JPH11355666A - 画素欠陥検出装置 - Google Patents
画素欠陥検出装置Info
- Publication number
- JPH11355666A JPH11355666A JP10157289A JP15728998A JPH11355666A JP H11355666 A JPH11355666 A JP H11355666A JP 10157289 A JP10157289 A JP 10157289A JP 15728998 A JP15728998 A JP 15728998A JP H11355666 A JPH11355666 A JP H11355666A
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- JP
- Japan
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- solid
- signal
- read
- state imaging
- imaging device
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体撮像素子の画質を著しく低下させる、画
素欠陥の検出において、ノイズに埋もれた微小白キズを
温度上昇させ検出するのと同じ検出精度を実現し、常温
下において誤動作の少ない画素欠陥検出方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 完全遮光状態での光電変換領域２１で発
生した画素欠陥である白キズを、通常動作周期のｎ倍の
読み出し周期であるｎフィールド毎に読み出し電極２２
に読み出しパルスを印加し、垂直転送領域２３に読み出
すことで、常温での微小な白キズはｎ倍のレベルまで増
幅することになり、隣接画素信号比較器３４を通すこと
で、固体撮像素子の温度を上昇させた時と同じ検出精度
を得ることができる。
素欠陥の検出において、ノイズに埋もれた微小白キズを
温度上昇させ検出するのと同じ検出精度を実現し、常温
下において誤動作の少ない画素欠陥検出方法を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 完全遮光状態での光電変換領域２１で発
生した画素欠陥である白キズを、通常動作周期のｎ倍の
読み出し周期であるｎフィールド毎に読み出し電極２２
に読み出しパルスを印加し、垂直転送領域２３に読み出
すことで、常温での微小な白キズはｎ倍のレベルまで増
幅することになり、隣接画素信号比較器３４を通すこと
で、固体撮像素子の温度を上昇させた時と同じ検出精度
を得ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子に用
いて有効な画素欠陥検出装置に関するものであり、特に
白キズ補正機能を有するビデオカメラに関するものであ
る。
いて有効な画素欠陥検出装置に関するものであり、特に
白キズ補正機能を有するビデオカメラに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラや電子スチルカメラ
においては、固体撮像素子が広く使用されている。
においては、固体撮像素子が広く使用されている。
【０００３】一般に固体撮像素子には白キズと呼ばれる
画素欠陥が存在し、製造段階で生じるものに加えて、時
間変化とともに発生するものもあり、キズのレベルにい
たっては、一般半導体同様、およそ、摂氏８度の温度上
昇で＋６ｄＢとなり、著しく画質の劣化を招く。そこ
で、ビデオカメラや電子スチルカメラにおいては、白キ
ズである画素欠陥を検出し、補正する回路が構成される
ことが多い。
画素欠陥が存在し、製造段階で生じるものに加えて、時
間変化とともに発生するものもあり、キズのレベルにい
たっては、一般半導体同様、およそ、摂氏８度の温度上
昇で＋６ｄＢとなり、著しく画質の劣化を招く。そこ
で、ビデオカメラや電子スチルカメラにおいては、白キ
ズである画素欠陥を検出し、補正する回路が構成される
ことが多い。
【０００４】以下に従来の画素欠陥検出装置について説
明する。図４は従来の画素欠陥検出装置の構成を示すも
のである。図４において、４１は被写体などの光学信号
を電気信号に変換する固体撮像素子、４２は固体撮像素
子４１を駆動制御する駆動回路、４３は固体撮像素子４
１から出力される映像信号（アナログ信号）をデジタル
信号に変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／
Ｄ変換器と記す）、４４はＡ／Ｄ変換器４３の出力映像
信号における信号レベルとキズレベルとを比較しやすい
ように演算する演算回路、４５は演算回路４４の出力信
号において信号レベルとキズレベルとを比較して画素欠
陥を検出する比較回路である。
明する。図４は従来の画素欠陥検出装置の構成を示すも
のである。図４において、４１は被写体などの光学信号
を電気信号に変換する固体撮像素子、４２は固体撮像素
子４１を駆動制御する駆動回路、４３は固体撮像素子４
１から出力される映像信号（アナログ信号）をデジタル
