KR20080015365A

KR20080015365A - 촬상장치, 결함 보상 디바이스 및 결함 보상방법

Info

Publication number: KR20080015365A
Application number: KR1020070080263A
Authority: KR
Inventors: 마나부 하라
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2006-08-14
Filing date: 2007-08-09
Publication date: 2008-02-19
Also published as: EP1890478A3; CN101127840A; US7872679B2; US20080036883A1; EP1890478A2; CN101127840B; JP2008048104A; TWI346503B; KR101399011B1; TW200828998A

Abstract

촬상장치는 촬상소자와, 촬상소자에서 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부와, 각 결함 화소마다 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성부와, 화소 신호에 보상 신호를 적용하거나 하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 1 및 제 2보상부와, 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨의 비교에 근거한 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하는 보상 전환부를 포함한다.

Description

촬상장치, 결함 보상 디바이스 및 결함 보상방법{Image pickup apparatus, defect compensation device, and defect-compensating method}

본 발명은 2006년 8월 14일자로 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 JP 2006-221226에 관련된 주제를 포함하며, 전체 내용은 참조로서 포함되어 있다.

본 발명은 촬상장치와 촬상장치에 이용된 결함 보상 디바이스 및 결함 보상방법에 관한 것이다.

전하 결합 소자(CCD, Charge Coupled Devices) 이미지 센서 또는 상보형 금속-산화 반도체(CMOS, complementary metal-oxide semiconductor) 이미지 센서 등의 촬상소자에서, 광전 변환을 각각 행하는 복수의 화소가 제공된다. 화상 신호는 각 화소에 의해 생성된 화소 신호에 근거하여 생성된다. 이러한 촬상소자에서, 화소마다 생성된 화소 신호가 소자 특성의 불균일성에 의해서 미리 설정되어 있는 레벨보다 큰 오프셋을 일으키는 결함 화소(이하, '제 1결함 화소'라고 한다)를 일으키는 경우가 있다. 또한, 각 화소마다 생성된 화소 신호가 격자 결함 등에 의해서 입사 광선에 의존하지 않는 레벨을 가지는 신호가 되는 다른 결함 화소(이하, '제 2결함 화소'라고 한다)를 일으키는 경우도 있다. 따라서, 이러한 촬 상소자를 갖춘 촬상장치에서는, 이들 결함 화소에 의한 화질의 열화를 방지하기 위해, 이들 결함 화소에 각각에 대응하는 화상 신호를 보상하기 위한 어떠한 결함보상은 이들 결함 화소가 화상에서 거의 눈에 띄지 않도록 화상 신호에 행해진다.

제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 결함 보상의 경우, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋의 양은, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 상응하는 보상신호를 사용함으로써 화소 신호로부터 제거된다. 예를 들면, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호가 촬상소자에 의해 생성된 화소 신호(A)의 오프셋(OS)(도 1에서 사선으로 나타냄)을 일으키면, 도 1에 나타낸 화소 신호(B)가 생성될 수 있도록 오프셋(OS)은 화소 신호(A)로부터 오프셋(OS)의 오프셋 량(FL1)과 동일한 레벨을 가지는 보상 신호(HC)를 감산함으로써 화소 신호(A)로부터 제거될 수 있다. 그러나, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋(OS)이 촬상소자의 온도 특성에서 어떠한 기능에 근거하여 오프셋 량(FL1)으로부터 도 1에 나타낸 화소 신호(C)로서 오프셋 량(FL2)까지 증가하면, 화소 신호(C)로부터 오프셋(OS)의 오프셋 량(FL1)과 동일한 레벨을 가지는 보상 신호(HC)를 감산해도 도 1에 나타낸 바와 같이 오프셋(OSR)은 화소 신호(D)에 남는다. 도 1 및 후술하는 도 2의 신호 레벨(LB)은 흑레벨을 나타내는 것에 주목한다.

