KR100874935B1 - 백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 이용한 이미지 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 백점(白點) 결함의 발생 부위를 유지하기 위한 기억 장치를 이용하지 않고서 백점 결함 보완을 실행하는 것을 과제로 한다.

화소부(200)를 구성하는 화소에 대한 백점 결함 보완 처리를 순차 행한다. 주변 화소 데이터 유지부(110)는 판독 회로(300)로부터 화소 데이터를 취득하여, 이것을 유지한다. 비교 판정부(120)는 유지된 대상 화소와 그 주변 화소와의 명도를 비교하고, 이 비교 결과에 기초하여, 대상 화소가 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정한다. 보완 연산부(130)에서는, 비교 판정부(120)에 의해 대상 화소가 백점 결함이라고 판정된 경우, 주변 화소 데이터 유지부(110)에 유지되어 있는 대상 화소의 화소 데이터와 그 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 사용하여 보완 연산을 실행하여, 보완 데이터를 생성한다.

Description

백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 이용한 이미지 센서{CIRCUIT FOR CORRECTION OF WHITE PIXEL DEFECTS AND AN IMAGE SENSOR USING THE CIRCUIT FOR CORRECTION OF WHITE PIXEL DEFECTS}

도 1은 본 발명의 일 실시형태인 백점 결함 보완 회로를 구비한 이미지 센서의 구성도.

도 2는 이미지 센서의 화소부에 있어서의 유효 화소와 그 확대도.

도 3은 본 발명의 일 실시형태인 이미지 센서의 화소부와 판독 회로의 구성도.

도 4는 제1 실시예에 있어서의 백점 결함 보완 회로의 회로도.

도 5는 제1 실시예에 있어서 유지되는 화소 데이터의 조합을 나타내는 도.

도 6은 제1 실시예에 있어서의 비교 조건과 그 판정을 나타내는 도.

도 7은 제1 실시예에 있어서의 백점 보완 회로의 회로도.

도 8은 제1 실시예에 있어서의 명도 레벨과 셀렉터의 동작 및 보완 계수의 관계도.

도 9는 제2 실시예에 있어서의 백점 결함 보완 회로의 구성도.

도 10은 제2 실시예에 있어서 유지되는 화소 데이터의 조합을 나타내는 도.

도 11은 제2 실시예에 있어서의 R 성분과 B 성분의 판정 회로와 백점 보완 회로의 회로도.

도 12는 제2 실시예에 있어서의 디코더의 출력을 나타내는 도.

도 13은 제2 실시예에 있어서의 셀렉터의 제어 논리를 나타내는 도.

도 14는 제2 실시예에 있어서의 판정 조건과 보완 처리를 나타내는 도.

도 15는 제2 실시예에 있어서의 AGC 디코드 출력과 선택되는 보완 함수의 일례를 나타내는 도.

도 16은 제2 실시예에 있어서의 G 성분의 판정 회로와 백점 보완 회로의 회로도.

도 17은 내장형의 구성도.

도 18은 외부 접속의 구성도.

도 19는 종래의 백점 결함 보완 회로와 그 주변 회로의 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 백점 결함 보완 회로

110 : 주변 화소 데이터 유지부

120 : 비교 판정부

130 : 보완 연산부

140 : 보완 계수 기억부

200 : 화소부

300 : 판독 회로

400 : RGB 회로

본 발명은 백점(白點;white pixel) 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 이용한 이미지 센서에 관한 것으로, 특히 고체 촬상 소자가 배치되어 이루어지는 화소부에 발생한 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 이용한 이미지 센서에 관한 것이다.

현재, 디지털 카메라나 디지털 비디오 카메라 등에 이용되는 고체 촬상 소자로서, CCD(Charge Coupled Device)나, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서가 이용되고 있다.

이러한 CCD나 CMOS 이미지 센서에서는, 화면 상의 특정 위치의 화소가 포토다이오드의 특성이나 센서의 변동 등에 의해, 일정 레벨 이상의 출력으로 되어, 항상 고정된 색으로 되는 경우가 있다. 이러한 현상은 백점 결함이나 백점 오염이라 불리고 있으며, 현재의 제조 공정에서 완전히 제거하는 것은 곤란하다. 백점 결함이 있는 이미지 센서로 어두운 영상을 찍으면, 백점 결함인 부위가 밝은 색의 데이터로서 출력되기 때문에 매우 눈에 띈다. 이 때문에, 종래는 결함 부위 주변의 화소 데이터를 이용하여 보완 처리하고 있었다.

종래의 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로에 관해서 설명한다. 도 19는 종래의 백점 결함 보완 회로와 그 주변 회로의 구성도이다.

백점 결함의 발생 부위는 개개의 이미지 센서에서 고유하기 때문에, 발생 부위를 백점 결함 부위 저장용 기억 장치(910)에 미리 기억해 둔다. 일치 비교기(920)는 화소의 위치를 특정하는 위치 정보(POS)와 백점 결함 부위 저장용 기억 장치(910)에 기억되어 있는 백점 결함의 위치가 일치하는지의 여부를 체크하여, 결과를 백점 결함 보완 회로(930)에 통지한다. 백점 결함 보완 회로(930)에서는 화소 데이터(DATA)를 입력한 화소가 백점 결함을 발생하고 있는 화소임이 통지된 경우, 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 백점 결함 부위의 보완 처리를 행한다. 백점 결함 보완 처리가 이루어진 데이터는 RGB 변환 회로(940)에서 RGB 데이터로 변환되어 출력된다.

그러나, 종래의 백점 결함 보완 회로에서는, 백점 결함의 발생 부위를 기억하기 위한 기억 장치가 필요하기 때문에, 회로가 커진다고 하는 문제가 있다. 또한, 백점 결함 부위의 검출을 위한 검사가 필요하게 된다고 하는 문제도 있다.

상기한 바와 같이, 종래의 백점 결함 보완 회로에서는, 미리 검출해 둔 백점 결함의 발생 부위를 유지하기 위해서, 레지스터나 ROM 등의 기억 장치를 설치하여야 했다. 이러한 기억 장치의 기억 용량은 백점 결함 부위에 대한 보정의 허용수만큼 필요하게 된다. 이 때문에, 기억 장치의 용량 및 용장성은 이미지 센서의 총 화소수에 따라서 증대되어, 회로 규모가 커져 버린다고 하는 문제가 있다. 한편, 보정의 허용수를 초과하는 백점 결함 부위가 발생한 이미지 센서는 불량품으로서 배척되기 때문에, 보정의 허용수를 적게 하여 소요 기억 용량을 작게 하고자 하면 불량품의 수가 늘어난다고 하는 문제가 생긴다. 최근, 총 화소수는 증가하는 경향에 있어, 이와 같이 기억 장치를 이용하여 백점 결함을 보완하는 방법은 한계에 와 있다.

