ビデオカメラ

Info

Publication number: JPH1056596A
Application number: JP9149390A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Itakura; 洋幸板倉; Takashi Asaida; 貴浅井田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1998-02-24
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JP2956655B2

Abstract

(57)【要約】【課題】使用情報の変化によっても欠陥レベルが変化
する白傷欠陥や黒傷欠陥等による画像欠陥を適正に補正
することができ、極めて画質の良好な撮像出力信号を得
ることができるビデオカメラを提供する。【解決手段】撮像部２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したメモリ１０から読み出し
たデータと当該ビデオカメラの使用状況とに基づいて欠
陥補正信号発生回路１１により上記固体撮像素子の欠陥
補正信号を生成して、補正信号加算回路８により上記固
体撮像素子の出力信号に対して欠陥補正を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電荷結合素子（CCD:Ch
arge Coupled Device)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
り補正する機能を有するビデオカメラに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＣＤ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を生じることが知られ
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。

【０００３】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
撮像出力を用いて補間するようにしていた。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６０−３４
８７２号公報参照）。

【０００４】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。）。

【０００５】さらに、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フィールド期間
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フレー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、上記固体撮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。

【０００６】またさらに、カラー撮像を行う固体カラー
撮像装置では、三枚の固体撮像撮像素子にて撮像するよ
うに撮像部を構成して、赤(R),緑(G),青(B) の三原色成
分に分解した撮像光により、それぞれ結像される三原色
の被写体像についての撮像出力に基づいて、カラービデ
オ信号を形成するようにしている。そして、従来より、
このように撮像光を色分解した各色成分の被写体像を複
数の固体撮像素子にて構成した撮像部で撮像する固体カ
ラー撮像装置における水平方向の解像度を向上させるた
めの方法として、一枚の固体撮像素子、例えば、緑(G)
色成分の被写体像を撮像する固体撮像素子を、他の赤
(R) 色成分と青(B) 色成分の各被写体像を撮像する固体
撮像素子に対して、水平方向に１／２絵素ピッチずれた
位置に配置するようにした所謂空間絵素ずらし法が提案
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体にて
形成した固体撮像素子では、暗電流に起因する偽信号電
荷による信号レベルが大きく、上記白傷欠陥画素による
画像欠陥は比較的顕著に現れるのであるが、上記暗電流
の発生を極めて小さく抑えて画像欠陥を観測したとこ
ろ、従来より知られている温度依存性の有る白傷欠陥画
素以外に、入射光量に応じた撮像出力に一定のバイアス
電荷が減算されてしまう温度依存性の無い黒傷欠陥画素
や、さらに、温度依存性は無く入射光量に依存する白傷
欠陥や黒傷欠陥が画像欠陥となって撮像出力に現れるこ
とが判明した。

【０００８】また、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
蓄積時間が電子シャッタの設定スピードに応じて可変制
御されることによって、欠陥画素からの撮像出力に含ま
れる欠陥画素による欠陥レベルが変化したり、信号電荷
の読み出しモードの切り換えなど使用情報の変化によっ
ても上記欠陥レベルが変化する。

【０００９】そして、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固体撮像装置用画像
欠陥補正装置では、上記固体撮像素子の出力信号に対す
る上記欠陥補正信号の位置がずれてしまうと、欠陥補正
処理による所謂補正傷が発生して、撮像出力信号の品質
を劣化させてしまうことになり、しかも、上述の如き各
種欠陥レベルの変化を考慮した欠陥補正処理を行おうと
すると、極めて複雑な処理を必要とする。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上述の如き問題
点に鑑み、使用情報の変化によっても欠陥レベルが変化
する白傷欠陥や黒傷欠陥等による画像欠陥を適正に補正
することができ、極めて画質の良好な撮像出力信号を得
ることができるビデオカメラを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、固体撮像素子
を有するビデオカメラにおいて、上記固体撮像素子に含
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した記憶手段と、
上記記憶手段から読み出したデータと当該ビデオカメラ
の使用状況とに基づいて上記固体撮像素子の欠陥補正信
号を生成する欠陥補正信号生成手段と、上記欠陥補正信
号に基づいて、上記固体撮像素子の出力信号に対して欠
陥補正を行う欠陥補正手段とを備えることを特徴とす
る。

【００１２】すなわち、本発明に係るビデオカメラで
は、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
記憶した記憶手段から読み出したデータと当該ビデオカ
メラの使用状況とに基づいて欠陥補正信号生成手段によ
り上記固体撮像素子の欠陥補正信号を生成して、欠陥補
正手段により上記固体撮像素子の出力信号に対して欠陥
補正を行う。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。

【００１４】本発明は、例えば、図１のブロック図に示
すような構成のカラービデオカメラに適用される。この
カラービデオカメラは、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空
間絵素ずらし法を採用して構成された三板式の撮像部２
にてカラー撮像を行うものである。