일본 특허번호 제3104098호에는, 보상 신호의 신호 레벨이 이러한 변경된 보상 신호를 사용함으로써 화상 신호의 신호 레벨을 보상하기 위한 촬상소자의 온도 변화에 근거하여 변화되고, 어떠한 결함이 보상된 화상 신호에서 검출될 때, 결함이 소정의 샘플 전의 화상 신호에 의해 숨겨지는 촬상소자의 자동 결함 보상회로가 기재되어 있다. 결함 화소에 관한 화소 신호가 소정의 레벨보다 증가된 레벨을 갖는다면, 보상 신호를 사용하는 신호 레벨의 어떠한 보상은 종료한다. 일본 특허번호 제3104098호 및 일본 특허 출원공보 제H06-113211에는, 메모리에 결함 화소에 관한 정보를 저장하고 이 정보를 사용함으로써 결함 화소가 보상되는 것이 기재되어 있다.

촬상장치는, 저조도(low-luminous intensity)하에서도 소망한 신호 레벨을 가지는 화상 신호를 얻을 수 있도록, 촬상소자로부터 출력된 화상 신호를 증폭하는 비디오 앰프를 설치한다. 촬상소자의 온도 특성에서의 기능에 근거하여 오프셋 량에서의 증가에 더하여 비디오 앰프의 이득이 보다 높게 설정되었을 때에는, 보상 신호의 신호 레벨이 증가되면 고정밀도로 결함 보상을 행하는 것은 어렵다.

그러나, 보상 신호의 신호 레벨이 증가되면, 과보상(over-compensation)이 발생하기 쉬워지고, 이 과보상에 의해 명백히 영향받기 쉽다. 예를 들면, 도 2에 나타낸 화소 신호(E)가 오프셋(OS)의 작은 양을 가질 때(즉, 보상 신호(HC)가 낮은 신호 레벨을 가질 때)는, 도 2에 나타낸 보상된 화소 신호(F)를 얻도록 화상 신호(E)의 신호 레벨이 포화 레벨(LS)에 이를 때까지 화소 신호(E)에 결함 보상을 행하는 것이 가능하다. 신호 레벨(LC)은 오프셋이 화소 신호에서 일으키지 않을 때의 신호 레벨인 것에 주목한다. 도 2에 나타낸 바와 같이 화소 신호(G)에서 그것의 오프셋(OS)이화소 신호(E)의 오프셋 량(FL1)보다 큰 오프셋 량(FL2)을 가질 때 결함 보상이 수행되면, 이것은 화소 신호(G)의 포화 레벨(LS)로부터 오프셋 량(FL2)을 가지는 보상 신호(HC)를 감산함으로써 과보상을 일으키므로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 화소 신호(G)에서 포화 레벨(LS)을 초과하는, 오프셋 량(FLv) 만큼 신호 레벨(LC) 미만의 신호 레벨을 가지는 화소 신호(H)가 얻어질 수 있다. 또한, 도 2에 나타낸 바와 같이, 오프셋을 제외한 화상 신호(I)의 신호 레벨이 그 것의 포화 레벨(LS)을 초과할 때 결함 보상이 화상 신호(I)에서 수행되면, 도 2에 나타낸 바와 같이 화상 신호(I)에서 포화 레벨(LS)을 초과하는 오프셋 량(FL2)만큼 포화 레벨(LS) 미만인 레벨을 가지는 화소 신호(J)가 얻어질 수 있다. 따라서, 보상된 화소 신호(J)의 신호 레벨이 오프셋을 일으키지 않은 화소의 신호 레벨이 다르므로, 보상된 화소 신호(J)는 과보상에 의해 명백하게 영향을 미칠 수 있다.

오프셋 량이 크면, 오프셋의 신호 성분은 입사 광선에 의한 신호 성분과 비교하여 화상 신호에 있어서 탁월하다. 따라서, 오프셋을 고정밀도로 제거하지 않으면, 입사 광선에 의한 신호 성분만으로 구성된 화상 신호를 생성하기 위한 화소 신호를 보상하는 것은 어렵다. 즉, 입사 광선에 의한 신호 성분만으로 구성된 화상 신호의 그것보다 낮은 신호 레벨을 보상 신호가 가지면, 보상 신호에 오차가 생겨도, 오차의 영향은 무시될 수 있다. 그러나, 보상 신호가 입사 광선에 의한 신호 성분만으로 구성된 화산 신호의 그것보다 높은 신호 레벨을 가지면, 보상 신호에 포함된 오차의 영향을 무시할 수 없게 되어 버린다. 입사 광선에 의한 신호 성분만으로 구성된 화상 신호가, 피사체가 저조도하에서 촬상 되도록 보상 신호에 포함된 오차의 그것보다 낮은 신호 레벨을 갖는다면, 결함 화소에 관한 화소 신호의 신호 레벨이 입사 광선에 의한 신호 성분만으로 구성된 화상 신호의 신호 레벨로부터 다른 신호 레벨로 보상되고, 결함 보상의 신뢰성이 저하해 버릴 우려가 있다.