또, 종래의 백점 보완 방법은 미리 검지된 백점 결함 발생 화소에 대해서, 미리 정해져 있는 계수 등을 이용하여 보완 처리를 실시한다. 이와 같이, 보완 처리는 백점 결함 발생 부위마다 독립적으로 이루어지기 때문에, 부자연스런 화상으로 되는 경우가 있다.

또, 백점 결함의 제거 방법으로서 용장성 기억 장치를 사용하지 않는 메디안 필터 등이 있지만, 이것에는 영상의 해상도가 저하된다고 하는 결점이 있다.

또한, 백점 결함의 발생 부위를 미리 기억해 두기 위해서, 이미지 센서의 칩마다 백점 결함 부위의 검출을 위한 검사가 필요하게 된다고 하는 문제가 있다. 이 때문에, 제조 공정에 있어서 백점 결함 부위 검출을 위한 검사와 발생 부위의 등록이라는 공정을 거치지 않으면 안되어, 제조 공정도 길어진다.

이와 같이, 종래의 기억 장치를 이용한 용장성 백점 결함 보완 회로는 이미지 센서를 사용한 시스템이나 이미지 센서를 LSI로서 소형화 및 집적화할 때에 문제가 된다. 또, 이미지 센서의 해상도의 저하는 총 화소수가 적은 휴대 전화 등에서 사용되는 경우에, 희미해진 영상으로 된다고 하는 문제가 생긴다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 백점 결함의 발생 부위를 유지하기 위한 기억 장치를 필요로 하지 않는 백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 이용한 이미지 센서 및 백점 결함 보완 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위해서, 고체 촬상 소자가 배치되어 이루어지는 화소부에 발생한 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로에 있어서, 화소부를 구성하는 소정의 대상 화소와 그 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부와, 상기 대상 화소와 주변 화소의 명도를 비교하고, 비교 결과에 기초하여 상기 대상 화소가 상기 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정하는 비교 판정부와, 상기 비교 판정부에 의해 상기 대상 화소가 백점 결함이라고 판정된 경우에 상기 주변 화소 데이터 유지부에 유지되어 있는 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 보완 연산을 행하는 보완 연산부를 구비하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로가 제공된다.

이러한 구성의 백점 결함 보완 회로에서는, 화소부(200)를 구성하는 화소에 대한 백점 결함 보완 처리를 순차 실행한다. 주변 화소 데이터 유지부(110)는 화소부(200)가 검지한 화소 데이터를 판독 회로(300)로부터 취득하여, 소정의 대상 화소와 그 화소의 주변에 있는 주변 화소에 대한 화소 데이터를 유지한다. 비교 판정부(120)는 주변 화소 데이터 유지부(110)가 유지하는 대상 화소와 그 주변 화소의 명도를 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여, 대상 화소가 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정한다. 백점 결함인지의 여부는 주변 화소의 명도와의 관계에 따라서 결정된다. 예컨대, 영상이 밝고 주변 화소의 명도도 높아서 대상 화소와의 명도의 차가 그다지 없는 경우에는 보완이 필요한 백점 결함이라고 보이지 않지만, 어두운 영상에서 주변 화소의 명도가 낮은 경우에는 백점 결함이라고 여겨지는 경우가 있다. 보완 연산부(130)에서는, 비교 판정부(120)에 의해 대상 화소가 백점 결함이라고 판정된 경우, 주변 화소 데이터 유지부(110)에 유지되어 있는 대상 화소의 화소 데이터와 그 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 보완 연산을 실행하여, 보완 데이터를 생성한다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태인 백점 결함 보완 회로를 구비한 이미지 센서의 구성도이다.

본 발명에 따른 이미지 센서는 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로(100), 화소가 매트릭스형으로 배열된 화소부(200), 화소부(200)를 주사하여 화소 데이터를 순차 판독하는 판독 회로(300) 및 보완된 후의 화소 데이터를 RGB 데이터로 변환하는 RGB 변환 회로(400)로 구성된다.

화소부(200)는 화소가 매트릭스형으로 배열되어 있으며, 화소가 취득한 영상 신호를 출력한다. 판독 회로(300)는 화소부(200)를 순차 주사하여 영상 신호를 판독하고, 잡음 성분의 제거 등의 신호 처리를 행한다. 화소부(200)와 판독 회로(300)의 상세한 점은 후술한다.

백점 결함 보완 회로(100)는 판독 회로(300)로부터 판독된 대상의 화소 데이터를 그 주변 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부(110), 대상 화소와 주변 화소의 명도를 비교하여, 비교 결과에 따라서 대상 화소가 백점 결함인지의 여부를 판정하는 비교 판정부(120), 백점 결함이라고 판정된 경우에 보완 연산을 실행하는 보완 연산부(130) 및 보완 연산에 이용하는 보완 계수를 기억하는 보완 계수 기억부(140)로 구성된다.

주변 화소 데이터 유지부(110)는 판독 회로(300)로부터 순차 출력되는 소정의 대상 화소와 그 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 유지한다. 화소 데이터는 대상 화소의 데이터 및 이 대상 화소와 명도를 비교하기 위한 하나 이상의 주변 화소의 데이터를 포함하고, 그 수는 특정되지 않는다. 또한, 화소 데이터의 유지는 플립플롭 회로 또는 기억 장치 등에 의해서 행한다.

비교 판정부(120)는 주변 화소 데이터 유지부(110)에 유지되어 있는 대상 화소와 주변 화소의 명도를 비교하여, 대상 화소가 주변 화소보다 소정 값 이상의 높은 명도인지의 여부, 즉 백점 결함인지의 여부를 판정한다. 백점 결함인지의 여부는 주변 화소의 명도와의 관계에 따라서 결정된다. 예컨대, 영상이 밝고 주변 화소의 명도도 높아서 대상 화소와의 명도의 차가 그다지 없는 경우에는 보완이 필요한 백점 결함이라고 보이지 않지만, 어두운 영상에서 주변 화소의 명도가 낮은 경우에는 백점 결함이라고 여겨지는 경우가 있다. 판정 결과, 즉, 백점 결함이라고 볼 수 있는지의 여부는 보완 연산부(130)에 보내진다. 또, 대상 화소는 주변 화소 데이터 유지부(110)에 유지되어 있는 데이터 중 한가운데에 있는 화소로 하여 순차 처리하더라도 좋다. 또는, 유지되어 있는 화소 데이터 중 가장 명도가 높은 것, 즉 백점 결함의 가능성이 높은 화소를 선택하여, 이것을 대상 화소로 할 수도 있다. 또한, 주변 화소 데이터 유지부(110)가, 복수의 색 성분의 화소 데이터를 유지하고 있는 경우, 명도의 비교는 동색(同色)의 화소 데이터에 의해 행한다.