【００１５】このカラービデオカメラにおいて、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、図２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から成り、各受光部Ｓに得られ
る受光光量に応じた信号電荷を１フィールド期間毎ある
いは１フレー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。そし
て、上記撮像部２は、図３に示すように、空間絵素ずら
し法を採用し、上記３枚のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,
２Ｇ,２Ｂのうちの緑(G) 色成分の被写体像を撮像する
ＣＣＤイメージセンサ２Ｇが他の赤(R) 色成分と青(B)
色成分の各被写体像を撮像する各ＣＣＤイメージセンサ
２Ｒ,２Ｂに対して水平方向に１／２絵素ピッチ(P/2)
ずれた位置に配置されている。

【００１６】上記撮像部２の駆動回路３には、図１に示
すシンクジェネレータ４にて与えられる同期信号ＳＹＮ
Ｃに同期した垂直転送パルスφ_Vや水平転送パルスφ_H
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ＣＣＤ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フィール
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フレーム期間で全
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２Ｒ,
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。

【００１７】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、１／３０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、上記フレーム読
み出しモードと感度を同等にしている。

【００１８】上記三枚のＣＣＤイメージセンサ２Ｒ，２
Ｇ，２Ｂにて構成した撮像部２にて得られるＲＧＢ３チ
ャンネルのカラー撮像出力(S_R),(S_G),(S_B)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ＣＣＩ
Ｒ（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(S_OUT)に変換して出力される。

【００１９】また、このカラービデオカメラでは、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(W_CP)、
黒傷欠陥補正信号(B_CP)、白シェーディング補正信号(W
_SH) や黒シェーディング補正信号(B_SH) 等を形成して、
これ等の補正信号(W_CP),(B_CP),(W_SH),(B_SH) 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。

【００２０】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,２
Ｂ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ィングに対する各補正信号(W_CP),(B
_SH) 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,２
Ｇ,２Ｂの温度は、アナログ・デジタル(A/D) 変換器１
６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。

【００２１】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、
図４に示すように、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,２
Ｇ,２Ｂの白傷欠陥画素や黒傷欠陥画素等の各位置Ａ₁,
Ａ₂・・・を確認して、その欠陥の種類およびレベルｌ
₁,ｌ₂・・・を検出するとともに、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
Ａ₀からの距離ｄ₁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(ｎは任意
の整数) はその１つ前の欠陥画素位置Ａ_n-1からの距離
ｄ_n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、図４の例における相対距離がｄの第
１の欠陥画素位置Ａ₁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Ａ_DM1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Ａ₁からダミ
ーの欠陥画素位置Ａ_DM1までの距離ｄ₂と該ダミーの欠
陥画素位置Ａ_DM1から第２の欠陥画素位置Ａ₂までの距
離ｄ₃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。

【００２２】ここで、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,
２Ｇ,２Ｂの欠陥画素の位置Ａ₁,Ａ₂・・・を２次元の絶
対アドレスにて表すと、例えば、水平方向に１０ビッ
ト，垂直方向に１０ビットの計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(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_n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１２ビット
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ビットのデータ圧縮となる。また、１２ビットの
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Ａ_n
から次の欠陥画素位置Ａ_n+1までの相対距離ｄ_nが４．
５ライン以上離れている場合には、上記相対距離ｄ_n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_n,Ａ_n+1間に１個あるいは複数個のダミーの欠陥
画素位置Ａ_DMを設定することにより、１２ビットの相対
アドレスデータにて欠陥画素位置Ａ_n+1を表すことがで
きる。このように、任意の欠陥画素位置Ａ_nから次の欠
陥画素位置Ａ_n+1までの相対距離ｄ_n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_n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Ａ_DM1
は、上記ＣＣＤ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。

【００２３】このカラービデオカメラにおいて、上記メ
モリ９は、図５のメモリマップに示してあるように、０
番地から４０９５番地までのフィールド読み出し領域Ａ
ＲＦＤ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
ＡＲＳＡ、補正データ領域ＡＲＣＭ、シャッタスピード
データ領域ＡＲＳＳに分割して使用されている。

【００２４】上記最小補正振幅データ領域ＡＲＳＡに
は、上記ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,２Ｇ,２Ｂの撮像
出力に対して、温度やシャッタ・スピード等の撮像条件
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(DSAR),(DSAG),(DSAB)にそれぞれ４ビッ
ト使用し、サイクル時間データに２ビット使用し、残り
の２ビットを未使用とした２バイトのデータにて構成さ
れている。

【００２５】また、上記補正データ領域ＡＲＣＭには、
上記ＣＣＤ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ビットの振幅データ(DCMA)、欠陥の種類を示
す２ビットのモードセレクトデータ(DMS) 、補正チャン
ネルを示す２ビットのカラーコードデータ(DCC) と、次
の欠陥画素位置までの距離を示す１２ビットの相対アド
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。