信号に変換するアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／
Ｄ変換器と記す）、４４はＡ／Ｄ変換器４３の出力映像
信号における信号レベルとキズレベルとを比較しやすい
ように演算する演算回路、４５は演算回路４４の出力信
号において信号レベルとキズレベルとを比較して画素欠
陥を検出する比較回路である。
【０００５】以上のように構成された従来の画素欠陥検
出装置について、以下その動作について説明する。
出装置について、以下その動作について説明する。
【０００６】まず、駆動回路４２が固体撮像素子４１に
所定の電圧をかけて固体撮像素子４１は駆動し、被写体
などの光学信号を結像して電気信号に変換する。固体撮
像素子４１からの出力映像信号はＡ／Ｄ変換器４３でデ
ジタル信号に変換され、信号レベルとキズレベルが比較
しやすいように演算回路４４で所定の演算が行われる。
演算回路４４の出力信号は比較回路４５において、信号
レベルとキズレベルとを比較判定し、画素欠陥を検出す
る。白キズは一般的に映像信号レベルよりもレベルが高
く、所定のしきい値を設定し、そのしきい値以上はキズ
であると判断している。
所定の電圧をかけて固体撮像素子４１は駆動し、被写体
などの光学信号を結像して電気信号に変換する。固体撮
像素子４１からの出力映像信号はＡ／Ｄ変換器４３でデ
ジタル信号に変換され、信号レベルとキズレベルが比較
しやすいように演算回路４４で所定の演算が行われる。
演算回路４４の出力信号は比較回路４５において、信号
レベルとキズレベルとを比較判定し、画素欠陥を検出す
る。白キズは一般的に映像信号レベルよりもレベルが高
く、所定のしきい値を設定し、そのしきい値以上はキズ
であると判断している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の方法では、常温では非常に小さいキズレベルで誤動
作が生じ、映像信号に含まれるノイズをキズと判断し、
誤って補正してしまうことによる、画質の劣化の影響を
受けたり、また、精度良く検出するために、Ａ／Ｄ変換
器４３や演算回路４４、比較回路４５の規模が大きくな
り、構成が大きくなったり、コストがかかったりといっ
た問題点を有していた。
来の方法では、常温では非常に小さいキズレベルで誤動
作が生じ、映像信号に含まれるノイズをキズと判断し、
誤って補正してしまうことによる、画質の劣化の影響を
受けたり、また、精度良く検出するために、Ａ／Ｄ変換
器４３や演算回路４４、比較回路４５の規模が大きくな
り、構成が大きくなったり、コストがかかったりといっ
た問題点を有していた。
【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、回路規模を大きくすることなくまた、常温下で、精
度良く固体撮像素子の白キズを検出することが可能とな
り、画質劣化を及ぼさずに欠陥画素の補正が可能な固体
撮像素子の画素欠陥検出方法を提供することを目的とす
る。
で、回路規模を大きくすることなくまた、常温下で、精
度良く固体撮像素子の白キズを検出することが可能とな
り、画質劣化を及ぼさずに欠陥画素の補正が可能な固体
撮像素子の画素欠陥検出方法を提供することを目的とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の画素欠陥検出装置は、光学信号を電気信号に
変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に入射され
る入射光を所定期間遮断する入射光制限手段と、前記固
体撮像素子からの信号読み出しタイミングを制御する読
み出しパルス制限手段と、前記読み出しパルス制限手段
で制御された前記固体撮像素子から出力される所定画素
と周囲画素の信号レベルを比較する隣接画素信号比較手
段とを備えたものである。
に本発明の画素欠陥検出装置は、光学信号を電気信号に
変換する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に入射され
る入射光を所定期間遮断する入射光制限手段と、前記固
体撮像素子からの信号読み出しタイミングを制御する読
み出しパルス制限手段と、前記読み出しパルス制限手段
で制御された前記固体撮像素子から出力される所定画素
と周囲画素の信号レベルを比較する隣接画素信号比較手
段とを備えたものである。
【００１０】そしてこのような構成により、回路規模を
大きくすることなくまた、常温下で、精度良く固体撮像
素子の白キズを検出することが可能となり、画質劣化を
及ぼさずに欠陥画素の補正が可能な固体撮像素子の画素
欠陥検出方法を提供することを目的とする。
大きくすることなくまた、常温下で、精度良く固体撮像
素子の白キズを検出することが可能となり、画質劣化を
及ぼさずに欠陥画素の補正が可能な固体撮像素子の画素
欠陥検出方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、光学信号を電気信号に変換する固体撮像素子と、前
記固体撮像素子に入射される入射光を所定期間遮断する
入射光制限手段と、前記固体撮像素子からの信号読み出
しタイミングを制御する読み出しパルス制限手段と、前