보완 연산부(130)는 주변 화소 데이터 유지부(110)로부터 대상 화소와 주변 화소의 화소 데이터를 입력하고, 비교 판정부(120)로부터 명도 비교에 의한 백점 결함의 판정 결과를 취득한다. 또, 판독 회로(300)로부터 명도 레벨을 취득한다. 명도 레벨은 대상 화소의 근처에서 검출된 영상의 밝기를 몇 개의 레벨로 분류한 것으로, 예컨대 판독 회로(300)가 화소부(200)로부터의 출력 신호를 영상의 명도에 따라서 증폭할 때의 증폭율 등으로부터 생성된다. 보완 연산부(130)에서는, 백점 결함이라고 여겨진 대상 화소를, 주변 화소를 이용하여 보완한다. 백점 결함이라고 여겨진 화소에 대한 보완은 명도 레벨을 따라서 주변 화소의 사용 비율을 조정하는 가중 평균을 행하여 산출된다. 이들 비율을 나타내는 보완 계수는 명도 레벨에 따라서 연산시에 산출할 수도 있고, 미리 보완 계수 기억부(140)에 기억해 둘 수도 있다. 또한, 명도 레벨에 따라서 보완을 행하는지의 여부를 결정할 수도 있다. 예컨대, 명도 레벨이 높은 밝은 화면에서는 백점 결함은 눈에 띄지 않기 때문에 보완을 행하지 않고, 명도 레벨이 낮은 어두운 화면에서는 백점 결함이 눈에 띄기 때문에 보완을 행한다. 보완된 보완 데이터는 RGB 회로(400)로 보내진다.

보완 계수 기억부(140)는 명도 레벨에 따라서 결정된 최적의 보완 계수를 미리 기억해 두는 메모리 등의 기억 장치이다.

RGB 회로(400)는 백점 결함 보완 회로(100)에 의해 백점 결함이 보완된 후의 화소 데이터를 RGB 데이터로 변환한다.

이러한 구성의 백점 결함 보완 회로(100)를 포함하는 이미지 센서의 동작에 관해서 설명한다.

판독 회로(300)는 화소부(200)로부터의 출력 신호로부터 잡음 성분을 제외하는 등의 처리를 하여, 판독한 화소 데이터를 위치 정보(POS)와 함께 순차 출력한다. 백점 결함 보완 회로(100)에서는 순차 입력되는 화소 데이터에 대하여, 백점 결함의 검출과 그 보완 처리를 실시하여, 보완후의 화소 데이터를 RGB 회로(400)에 출력한다. 주변 화소 데이터 유지부(110)는 출력되는 화소 데이터를 일시 보존한다. 비교 판정부(120)는 일시 보존되어 있는 대상 화소와 그 주변 화소의 명도를 비교하여, 대상 화소가 주변 화소에 비하여 소정 값 이상의 명도를 갖는지의 여부, 즉, 백점 결함인지의 여부를 판정한다. 판정 결과는 보완 연산부(130)로 보내진다. 보완 연산부(130)는 화소 데이터와 영상의 명도 레벨을 취득하여, 비교 판정부(120)의 판정 결과에 의해 백점 결함이라고 여겨진 경우에, 보완 계수 기억부(140)에 기억된 명도 레벨에 따른 보완 계수를 이용하여 보완 연산을 실행한다. 백점 결함이라고 여겨진 화소에 대한 보완은 명도 레벨에 따라서 주변 화소의 사용 비율을 조정하는 가중 평균을 하여 산출된다.

이와 같이, 주변 화소와 명도를 비교함으로써, 기억 장치를 사용하지 않고 백점 결함을 검출하여 보정을 행하는 것이 가능해진다. 또, 회로 규모는 총 화소수에 의존하지 않기 때문에, 기억 장치를 사용한 종래의 방법과 동등한 기능을 작고 간이한 회로 구성으로 실현할 수 있다. 또한, 백점 결함에 대하여 명도 레벨에 따른 동적인 보완 제어를 행함으로써, 밝을 때의 영상에 대한 해상도의 저하를 완화할 수 있다.

다음에, 본 발명의 백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 갖춘 이미지 센서에 관해서 실시예에 기초하여 설명한다.

우선, 이미지 센서의 화소부(200)에 대해서 설명한다. 도 2는 이미지 센서의 화소부에 있어서의 유효 화소와 그 확대도이다. 화소부(200)는 고체 촬상 소자와 고체 촬상 소자가 검출한 신호를 추출하는 소자로 구성되는 화소가 매트릭스형으로 배치되어 있다. 각각의 화소는, R(적), G(녹), B(청)의 색 성분을 투과하는 필터를 경유하여 입력되는 빛의 명도를 검출하여, 신호로서 출력하고 있다. 확대된 부분은 이러한 필터를 경유하여 검출되는 색의 배열이며, 베이어 배열(Bayer array)이라고 불린다. 베이어 배열은 일반적으로 이미지 센서의 컬러 필터에 사용되고 있는 배열이다. 이하에서는 본 발명의 백점 결함 보완 회로 및 이 백점 결함 보완 회로를 갖춘 이미지 센서에 관해서, 도 2에 도시한 배열의 경우를 예로 하여 설명한다.

다음에, 판독 회로(300)에 관해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 일 실시형태 인 이미지 센서의 화소부와 판독 회로의 구성도이다.

CDS 회로(301)는 화소부(200)로부터 출력된 신호로부터 잡음 성분의 신호를 제외한 신호 성분을 추출하는 회로이다. 증폭기 회로(302)는 CDS 회로(301)로부터 출력된 신호를 증폭한다. 증폭율(게인)은 AGC 제어 회로(303)에 의해서 제어된다. AGC 제어 회로(303)는 화소부(200)의 밝기 성분에 따라서 증폭기 회로(302)의 증폭율을 계산한다. 클램프 회로(304)는 신호 성분의 오프셋을 조정한다. ADC 회로(305)는 오프셋 조정된 신호 성분을 8 비트의 디지털 데이터로 변환하여, 화소 데이터로서 다음 단의 백점 결함 보완 회로(100)에 출력한다. TG 회로(306)는 화소부(200) 상의 영상 신호 추출을 위해서 CDS 회로(301)에 대한 조작 타이밍을 생성하는 회로이며, 다음 단의 백점 결함 보완 회로(100)에 대하여 화소의 위치 정보(POS)를 출력한다. 디코더 회로(307)는 AGC 제어 회로(303)에서 생성된 증폭율을 소정의 밝기 레벨로 디코딩하는 회로이다.

디코더 회로(307)에 의해 생성되는 밝기 레벨에 관해서 설명한다. 전술한 바와 같이 AGC 제어 회로(303)는 화소부(200) 상의 일부(특정 라인이나 작은 형태 영역)의 밝기 성분을 적산하고, 앰프 회로(302)의 증폭율을 계산하여 앰프 회로(302)의 증폭율을 제어하고 있다. 디코더 회로(307)에서는, 증폭율을 몇 개의 레벨로 분류하고, 각각의 레벨에 대응한 신호선의 출력을 온으로 한다. AGC 제어 회로(303)에서는 증폭율 산출시에 어두울 때의 영상일수록 증폭율을 올리기 때문에, 디코더 회로(307)의 출력 신호는 영상의 밝기 레벨에 대응한다. 예컨대, 디코더 회로(307)에서는 밝기의 레벨을 4 레벨로 분류하고, 각각의 레벨에 대응하는 출력 신호(S1-S4)를 출력한다. S1-S4는 논리 신호로서 '1' 또는 '0'의 값을 취하며, 반드시 어느 하나가 '1'이 되고 다른 것은 '0'이 되는 것으로 한다.