【００２６】さらに、上記シャッタスピードデータ領域
ＡＲＳＳには、電子シャッタの設定シャッタスピードを
示す４ビットのシャッタスピードデータを３ビットデー
タに変換するシャッタデータ(SHD) と、上記補正データ
領域ＡＲＣＭの開始番地すなわち２Ｎ番地を示す１２ビ
ットのファーストアドレスデータ(FADR)とからなる２バ
イトのデータが１５個書き込まれている。

【００２７】このカラービデオカメラにおいて、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
図６に示してあるように、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２１,２
２,２３,２４,２５,２６,２７とストローブ発生回路２
８を備えている。

【００２８】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フィールドあるいは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１
６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ＡＲＳＡ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),(DS
AG),(DSAB)を第１ないし第３のラッチ回路２１,２２,２
３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ＡＲＳＳから読み出されるシャッタデ
ータ(SHD) 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ＡＲＳＳ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)₁を読み出させて、原点
Ａ₀から最初の欠陥画素位置Ａ₁までの距離を示す相対
アドレスデータ(RADR)を上記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(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。

【００２９】そして、上記ストローブパルス発生回路２
８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)₂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(DC
C) 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
陥画素位置Ａ_N 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。

【００３０】上記第１ないし第３のラッチ回路２１,２
２,２３は、上記メモリ１０の最小補正振幅データ領域
ＡＲＳＡ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。

【００３１】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ＡＲＳＳから
読み出されるシャッタデータ(SHD) をラッチし、上記シ
ャッタデータ(SHD) を制御データとしてビットシフト回
路３１に供給する。

【００３２】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の補正データ領域Ａ
ＲＣＭ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(DMS) をラッチするようになっている。

【００３３】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(DCMA)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路
３１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。

【００３４】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),(DSA
B)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４２に供給し、上記振幅データ(DCMA)が上記最小補正
振幅データ(DSA) 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。

【００３５】また、上記ビットシフト回路３１は、上記
第５のラッチ回路２５から供給される振幅データ(DCMA)
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(SHD) 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。

【００３６】

【表１】

【００３７】上記第１のスイッチ回路３２は、上記第７
のラッチ回路２７から供給されるモードセレクトデータ
(DMS)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。

【００３８】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(D
CMA)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３４,３５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３６,３７,３８,３９を介して各種振幅補正信号とし
て選択的に出力されるようになっている。

【００３９】また、上記ストローブ発生回路２８は、上
記メモリ１０のシャッタスピードデータ領域ＡＲＳＳか
ら読み出されるファーストアドレスデータ(FADR)および
上記メモリ１０の補正データ領域ＡＲＣＭから読み出さ
れる補正データ(DCM) のうちの相対アドレスデータ(RAD
R)に基づいて、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の各欠陥画素位置Ａ₁,Ａ₂
・・・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のスイッチ回路４１
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り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。

【００４０】上記第２のスイッチ回路４１は、上記第７
のラッチ回２７から供給されるモードセレクトデータ(D
MS) を制御データとして、上記モードセレクトデータ(D
MS)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４２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４
３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２９
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。

【００４１】上記第１のデコーダ４３は、上記第６のラ
ッチ回路２６から制御データとして供給される２ビット
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ＲＧＢ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
て上記ストローブパルスを上記第２のデコーダ４７に供
給する。

【００４２】

【表２】

【００４３】上記各Ｄ型フリップフロップ４４,４５,４
６は、上述のＣＣＤ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_R),(φ_G),(φ_B) 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_R),(φ_G),(φ_B) にて位相合わせを行う。そして、上
記撮像部２に空間絵素ずらし法を採用したこの実施例で
は、上記クロックパルス(φ_R),(φ_G),(φ_B) のうちＧチ
ャンネル用のクロックパルス(φ_G)を他のＲ，Ｂチャン
ネルのクロックパルス(φ_R),(φ_B)と逆相とすることに
よって、空間絵素ずらし法を採用して構成した上記撮像
部２の各ＣＣＤ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
の位相に合ったストローブパルスを得るようにしてい
る。

【００４４】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ビット
のモードセレクトデータ(DMS) 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。

【００４５】

【表３】

【００４６】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。

【００４７】すなわち、上記モードセレクトデータ(DM
S) が≠kＬ≠ナ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(W_CP) 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。また、上記モードセレクト
データ(DMS) が≠kＨ≠ナ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黒傷欠陥補正信号(B_CP)
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、上記
モードセレクトデータ(DMS) が≠gＬ≠ナ黒シェーディン
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
ェーディング補正信号（Ｂ_ＳＨ）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≠gＨ≠ナ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３３から上記第２のレベル調整回路３
５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(W_SH) 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。