記読み出しパルス制限手段で制御された前記固体撮像素
子から出力される所定画素と周囲画素の信号レベルを比
較する隣接画素信号比較手段とを備えたものであり、固
体撮像素子から出力しかつ前記隣接画素信号比較器にお
いて周辺画素と一定以上のレベル差のある中心画素を画
素欠陥として検出できるという作用を有する。
は、光学信号を電気信号に変換する固体撮像素子と、前
記固体撮像素子に入射される入射光を所定期間遮断する
入射光制限手段と、前記固体撮像素子からの信号読み出
しタイミングを制御する読み出しパルス制限手段と、前
記読み出しパルス制限手段で制御された前記固体撮像素
子から出力される所定画素と周囲画素の信号レベルを比
較する隣接画素信号比較手段とを備えたものであり、固
体撮像素子から出力しかつ前記隣接画素信号比較器にお
いて周辺画素と一定以上のレベル差のある中心画素を画
素欠陥として検出できるという作用を有する。
【００１２】本発明の請求項２に記載の発明は、光学信
号を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像
素子に入射される入射光を所定期間遮断する入射光制限
手段と、前記固体撮像素子からの信号読み出しタイミン
グを制御する読み出しパルス制限手段と、前記読み出し
パルス制限手段で制御された前記固体撮像素子から出力
される所定画素と周囲画素の信号レベルを比較する隣接
画素信号比較手段とを備え、前記読み出しパルス制限手
段はｎフィールド毎に前記固体撮像素子に読み出しパル
スを出力し、前記固体撮像素子はその読み出しパルスの
タイミングにより信号を増幅し、ｎ回分増幅した後に前
記隣接画素信号比較手段により周囲画素の信号レベルと
比較したものであり、固体撮像素子から出力しかつ前記
隣接画素信号比較器において周辺画素と一定以上のレベ
ル差のある中心画素を画素欠陥として検出できるという
作用を有する。
号を電気信号に変換する固体撮像素子と、前記固体撮像
素子に入射される入射光を所定期間遮断する入射光制限
手段と、前記固体撮像素子からの信号読み出しタイミン
グを制御する読み出しパルス制限手段と、前記読み出し
パルス制限手段で制御された前記固体撮像素子から出力
される所定画素と周囲画素の信号レベルを比較する隣接
画素信号比較手段とを備え、前記読み出しパルス制限手
段はｎフィールド毎に前記固体撮像素子に読み出しパル
スを出力し、前記固体撮像素子はその読み出しパルスの
タイミングにより信号を増幅し、ｎ回分増幅した後に前
記隣接画素信号比較手段により周囲画素の信号レベルと
比較したものであり、固体撮像素子から出力しかつ前記
隣接画素信号比較器において周辺画素と一定以上のレベ
ル差のある中心画素を画素欠陥として検出できるという
作用を有する。
【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態の欠陥画素検出装
置の構成を示すブロック図であり、３１は被写体などの
光学信号における入射光を制限する入射光制限手段であ
る入射光制限部、３２は入射光制限部３１で制限された
光信号を結像し電気信号に変換する固体撮像素子、３３
は固体撮像素子３２からの信号の読み出しタイミングを
制御する読み出しパルスを出力する読み出しパルス制限
手段である読み出しパルス制限部、３４は固体撮像素子
３２から出力された信号に基づき固体撮像素子３２にお
ける隣接画素との信号レベルの比較を行い欠陥画素を検
出する隣接信号比較手段である隣接画素信号比較器であ
る。
から図３を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態の欠陥画素検出装
置の構成を示すブロック図であり、３１は被写体などの
光学信号における入射光を制限する入射光制限手段であ
る入射光制限部、３２は入射光制限部３１で制限された
光信号を結像し電気信号に変換する固体撮像素子、３３
は固体撮像素子３２からの信号の読み出しタイミングを
制御する読み出しパルスを出力する読み出しパルス制限
手段である読み出しパルス制限部、３４は固体撮像素子
３２から出力された信号に基づき固体撮像素子３２にお
ける隣接画素との信号レベルの比較を行い欠陥画素を検
出する隣接信号比較手段である隣接画素信号比較器であ
る。
【００１４】図３は本実施の形態の欠陥画素検出装置の
駆動方法を説明するためのタイミングチャートであり、
（ａ）は入射光制限装置により制限され固体撮像装置に
入射される光信号のタイミングチャート、（ｂ）は読み
出しパルス制御装置により読み出し電極に印加される読
み出しパルスのタイミングを示す図である。また、
（ｃ）は通常動作時の読み出しパルスのタイミング図を
示し、（ｄ）は同図（ｂ）のタイミングで読み出され
た、入射光完全遮断時に欠陥画素が存在する場合の出力
信号を示し、図中１１はｎフィールド分増幅された欠陥
画素である。
駆動方法を説明するためのタイミングチャートであり、
（ａ）は入射光制限装置により制限され固体撮像装置に
入射される光信号のタイミングチャート、（ｂ）は読み
出しパルス制御装置により読み出し電極に印加される読
み出しパルスのタイミングを示す図である。また、