이와 같이, 판독 회로(300)에 의해서 POS, 화소 데이터 및 밝기 레벨이 생성되어, 다음 단의 백점 결함 보완 회로(100)에 출력된다.

다음에, 본 발명에 따른 백점 결함 보완 회로(100)에 관해서 실시예에 따라 설명한다.

우선, 제1 실시예로서, 화소부 라인 위의 연속되는 5 화소분의 화소 데이터에 기초하여 백점 결함의 보완을 실행하는 회로에 관해서 설명한다. 도 4는 제1 실시예에 있어서의 백점 결함 보완 회로의 회로도이다.

제1 실시예의 백점 결함 보완 회로는 주변 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부인 플립플롭 회로(501, 502, 503, 504, 505), 화소 데이터의 명도를 비교하여 백점 결함인지의 여부를 판정하는 비교 판정부인 판정 회로(508), 판정 결과에 따라서 출력 신호를 선택하는 셀렉터 회로(506) 및 보완 연산을 행하는 보완 연산부인 백점 보완 회로(507)로 구성된다.

플립플롭 회로(이하, FF로 함)(501, 502, 503, 504, 505)는 상기한 설명의 판독 회로의 ADC 회로(305)로부터 출력된 8 비트의 화소 데이터를 연속 5 화소분 유지하고 있다. 유지되는 화소 데이터의 조합에 관해서 도 5를 이용하여 설명한다. 유지된 5 화소분의 화소 데이터는 (1) R2를 대상 화소로 하는 R 성분들의 조합인 경우, (2) G2를 대상 화소로 하는 G 성분들의 조합인 경우, (3) B2를 대상 화소로 하는 B 성분들의 조합인 경우의 3가지의 조합이 있다. 이와 같이, 제1 실시예의 경우, 대상 화소를 중심인 제3번째의 화소로 하고, 동색의 주변 화소는 제1번째와 제5번째에 존재한다.

도 4로 되돌아가 설명한다. 상기의 설명과 같은 화소 데이터의 조합이 FF(501, 502, 503, 504, 505)에 유지되어 있다. 여기서, 편의적으로, FF(501)의 출력을 P1, FF(503)의 출력을 P2 및 FF(505)의 출력을 P3로 한다. 판정 회로(508) 및 백점 보완 회로(507)에는 대상 화소의 화소 데이터를 유지하는 FF(503) 및 대상 화소와 동색인 주변 화소의 화소 데이터를 유지하는 FF(501)와 FF(505)의 출력이 접속되고 있다.

판정 회로(508)는 상기의 설명과 같은 대상 화소(P2)와, 대상 화소와 동색의 주변 화소(P1와 P3)를 입력하고, 명도의 비교를 하여, 대상 화소(P2)가 동색의 주변 화소(P1와 P3)에 비해서 미리 정해진 소정의 값 이상으로 명도가 높은지의 여부, 즉 백점 결함인지의 여부를 판정한다. 판정 결과는 셀렉터(506)에 출력된다. 셀렉터(506)는 백점 결함인 경우에는, 백점 보완 회로(507)에 의해서 보완된 보완 데이터를 출력하고, 그 이외의 경우는 대상 화소(P2)의 화소 데이터를 그대로 출력한다.

여기서 비교 조건과, 비교 조건에 따른 판정 회로(508)의 동작에 관해서 설명한다. 이하, R 성분인 경우에 있어서 설명한다. 도 6은 제1 실시예에 있어서의 비교조건과 그 판정을 나타낸 것이다. (1) 조건에는, 2개의 비교 조건이 설정되어 있다. 조건 1은 「대상 화소 R2의 화소 데이터의 명도가 주변 화소 R1과 R3의 명도의 사이에 있는지」이다. 또, 조건 2는 「대상 화소 R2의 화소 데이터의 명도가 주변 화소 R1과 R3의 명도의 평균보다 큰지」이다.

(2) 판정은 조건 1과 조건 2의 성립/불성립의 조합에 따라서 결정되는 보완 처리를 행하는지 여부의 판정을 나타내고 있다. R2는 판정 결과에 따른 R2의 값을 나타내고 있다.

조건 1이 성립하는 경우는, 대상 화소 R2의 명도는 주변 화소 R1과 R2의 명도 사이에 있으므로, 백점 결함이 아니다. 이 때문에, 셀렉터(506)는 대상 화소 R2의 화소 데이터를 그대로 출력한다(보완 처리는 하지 않는다). 조건 1이 불성립인 경우, 대상 화소 R2의 명도는 주변 화소 R1과 R2의 명도 범위에는 없게 된다. 따라서, 조건 2에 의해 명도의 차를 체크한다. 조건 2가 불성립인 경우, 대상 화소 R2는 주변 화소의 평균 명도보다 명도가 낮으므로 백점 결함이 아니다. 이 때문에, 셀렉터(506)는 대상 화소 R2의 화소 데이터를 그대로 출력한다(보완 처리는 하지 않는다). 조건 2가 성립하는 경우, 대상 화소 R2는 주변 화소의 평균 명도보다 명도가 높으므로 백점 결함 가능성이 높다고 판정된다. 이 때문에, R2에는 백점 보완 회로(507)에 있어서, 다음의 수학식 1과 같이 주변 화소 R1, R2에 기초한 보완 처리가 실시된다. 여기서, m, n은 임의의 보완 계수로 한다.

R2=(mR1+2nR2+mR3)/(2m+2n)

셀렉터(506)는 백점 보완 회로(507)에 의해 보완 처리가 실시된 R2를 선택하여 출력한다.

여기서는 R 성분에 관해서만 설명했지만, G, B도 같은 처리를 행한다.

다음에, 백점 보완 회로(507)에 관해서 설명한다. 도 7은 제1 실시예에 있어서의 백점 보완 회로의 회로도이다. 도 4와 같은 소자에는 동일한 번호를 붙이고, 설명은 생략한다. 백점 보완 회로는 디코드 회로가 생성한 명도 레벨(S1-S4)에 따라서 1/0의 논리곱을 생성하는 AND1, AND2, AND3, AND4와, 주변 화소(P1과 P3)를 가산 평균하는 ADD1; ADD1의 출력에 대상 화소(P2)를 가산 평균하는 ADD2; 또 SEL1과 SEL2의 출력을 가산 평균하는 ADD3; AND1의 출력 신호에 따라서 ADD2 출력 또는 P2를 선택하는 SEL1; AND2의 출력 신호에 따라서 ADD1의 출력 또는 P2를 선택하는 SEL2; AND3의 출력 신호에 따라서 ADD1의 출력 또는 ADD3의 출력을 선택하는 SEL3 및 AND4의 출력에 따라서 P2 또는 SEL3의 출력을 선택하는 SEL4로 구성된다.