결함 보상을 양호하게 실시할 수 있는 촬상장치, 결함 보상장치 및 결함 보상방법을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 촬상장치가 제공된다. 촬상장치는 촬상소자를 포함하는 촬상디바이스를 포함한다. 촬상디바이스는 촬상소자을 사용하여 화상 신호를 생성한다. 촬상장치는 또한 촬상소자에서 결함 화소와 관련한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부를 포함한다. 결함 화소는 각 화소마다 생성된 화소 신호의 오프셋을 일으킨다. 오프셋은 소정의 양보다 큰 양을 갖는다. 또한 촬상장치는 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소와 관련한 화소 신호의 오프셋에 근거한 각 결함 화소에 대한 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성부를 포함한다. 촬상장치는 또한 화소 신호에 보상 신호를 적용하고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소와 관련한 화소 신호를 보상하는 제 1보상부와 화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소와 관련한 화소 신호를 보상하는 제 2보상부를 포함한다. 촬상장치는 또한 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준신호의 비교에 근거하여 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고 결함 화소와 관련한 화소 신호가 보상되는 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환부를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 결함 보상디바이스가 제공된다. 결함 보상디바이스는 화소 신호의 오프셋을 일으키는 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부도 포함한다. 오프셋은 소정의 양보다 큰 양을 갖는다. 결함 보상디바이스는 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프 셋에 근거하여 각 결함 화소에 대한 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성부를 포함한다. 결함 보상디바이스는 또한 화소 신호에 보상 신호를 적용하고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소와 관련한 화소 신호를 보상하는 제 1보상부와 화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소와 관련한 화소 신호를 보상하는 제 2보상부를 포함한다. 결함 보상디바이스는 또한 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준신호의 비교에 근거하여 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고 결함 화소와 관련한 화소 신호가 보상되는 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환부를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호를 얻기 위하여, 결함 화소에 관한 결함 정보를 사용하여 소정의 값만큼 각 화소마다 촬상소자에 의해 생성된, 촬상소자에서 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 결함 보상방법을 제공한다. 이 방법은 결함 정보에 의해 나타내진 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 근거하여 각 결함 화소마다 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성단계를 포함한다. 이 방법은 또한 촬상소자에 의해 생성된 화소 신호에 보상 신호를 적용하여 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 1보상 단계와 촬상소자에 의해 생성된 화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 2보상 단계를 포함한다. 또한 이 방법은 제 1보상 단계에서 보상된 제 1보상 신호와 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준신호의 신 호 레벨의 비교에 근거한 제 2보상 단계에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환 단계를 포함한다.

상기 실시 예에서, 각 화소마다 생성된 화소 신호의 오프셋을 일으키는 촬상소자에서 결함 화소에 관한 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 근거한 각 결함 화소마다 보상 신호가 생성된다. 보상 신호를 사용하여 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상에 의해 얻어진 제 1신호와 보상 신호를 사용하지 않고 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상에 의해 얻어진 제 2신호는 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준신호의 신호 레벨의 비교에 근거하여 전환된다. 전환된 신호는 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 설정된다.

결함 정보는 소정의 레벨보다 많은 양을 가지는 오프셋을 일으키는 결함 화소 또는 결함 화소들에 관한 화소 신호를 보상하기 위해 사용된 정보로 참조되는 것에 주목한다. 결함 정보는 결함 화소의 위치와 그것의 오프셋 량을 포함한다. 보상은 결함 화소(들)에 관한 화소 신호의 어떠한 보상을 언급하는 것이고, 과보상을 발생하는 보상을 다른 것으로 대체 및 과보상을 발생하는 보상을 다른 것으로부터의 숨김을 포함하는 것에 주목한다.

이 명세서의 결론 부분은 본 발명의 주된 목적을 상세히 지적하고 직접적으로 청구하고 있다. 그러나, 당업자는 동일한 요소에 참조문자를 부여한 첨부된 도면을 보고 명세서의 나머지 부분을 읽음으로써 본 발명의 이점 및 목적과 함께 발명의 구성 및 동작 방법을 잘 이해할 것이다.