（ｃ）は通常動作時の読み出しパルスのタイミング図を
示し、（ｄ）は同図（ｂ）のタイミングで読み出され
た、入射光完全遮断時に欠陥画素が存在する場合の出力
信号を示し、図中１１はｎフィールド分増幅された欠陥
画素である。
【００１５】図２（ａ）は、固体撮像素子３２におけ
る、一つの光電変換要素の断面構造を示す模式図であ
り、図２（ｂ）においてφＣＨは読み出し電極に印加す
る読み出しパルス波形である。図２（ａ）において、２
１は光信号を電気信号に変換する光電変換領域、２２は
光電変換領域２１で生成された電荷の読み出しを制御す
る読み出し電極、２３は読み出した電荷を転送するため
の垂直転送領域、２４は半導体基板、２５は絶縁膜であ
り、パルスφＣＨは読み出し電極２２へ図３（ｂ）のタ
イミングで印加される。
る、一つの光電変換要素の断面構造を示す模式図であ
り、図２（ｂ）においてφＣＨは読み出し電極に印加す
る読み出しパルス波形である。図２（ａ）において、２
１は光信号を電気信号に変換する光電変換領域、２２は
光電変換領域２１で生成された電荷の読み出しを制御す
る読み出し電極、２３は読み出した電荷を転送するため
の垂直転送領域、２４は半導体基板、２５は絶縁膜であ
り、パルスφＣＨは読み出し電極２２へ図３（ｂ）のタ
イミングで印加される。
【００１６】入射光量を完全に遮断された図３（ａ）の
状態で、ノイズに埋もれた図３（ｃ）のタイミングであ
る通常１フィールド毎に読み出される微小白キズレベル
を、読み出し用パルスとして印加されるφＣＨを図３
（ｂ）のタイミングで、ｎフィールド毎に印加すること
で、ｎ倍に蓄積された信号を得ることができる。蓄積期
間を決めるｎは２以上の数字であれば良く、視覚的にも
検出できるレベルという点からはｎは８以上が好まし
い。
状態で、ノイズに埋もれた図３（ｃ）のタイミングであ
る通常１フィールド毎に読み出される微小白キズレベル
を、読み出し用パルスとして印加されるφＣＨを図３
（ｂ）のタイミングで、ｎフィールド毎に印加すること
で、ｎ倍に蓄積された信号を得ることができる。蓄積期
間を決めるｎは２以上の数字であれば良く、視覚的にも
検出できるレベルという点からはｎは８以上が好まし
い。
【００１７】以上のように構成された本実施の形態の固
体撮像素子の画素欠陥検出方法について、以下その動作
を説明する。
体撮像素子の画素欠陥検出方法について、以下その動作
を説明する。
【００１８】まず、入射光量制限部３１で固体撮像素子
３２に入射される光を完全遮光状態にすると同時に、読
み出しパルス制限部３３の制御により、図２に示す光電
変換領域２１で発生した白キズを所定の信号レベルとし
て、図３（ｂ）のタイミングで図２（ｂ）のφＣＨを読
み出し電極２２に印加する。読み出し電極２２に印加さ
れた白キズの信号は垂直転送領域２３に読み出され、固
体撮像素子３２の図３（ｄ）に示す出力信号として、隣
接画素信号比較器３４に出力する。隣接画素比較器３４
には、通常のｎ倍の蓄積期間により増幅された、常温で
の微小な白キズレベルの信号（図３（ｄ）の１１）が入
力され、隣接画素比較器３４では周囲の画素の画素信号
より、一定のレベル差以上のものを欠陥画素として検出
する。
３２に入射される光を完全遮光状態にすると同時に、読
み出しパルス制限部３３の制御により、図２に示す光電
変換領域２１で発生した白キズを所定の信号レベルとし
て、図３（ｂ）のタイミングで図２（ｂ）のφＣＨを読
み出し電極２２に印加する。読み出し電極２２に印加さ
れた白キズの信号は垂直転送領域２３に読み出され、固
体撮像素子３２の図３（ｄ）に示す出力信号として、隣
接画素信号比較器３４に出力する。隣接画素比較器３４
には、通常のｎ倍の蓄積期間により増幅された、常温で
の微小な白キズレベルの信号（図３（ｄ）の１１）が入
力され、隣接画素比較器３４では周囲の画素の画素信号
より、一定のレベル差以上のものを欠陥画素として検出
する。
【００１９】以上のように本実施の形態によれば、通
常、ノイズ成分に埋もれ、微小レベルである常温下での
白キズレベルが、ｎフィールド分蓄積されることによ
り、ｎ倍のレベルに増幅され、隣接画素信号比較器３４
で隣接画素の信号レベルと比較することにより、精度良
く欠陥画素検出することができる。
常、ノイズ成分に埋もれ、微小レベルである常温下での
白キズレベルが、ｎフィールド分蓄積されることによ
り、ｎ倍のレベルに増幅され、隣接画素信号比較器３４
で隣接画素の信号レベルと比較することにより、精度良
く欠陥画素検出することができる。
【００２０】なお、以上の説明では常温下としたが、固
体撮像素子が動作する範囲での高温条件下としても良
い。
体撮像素子が動作する範囲での高温条件下としても良
い。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明は、大規模な演算回
路や比較回路を設けることなく読み出しパルス制御装置
を駆動回路内に設けることにより、固体撮像素子の画素
欠陥である白キズを常温下で精度良く検出でき、ノイズ
による誤動作での補正画素における画質の劣化を抑制す
ることができるという優れた効果が得られる。
路や比較回路を設けることなく読み出しパルス制御装置