AND1은 명도 레벨이 S2(S2만 1)인 경우에 1을 출력하여, SEL1에 ADD2의 출력 을 선택하게 한다. AND2는 명도 레벨이 S3(S3만 1)인 경우에 1을 출력하여, SEL2에 ADD1의 출력을 선택하게 한다. AND3은 명도 레벨이 S4(S4만 1)인 경우에 1을 출력하여, SEL3에 ADD1의 출력을 선택하게 한다. AND4는 명도 레벨이 S1(S1만 1)인 경우에 1을 출력하여, SEL4에 P2를 선택하게 한다.

명도 레벨(S1-S4)과 셀렉터(SEL1, SEL2, SEL3, SEL4)의 동작에 관해서 도 8에서 설명한다. 도 8은 제1 실시예에 있어서의 명도 레벨과 셀렉터의 동작 및 보완 계수의 관계도이다. 셀렉터 선택은 AGC 디코드 출력에 의해서 SEL1, SEL2, SEL3, SEL4가 어느 쪽을 선택하는지를 나타내고 있다. 예컨대, S1=1인 경우는, SEL3이 1측을 선택하고, 그 밖의 셀렉터는 0측을 선택한다. 또, 명도 레벨(S1-S4)에 따라서, 보완을 행할 때의 보완 계수를 산출하거나, 미리 기억부에 기억해 둔 보완 계수를 추출하여 보완을 실행한다. 비고는 보완 계수의 예이다.

예컨대 명도 레벨 S1=1인 경우, 논리곱 회로 중 AND3의 출력만이 1이 되고, SEL3이 1측, 즉 ADD1의 출력을 선택한다. 그 외의 SEL1은 P2를, SEL2는 P2를, SEL4는 SEL3의 출력을 그대로 출력한다. 따라서, 명도 레벨 S1=1인 경우, 주변 화소(P1와 P3)를 이용하여 보완 연산을 실행하여, 산출된 보완 데이터를 SEL4로부터 출력한다. 명도 레벨 S4=1인 경우, AND4가 1이 되어, SEL4로부터 P2의 값이 그대로 출력된다. 마찬가지로, 명도 레벨 S2=1, S3=1인 경우도, 명도 레벨에 따른 적절한 보완 계수에 의해 보완 처리가 이루어져, SEL4로부터 출력된다.

이와 같이, 명도 레벨에 따라서 미리 정해진 최적의 보완 계수에 의해 보완 연산을 행함으로써, 백점 결함에 대한 보완 제어를 동적으로 행하는 것이 가능해진다.

다음에, 제2 실시예에 관해서 설명한다. 제2 실시예는 인접하는 3 ×3 화소의 데이터를 이용하여 백점 결함 보완을 실행하는 회로의 예이다. 도 9는 제2 실시예에 있어서의 백점 결함 보완 회로의 구성도이다. 여기서는 백점 보완 회로를 RGB 변환 회로에 내장하고 있다.

제2 실시예의 백점 결함 보완 회로는 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부인 플립플롭 회로(FF703, FF704, FF705, FF706, FF707, FF708, FF709, FF710 및 FF711)과 RGB 변환용 라인 메모리(712) 및 백점 결함 보완과 RGB 변환을 행하는 백점 결함 보완 회로 +RGB 변환 회로(714)로 구성된다.

RGB 변환용 라인 메모리(712)는 RGB 변환용의 화소 데이터를 유지하고 있다. 플립플롭 회로(FF703, FF704, FF705, FF706, FF707, FF708, FF709, FF710 및 FF711)는 RGB 변환용 라인 메모리(712)에 유지된 RGB 변환용 화소 데이터 및 ADC 회로로부터의 출력 신호 3 ×3 화소분을 유지하는 주변 화소 데이터 유지부를 구성한다. 플립플롭 회로(FF703, FF704, FF705)는 ADC 회로로부터의 출력 신호에 접속하여, ADC 변환된 후의 화소 데이터를 순차 3화소분 유지한다. FF706, FF707, FF708, FF709, FF710 및 FF711은 RGB 변환용 라인 메모리(712)에 보존된 화소 데이터를 판독하여 유지한다. 이하, 편의상, FF703에 유지된 화소 데이터를 P1, FF704에 유지된 화소 데이터를 P2, FF705에 유지된 화소 데이터를 P3, FF706에 유지된 화소 데이터를 P4, FF707에 유지된 화소 데이터를 P5, FF708에 유지된 화소 데이터를 P6, FF709에 유지된 화소 데이터를 P7, FF710에 유지된 화소 데이터를 P8, 및 FF711에 유지된 화소 데이터를 P9로 한다.

이러한 구성의 주변 화소 데이터 유지부에 있어서의 화소 데이터의 조합에 관해서 설명한다. 도 10은 제2 실시예에 있어서 유지되는 화소 데이터의 조합이다. 일반적인 이미지 센서로 이루어지는 처리의 하나에 RGB 변환이 있다. RGB 변환에서는 적어도 3 ×3 화소 이상의 데이터와 그 기억 영역을 필요로 한다. 여기서는, RGB 변환을 위한 기억 영역(RGB 변환용 라인 메모리(712))에 기억된 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 백점 결함의 판정과 백점 결함의 보완 처리를 행한다. 주변 화소의 화소 데이터가 많을수록 보완 부위에 대한 데이터의 정밀도가 높아진다. 그러나, 처리를 위한 기억 영역은 증가한다. 이 때문에, 여기서는 RGB 변환용으로 기억되어 있는 화소 데이터를 사용하고 있다. 3 ×3 화소에 있어서의, 각 색 성분마다의 조합은 각 색마다 4가지이므로 합계 12가지가 된다. 이 중, R 성분과 B 성분에 대해서는 3 ×3 화소에 포함되는 동색의 화소수(h)의 최대는 4이기 때문에, 동일한 판정 회로가 구성된다. G 성분은 3 ×3 화소에 포함되는 동색의 화소수(h)의 최대가 5이기 때문에 다른 회로 구성으로 된다.

각각의 판정 회로와 백점 보완 회로에 관해서 설명한다. 도 11은 제2 실시예에 있어서의 R 성분과 B 성분의 판정 회로와 백점 보완 회로의 회로도이다. 여기서는 간단하게 하기 위해, 게인에 따른 명도 레벨을 3단계로 했다.

R 성분과 B 성분용의 판정 회로 및 백점 보완 회로는 화소의 위치 정보(POS)를 디코딩하는 디코더(810), 디코더(810)의 출력 신호에 따라서 입력 신호(P1, P2, …, P9)를 선택하는 셀렉터(820), 비교기(831, 832, 833, 834)로 구성되는 비교 판정부(830) 및 가산기(841, 842, 843, 844)와 셀렉터(845, 846, 847, 848)로 구성되는 백점 보완부(840)로 이루어진다.