【００４８】さらに、この実施例において、上記メモリ
１０の補正テータ領域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(W_CP),(B_CP),(W
_SH),(B_SH) を形成する際に、図７に示すように、上記撮
像部２を構成している各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,２
Ｇ,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_R) を含んでその前後数１０クロックの期間(Ｔ_R)
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。

【００４９】そして、この実施例において、空間絵素ず
らし法を採用した上記撮像部２にて得られるＲＧＢ各チ
ャンネルのカラー撮像出力(S_R),(S_G),(S_B)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、上記各Ｄ形フリップフロップ４４,４５,４６にて位
相合わせされたストローブパルスに対する上記第２のデ
コーダ４７によるデコード出力を選択制御データとし
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にて各欠陥画
素位置Ａ₁,Ａ₂・・・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り得られる白傷欠陥補正信
号(W_CP) や黒傷欠陥補正信号(B_CP) 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。

【００５０】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(W_CP) は、図８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(ｌ_W) 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２Ｒ,２Ｇ,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、実際の撮像状態における動作温度で白傷欠
陥を最適補正する振幅(ｌ_W')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る。

【００５１】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(W_CP) 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(W_CP) 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傷が欠陥補正
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ＡＲＳＡ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２１,２２,２
３にラッチしておき、実際の撮像動作中に上記メモリ１
０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(DSA) よりも小
さく、白傷欠陥補正による補正傷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。

【００５２】また、上記撮像部２を構成している各ＣＣ
Ｄイメージセンサ２Ｒ,２Ｇ,２Ｂでは、電荷蓄積時間の
制御による電子シャッタ機能を付加した場合に、その電
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が変化する。この
実施例では、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(W_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こ
とができる。なお、設定されたシャッタスピードに白傷
欠陥補正信号(W_CP）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(W_CP) 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。

【００５３】さらに、上記撮像部２の各ＣＣＤイメージ
センサ２Ｒ,２Ｇ,２Ｂでは、電荷蓄積時間の制御による
電子シャッタ機能を付加した場合に、例えば、図９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時間が異なるために、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いる。
この実施例では、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
る上記フィ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。

【００５４】また、このカラービデオカメラでは、上述
のようにして白傷欠陥および黒傷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
る黒シェーディング補正信号(B_SH) や白シェーディング
補正信号(W_SH) を用いてシェーディング補正処理が施さ
れる。

【００５５】上記第４の補正信号切換回路３９にて選択
される黒シェーディング補正信号(B_SH) は、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
シェーディングを最も少ない状態に補正することができ
る。

【００５６】従って、この実施例では、空間絵素ずらし
法を採用した上記撮像部２を構成している各ＣＣＤイメ
ージセンサ２Ｒ,２Ｇ,２Ｂからの各撮像出力に位相の合
った欠陥補正信号を上記補正信号発生回路１１にて形成
して、上記各ＣＣＤイメージセンサ２Ｒ,２Ｇ,２Ｂの白
傷欠陥や黒傷欠陥等による画像欠陥を適正に補正するこ
とができ、極めて画質の良好な撮像出力信号を得ること
ができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係るビデオカメラでは、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した記
憶手段から読み出したデータと当該ビデオカメラの使用
状況とに基づいて欠陥補正信号生成手段により上記固体
撮像素子の欠陥補正信号を生成して、欠陥補正手段によ
り上記固体撮像素子の出力信号に対して欠陥補正を行う
ので、使用情報の変化によっても欠陥レベルが変化する
白傷欠陥や黒傷欠陥等による画像欠陥を適正に補正する
ことができ、極めて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】

【図１】本発明を適用したビデオカメラの構成を示すブ
ロック図である。

【図２】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る。

【図３】上記ビデオカメラの撮像部を構成するＣＣＤイ
メージセンサの設置状態を示す模式図である。

【図４】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る。

【図５】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ップである。

【図６】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。

【図７】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る。

【図８】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。

【図９】上記ＣＣＤイメージセンサ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おける電荷蓄
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。

【符号の説明】

２撮像部、２Ｒ，２Ｇ，２ＢＣＣＤイメージセン
サ、３ＣＣＤ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、１２補正信号切換回路、２８ストロー
ブ発生回路、３３Ｄ／Ａ変換器、４１，４２スイッ
チ回路、４３，４７デコーダ、４４，４５，４６Ｄ
型フリップフロップ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固体撮像素子を有するビデオカメラにお
いて、上記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
記憶した記憶手段と、上記記憶手段から読み出したデータと当該ビデオカメラ
の使用状況とに基づいて上記固体撮像素子の欠陥補正信
号を生成する欠陥補正信号生成手段と、上記欠陥補正信号に基づいて、上記固体撮像素子の出力
信号に対して欠陥補正を行う欠陥補正手段とを備えたこ
とを特徴とするビデオカメラ。