を駆動回路内に設けることにより、固体撮像素子の画素
欠陥である白キズを常温下で精度良く検出でき、ノイズ
による誤動作での補正画素における画質の劣化を抑制す
ることができるという優れた効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態１における画素欠陥検出装
置の構成を示すブロック図
置の構成を示すブロック図
【図２】同実施の形態における画素欠陥検出装置の固体
撮像素子の構成を示す模式図
撮像素子の構成を示す模式図
【図３】同実施の形態における画素欠陥検出装置の動作
を示すタイミングチャート
を示すタイミングチャート
【図４】従来の画素欠陥検出装置のブロック図
２１ 光電変換領域 ２２ 読み出し電極 ２３ 垂直転送領域 ３１ 入射光制限部 ３２ 固体撮像素子 ３３ 読み出しパルス制限部 ３４ 隣接画素信号比較器
Claims (3)
- 【請求項１】 光学信号を電気信号に変換する固体撮像
素子と、前記固体撮像素子に入射される入射光を所定期
間遮断する入射光制限手段と、前記固体撮像素子からの
信号読み出しタイミングを制御する読み出しパルス制限
手段と、前記読み出しパルス制限手段で制御された前記
固体撮像素子から出力される所定画素と周囲画素の信号
レベルを比較する隣接画素信号比較手段とを備えたこと
を特徴とする画素欠陥検出装置。 - 【請求項２】 光学信号を電気信号に変換する固体撮像
素子と、前記固体撮像素子に入射される入射光を所定期
間遮断する入射光制限手段と、前記固体撮像素子からの
信号読み出しタイミングを制御する読み出しパルス制限
手段と、前記読み出しパルス制限手段で制御された前記
固体撮像素子から出力される所定画素と周囲画素の信号
レベルを比較する隣接画素信号比較手段とを備え、前記
読み出しパルス制限手段はｎフィールド毎に前記固体撮
像素子に読み出しパルスを出力し、前記固体撮像素子は
その読み出しパルスのタイミングにより信号を増幅し、
ｎ回分増幅した後に前記隣接画素信号比較手段により周
囲画素の信号レベルと比較することを特徴とする画素欠
陥検出装置。 - 【請求項３】 固体撮像素子は、光信号を電気信号に変
換する光電変換領域と、前記光電変換領域に蓄積された
電荷の読み出しを制御する読み出し電極と、前記読み出
し電極により読み出された電荷を受け取る垂直転送領域
とからなることを特徴とする請求項１及び２記載の欠陥
画素検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157289A JPH11355666A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 画素欠陥検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10157289A JPH11355666A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 画素欠陥検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11355666A true JPH11355666A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15646410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10157289A Pending JPH11355666A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | 画素欠陥検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11355666A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007037199A (ja) * | 2006-11-13 | 2007-02-08 | Sony Corp | 撮像装置およびノイズ除去方法 |
| US7479993B2 (en) | 2001-09-20 | 2009-01-20 | Sony Corporation | Image device and method for removing noise |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157289A patent/JPH11355666A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7479993B2 (en) | 2001-09-20 | 2009-01-20 | Sony Corporation | Image device and method for removing noise |
| JP2007037199A (ja) * | 2006-11-13 | 2007-02-08 | Sony Corp | 撮像装置およびノイズ除去方法 |
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