디코더(810)는 화소의 위치 정보(POS)를 디코딩하여, 입력 신호를 선택하는 셀렉터(820)와, 가산기(842)에 의한 가산치를 선택하는 셀렉터(847)에 공급한다.

셀렉터(820)는 디코더(810)의 디코드 출력에 따라서, 유지되어 있는 9 화소의 입력 신호(P1, P2, …, P9) 중 동색의 화소가 되는 입력 신호를 선택한다. 즉, 도 10에 도시한 패턴 중 어느 것을 선택한다. 예컨대, R 성분의 h=4에 해당하는 디코더 신호가 입력된 경우, 9 화소의 입력 신호(P1, P2, …, P9)로부터, 도 10의 R 성분의 h=4에 나타낸 것과 같은 R1, R2, R3, R4에 상당하는 화소 데이터를 선택하여 SL1, SL2, SL3, SL4에 출력한다.

비교 판정부(830)는 SL1와 SL2를 비교하여 큰 쪽을 비교기(833)에 작은 쪽을 가산기(841)에 출력하는 비교기(831); SL3와 SL4를 비교하여 큰 쪽을 비교기(833)에 작은 쪽을 가산기(841)에 출력하는 비교기(832); 비교기(831)와 비교기(832)의 출력을 비교하여 큰 쪽을 비교기(834)에 작은 쪽을 가산기(841)에 출력하는 비교기(833) 및 가산기(841)에 의해서 산출되는 가장 명도가 높은 화소 데이터를 제외한 화소 데이터의 평균치를 비교하는 비교기(834)로 구성된다.

비교기(833)의 출력은 셀렉터(820)에 선택된 화소 중, 가장 높은 명도 화소의 화소 데이터이며, 가산기(841)의 출력은 비교기(833)에 의해 선택되지 않은 3 화소의 화소 데이터의 평균치가 된다. 따라서, 비교기(834)에서는 비교기(833)에 의해 선택된 가장 명도가 높은 화소와, 그 밖의 3 화소의 평균의 명도가 비교된다.

백점 보완부(840)는 비교기(831, 832, 833)가 선택한 화소 데이터를 가산하는 가산기(841); 셀렉터(820)가 선택한 SL1, SL2, SL3, SL4의 출력 신호를 가산하는 가산기(842); 가산기(841)의 출력을 1/2 및 1/4의 계수로 곱셈한 값을 가산하는 가산기(843); 셀렉터(845)와 셀렉터(846)의 출력을 가산하는 가산기(844); 비교기(834)의 출력 신호에 따라서 비교기(833)의 출력 신호 또는 0을 선택하는 셀렉터(845); 비교기(834)의 출력 신호에 따라서 가산기(841)의 출력 신호 또는 가산기(843)의 출력 신호를 선택하는 셀렉터(846); 가산기(842)의 출력에 1/4, 1/2, 1/1의 계수를 곱셈한 출력 신호를 디코더 출력 신호에 따라서 선택하는 셀렉터(847) 및 비교기(834)의 출력 신호에 따라서 가산기(844)의 출력 신호 또는 셀렉터(847)의 출력 신호를 선택하는 셀렉터(848)로 구성된다.

가산기(842)는 셀렉터(820)에 의해 선택된 화소 데이터를 가산하여, 셀렉터(847)에 출력한다. 이 때, a 단자에는 가산치를 1/4로 한 데이터가, b 단자에는 가산치를 1/2로 한 데이터가, c 단자에는 가산치를 1/1로 한 데이터가 출력된다. 셀렉터(847)는 디코더(810)의 출력에 따라서, a, b, c 단자 중 어느 것을 선택하여, 셀렉터(848)에 출력한다. 디코더(810)의 출력 신호는 선택된 화소수라 볼 수 있기 때문에, 셀렉터(847)의 출력은 선택된 화소 데이터의 평균치가 된다.

가산기(841, 843, 844) 및 셀렉터(845, 846)로 구성되는 부분에서는, 화상의 명도 레벨(여기서는 S1-S3)에 따른 보완 계수를 이용하여 보완 연산 처리를 행한다. 보완 연산 처리에 대해서는 후술한다. 가산기(844)는 보완 연산이 실시된 화소 데이터를 셀렉터(848)에 출력한다.

셀렉터(848)는 보완 연산이 이루어진 가산기(844)의 출력 신호와, 보완 연산이 실시되고 있지 않은 셀렉터(847)의 출력 신호를 비교기(834)의 출력에 따라서 선택한다. 즉, 비교 판정부(830)에 의해, 백점 결함이라고 여겨진 경우에는 보완 처리가 이루어진 가산기(844)의 출력 신호가 선택되고, 백점 결함이라고 여겨지지 않은 경우에는 보완 처리되어 있지 않은 셀렉터(847)의 출력 신호가 선택된다.

다음에, 이러한 구성의 판정 회로 및 백점 보완 회로의 동작에 관해서 설명한다. 우선, 디코더(810)는 POS 신호에 따른 디코더 신호를 생성하여, 셀렉터(820)와 셀렉터(847)에 공급한다. 도 12는 제2 실시예에 있어서의 디코더의 출력을 나타내고 있다. 디코더(810)는 X 방향 및 Y 방향의 POS 입력 신호의 LSB를 참조하여, 색 성분에 대응하는 디코더 신호를 출력한다. 예컨대, Y(LSB)가 0, X(LSB)도 0인 경우, R 성분에 대한 디코더 출력은 4, G 성분에 대한 디코드 출력은 4, B 성분에 대한 디코드 출력은 1이 된다. 디코더 출력은 3 ×3의 화소 데이터 유지부에 존재하는 색 성분의 패턴을 나타내고 있다. 예컨대, R 성분의 디코더 출력 4는 도 10의 R 성분의 h=1의 패턴을 나타내고 있다.

셀렉터(820)는 디코더(810)의 디코더 출력에 따라서 화소 데이터를 선택한다. 도 13은 제2 실시예에 있어서의 셀렉터의 제어 논리를 나타내고 있다. (1)은 R 성분과 B 성분의 경우의 셀렉터 선택의 표이며, (2)는 후술하는 G 성분의 경우의 셀렉터 선택의 표이다. 또한, (3)은 화소의 배치도이다. 여기서는, 셀렉터(820)와 함께, 셀렉터(847)의 동작에 관해서 설명한다. 디코더 출력이 1인 경우, 셀렉터(820)의 출력 단자(SL1)에는 P5, 즉 (3)의 배치도를 참조하여 한가운데 위치한 화소 데이터가 출력된다. 이것은 도 10의 R 성분의 h=1의 패턴이 선택된 것에 상당한다. 이 때, 셀렉터(847)의 출력 단자는 c 단자(1/1)가 선택된다. 즉, P5가 그대로 출력된다. 또, 디코드 출력이 2인 경우, 셀렉터(820)의 출력 단자(SL1)에는 P4, SL2에는 P6이 출력된다. 이것은, 도 10의 R 성분의 h=2의 좌측의 패턴에 상당한다. 셀렉터(847)는 b 단자(1/2)가 선택되고, 셀렉터(847)는 P4와 P6의 평균치를 출력한다.

비교 판정부(830)에 있어서 비교기(833)는, 비교기(831, 832)에 의해 선택된 SL1, SL2, SL3, SL4 중 가장 명도가 높은 화소의 화소 데이터를 선택한다. 또한, 비교기(834)는, 가장 명도가 높은 화소의 화소 데이터와, 가산기(841)에서 산출되는 가장 명도가 높은 화소 데이터를 제외한 SL1, SL2, SL3, SL4의 평균치를 비교한다. 이에 따라, 가장 명도가 높은 화소가 그 밖의 화소의 평균보다 높은 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정한다.

백점 보완부(840)는 가산기(842)와 셀렉터(847)에 의해서 보완 처리 비실시된 출력 신호를 산출하고, 가산기(841, 843, 844)와 셀렉터(845, 846)에 의해서 보완 처리가 실시된 출력 신호를 산출한다. 최종단의 셀렉터(848)는 비교 판정부(830)의 출력 신호에 따라서 보완 처리 비실시 출력 신호 또는 보완 처리 실시 출력 신호 중 어느 하나를 선택하여 출력한다. 도 14는 제2 실시예에 있어서의 판정 조건과 보완 처리를 나타내고 있다. 조건 1은 「가장 명도가 높은 화소(max(G1, G2, …, Gh))를 제외한 화소 데이터의 평균보다도, 가장 명도가 높은 화소(max(G1, G2, …, Gh))의 명도 쪽이 높다」고 하는 조건이다. 이 조건이 성립되는 경우, 가장 명도가 높은 화소(max(G1, G2, …, Gh))는 백점 결함이라고 간주된다.

표는 조건 1이 성립된 경우(백점 결함이라고 보이는 경우)와, 불성립된 경우(백점 결함이라고 보이지 않는 경우)의 보완 처리를 나타내고 있다. 불성립하는 경우는 비교기(834)의 출력은 0, 성립하는 경우는 1이 출력된다. G의 값은 이 때 산출되는 화소 데이터이다. 조건 1이 성립되는 경우, G는 소정의 보완 계수 k, j를 이용하여 산출된다. k와 j는 AGC 디코더 회로가 출력하는 영상의 명도 레벨에 따라서 결정된다. 도 15는 제2 실시예에 있어서의 AGC 디코더 출력과 선택되는 보완 함수의 일례를 나타내고 있다. 이와 같이, 명도 레벨에 따라서 적절한 보완 계수를 선택함으로써, 백점 결함에 대하여 동적인 보완 제어를 행할 수 있다.

다음에, G 성분의 판정 회로에 관해서 설명한다. 도 16은 제2 실시예에 있어서의 G 성분의 판정 회로와 백점 보완 회로의 회로도이다. 도 11과 같은 소자에는 동일한 도면 부호를 붙이고, 설명은 생략한다.

G 성분용의 판정 회로 및 백점 보완 회로는 화소의 위치 정보(POS)를 디코딩하는 디코더(810), 디코더(810)의 출력 신호에 따라서 입력 신호(P1, P2, …, P9)를 선택하는 셀렉터(820), 비교기(851, 852, 853, 854, 855)로 구성되는 비교 판정부(850), 및 가산기(861, 862, 863, 864)와 셀렉터(865, 866, 867, 868)로 구성되는 백점 보완부(860)로 이루어진다.

비교 판정부(850)는 SL1과 SL2를 비교하여 큰 쪽을 비교기(853)에 작은 쪽을 가산기(861)에 출력하는 비교기(851); SL3와 SL4를 비교하여 큰 쪽을 비교기(853)에 작은 쪽을 가산기(861)에 출력하는 비교기(852); 비교기(851)와 비교기(852)의 출력을 비교하여 큰 쪽을 비교기(854)에 작은 쪽을 가산기(861)에 출력하는 비교기(853); 비교기(853)의 출력과 SL5를 비교하여 큰 쪽을 비교기(855)에 작은 쪽을 가산기(861)에 출력하는 비교기(854); 및 비교기(854)에 의해 얻어지는 가장 명도가 높은 화소의 화소 데이터와 가산기(861)에 의해서 산출되는 다른 화소 데이터의 평균치를 비교하는 비교기(855)로 구성된다. 비교기(854)의 출력은 가장 높은 명도 화소의 화소 데이터이며, 가산기(861)의 출력은 비교기(854)의 출력 화소를 제외한 4 화소의 평균의 화소 데이터가 된다. 이에 따라, 가장 명도가 높은 화소의 명도와, 다른 4 화소의 평균의 명도가 비교된다.

백점 보완부(860)는 비교기(854, 853, 851, 852)가 선택한 화소 데이터를 가산하는 가산기(861); 셀렉터(820)가 선택한 SL1, SL2, SL3, SL4, SL5 출력을 가산하는 가산기(862); 가산기(861)의 출력을 1/2 및 1/4의 계수로 곱셈한 값을 가산하는 가산기(863); 셀렉터(865)와 셀렉터(866)의 출력을 가산하는 가산기(864); 비교기(855)의 출력 신호에 따라서 비교기(854)의 출력 신호 또는 0을 선택하는 셀렉터(865); 비교기(855)의 출력 신호에 따라서 가산기(861)의 출력 신호 또는 가산기(863)의 출력 신호를 선택하는 셀렉터(866); 가산기(862)의 출력에 1/4 및 1/1의 계수를 곱셈한 출력 신호를 디코더 출력 신호에 따라서 선택하는 셀렉터(867) 및 비교기(855)의 출력 신호에 따라서 가산기(864)의 출력 신호 또는 셀렉터(867)의 출력 신호를 선택하는 셀렉터(868)로 구성된다.

상기한 설명의 R 성분과 B 성분의 백점 보완부(860)와 마찬가지로, 셀렉터(867)로부터 보완 연산이 이루어지지 않는 출력 신호가 공급되고, 가산기(864)로부터 보완 연산이 이루어진 출력 신호가 공급된다. 셀렉터(868)는 비교기(855)의 출력 신호에 따라서 출력 신호를 선택한다. 즉, 비교 판정부(850)에 의해, 백점 결함이라고 판정된 경우에는 보완 처리가 이루어진 가산기(864)의 출력 신호가 선택되고, 백점 결함이라고 판정되지 않은 경우에는 보완 처리되어 있지 않은 셀렉터(867)의 출력 신호가 선택된다.

이와 같이, G 성분인 경우는, 선택되는 신호가 5 화소 데이터로 될 뿐이며, R 성분 및 B 성분과 같은 처리가 이루어진다.

상기 설명에서는 보완에 사용하는 화소를 5 ×1, 3 ×3으로 하였지만, 본 발명에서의 사용 화소수는 이것에 한정되지 않는다. 또, 명도 레벨의 레벨수도 게인의 조정 레벨에 따라서 결정된다.

상기한 설명의 본 발명에 따른 백점 결함 회로를 갖는 이미지 센서의 구성에 관해서 설명한다. 백점 결함 회로부는 이미지 센서 내부에 내장할 수도 있고, 이미지 센서의 외부에 접속할 수도 있다.

도 17은 내장형의 구성도이다. 내장형은 이미지 센서의 공통 기판(10)에, 도 3에서 도시한 화소부(200)와 판독부(300)로 이루어지는 이미지 센서 공통부(11)와, RGB 변환을 행하는 RGB 변환 처리부(12a)와 백점 보완 처리부(12b)를 갖는 컬러 프로세서(12)를 배치하는 구성이다.

도 18은 외부 접속의 구성도이다. 외부 접속형은 도 3에서 도시한 화소부(200)와 판독부(300)로 이루어지는 이미지 센서 공통부(20)의 기판과, RGB 변환을 행하는 RGB 변환 처리부(31)와 백점 보완 처리부(32)를 갖는 컬러 프로세서(30)의 기판을 별도로 설치하여, 신호선으로 접속하는 구성이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에서는, 대상 화소와 그 주변에 있는 주변 화소와의 명도를 비교하고, 대상 화소가 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 경우, 이 대상 화소와 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 대상 화소의 보완 처리를 행한다.

이와 같이, 주변 화소와 비교함으로써 대상 화소에 백점 결함이 발생하고 있는지의 여부를 검출하기 때문에, 백점 결함 발생 부위를 미리 검출하여 기억 장치에 유지해 둘 필요가 없어진다. 이 결과, 기억 장치를 사용한 경우보다 회로 구성을 작게 할 수 있다. 또, 기억 장치를 이용한 회로와는 달리, 회로 규모는 총 화소수에 의존하는 일이 없다. 또한, 자동적으로 백점 결함을 인식하여 보완하기 때문에, 출하 시험의 검사 등으로 미리 백점 결함 부위를 검출해 둘 필요가 없다.

Claims (10)

1. 고체 촬상 소자가 배치되어 이루어지는 화소부에 발생한 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로에 있어서,

   화소부를 구성하는 소정의 대상 화소와 그 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부와;

   상기 대상 화소와 주변 화소의 명도를 비교하는 주변 화소 명도 비교부와;

   상기 주변 화소 명도 비교부에 의한 비교 결과에 기초하여 상기 대상 화소가 상기 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정하는 비교 판정부와;

   상기 비교 판정부에 의해 상기 대상 화소가 백점 결함이라고 판정된 경우에 상기 주변 화소 데이터 유지부에 유지되어 있는 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 상기 대상 화소의 백점 결함 보완 연산을 행하는 보완 연산부

   를 구비하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 보완 연산부는, 상기 보완 연산시에 상기 대상 화소의 근방에서 검출된 영상의 명도 레벨에 따라서 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터의 사용 비율을 조정하는 가중(weighting)을 실행하여, 상기 가중에 의한 가중 평균을 산출하여 상기 대상 화소의 보완을 행하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
3. 제2항에 있어서, 상기 백점 결함 보완 회로는 상기 명도 레벨마다 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터에 대하여 소정의 가중이 이루어진 보완 계수를 기억하는 보완 계수 기억부를 더 구비하고,

   상기 보완 연산부는 상기 명도 레벨에 따른 보완 계수를 상기 보완 계수 기억부로부터 취득하여, 상기 보완 계수를 이용하여 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터의 가중 평균을 산출하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
4. 제2항에 있어서, 상기 보완 연산부는 상기 영상의 명도 레벨이 미리 정해진 레벨 이상인 경우에는 상기 보완 연산을 행하지 않는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
5. 제2항에 있어서, 상기 영상의 명도 레벨은 상기 화소부로부터의 출력 신호의 신호 처리를 행할 때에 상기 화소부의 소정 영역에 있어서의 명도에 따라서 상기 화소부로부터의 출력 신호를 증폭하는 증폭기의 증폭율을 조정하는 제어 회로가 설정하는 증폭율에 기초하여 산출하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
6. 제1항에 있어서, 상기 주변 화소 명도 비교부는 상기 대상 화소의 명도가 상기 주변 화소의 명도보다 높은지의 여부를 비교하는 동시에, 상기 대상 화소의 명도가 상기 주변 화소의 평균의 명도보다 높은지의 여부를 비교하고,

   상기 비교 판정부는 상기 주변 화소 명도 비교부에 의해서 상기 대상 화소가 상기 주변 화소 및 상기 대상 화소 중 가장 명도가 높고, 또한, 상기 주변 화소의 평균 명도보다 높은 경우에 백점 결함이라고 판정하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
7. 제1항에 있어서, 상기 주변 화소 데이터 유지부는 상기 화소부로부터의 출력 신호를 입력하는 직렬 배치된 플립플롭 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
8. 제1항에 있어서, 상기 주변 화소 데이터 유지부는 미리 정해진 소정수의 근접 화소 데이터를 유지하고,

   상기 비교 판정부는 상기 근접 화소 데이터의 명도를 비교하여 가장 명도가 높은 화소를 대상 화소로 하고, 나머지 화소를 주변 화소로 하여 명도의 비교와 판정을 실행하는 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
9. 제8항에 있어서, 상기 주변 화소 데이터 유지부는 RGB 변환용 데이터 유지부인 것을 특징으로 하는 백점 결함 보완 회로.
10. 고체 촬상 소자가 배치되어 이루어지는 화소부에 발생한 백점 결함을 보완하는 백점 결함 보완 회로를 갖는 이미지 센서에 있어서,

    백점 결함 보완 회로가,

    화소부를 구성하는 소정의 대상 화소와 그 대상 화소 주변의 주변 화소의 화소 데이터를 유지하는 주변 화소 데이터 유지부와,

    상기 대상 화소와 주변 화소의 명도를 비교하는 주변 화소 명도 비교부와,

    상기 주변 화소 명도 비교부에 의한 비교 결과에 기초하여 상기 대상 화소가 상기 주변 화소에 비하여 미리 정해진 소정 값 이상의 명도를 갖는 백점 결함인지의 여부를 판정하는 비교 판정부와,

    상기 비교 판정부에 의해 상기 대상 화소가 백점 결함이라고 판정된 경우에 상기 주변 화소 데이터 유지부에 유지되어 있는 상기 대상 화소 및 주변 화소의 화소 데이터를 이용하여 상기 대상 화소의 백점 결함 보완 연산을 행하는 보완 연산부

    를 구비하는 것을 특징으로 하는 이미지 센서.

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