결함 화소에 관한 화소 신호가 보상 신호를 사용하여 보상될 때, 보상 신호는 결함 정보에 의해 나타낸, 촬상소자을 사용하여 생성된 결함 화소(들)에 관한 화소 신호에 가산 또는 감산되어, 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋이 화소 신호로부터 제거될 수 있다.

결함 화소에 관한 화소 신호가 보상 신호를 사용하지 않고 보상될 때, 어떤 입사 광선과는 독립한, 각 화소마다 생성된 화소 신호의 신호 레벨을 가지는 결함 화소에 관한 화소 신호는, 예를 들면, 결함 화소 주위의 주변 화소들의 제 4신호를 사용함으로써 보상된다. 보상 신호는 촬상소자의 온도나 촬상 디바이스가 화상 신호를 생성했을 때의 이득에 근거하여 화소 신호의 신호 레벨을 보상한다.

보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨을 초과하지 않을 때는, 보상 신호를 사용하여 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상에 의해 얻어진 제 1신호는 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 설정된다. 보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨을 초과할 때는, 보상 신호를 사용하지 않고 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상에 의해 얻어진 제 2신호는 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 설정된다.

따라서, 보상 신호가 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨을 초과하여 과보상을 일으킬 때는, 보상 신호를 사용하지 않고 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상에 의해 얻어진 제 2신호는 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 설정된 다. 본 발명은 과보상의 발생을 방지하여, 결함 보상을 양호하게 행할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 예에 대해 설명한다.

도 3은, 촬상소자에서 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 결함 보상디바이스가 적용된, 본 발명에 따른 촬상장치(10)의 실시 예의 구성을 나타낸다. 도 3에서는, 렌즈, 아이리스 등으로 구성되는 광학 시스템(도시하지 않음)을 통해 입사 된 피사체의 입사 광선을, 색분해 프리즘으로 3원색으로 분해하여, 분해된 광선은 주요 색으로 설치된 각 촬상소자에 입사된 3판식(3-chips)의 촬상장치를 나타낸다.

촬상장치(10)의 촬상디바이스(20)는 촬상소자(21R, 21G, 21B), 비디오 앰프(22R, 22G, 22B), 및 아날로그-디지털(A／D)변환기(23R, 23G, 23B)를 포함한다.

촬상소자(21R)는 광전 변환을 각각 수행하는 복수의 화소로 구성된다. 촤상소자(21R)에서, 각 화소는 색분해 프리즘에 의해 분해된 광선의 적색 성분에 따른 화소 신호를 생성한다. 촬상소자(21R)는 화소 신호에 따른 화상 신호(SR)를생성하고 이러한 화상 신호(SR)를 비디오 앰프(22R)에 공급한다.

비디오 앰프(22R)는 후술하는, 제어부(50)로부터 수신된 이득 변경 신호(GC)에 근거하여 그것의 이득을 바꾸어 화상 신호(SRa)를 생성하기 위해 화상 신호(SR)를 수신하고 증폭한다. 다음에 비디오 앰프(22R)는 증폭된 화상 신호(SRa)를 A／D변환기(23R)에 공급한다. 예를 들면, 저조도하에서 피사체를 촬상했을 때에도, 이득 변경 신호(GC)에 근거하여 비디오 앰프(22R)에서 이득을 증가시킴으로써 원하는 신호 레벨을 가지는 화상 신호(SRa)를 생성하는 것이 가능하다. 만족할 만한 조도하에서 피사체를 촬상할 때는, 비디오 앰프(22R)는 증폭된 화상 신호(SRa)로서 화상 신호(SR)를 A／D변환기(23R)에 공급한다.

A／D변환기(23R)는 비디오 앰프(22R)로부터 화상 신호(SRa)를 수신하고 디지털 화상 신호(DRa)로 변환한다. 그리고나서 A／D변환기(23R)는 화상 신호 처리부(30)에 디지털 화상 신호(DRa)를 공급한다.

촬상소자(21G, 21B)는 촬상소자(21R)와 동일하게, 광전변환을 각각 수행하기 위하여 복수의 화소로 각각 구성된다. 촬상소자(21G)에서, 각 화소는 색 분해 프리즘에 의해 분해된 광선의 녹색 성분에 근거하여 화소 신호를 생성한다. 촬상소자(21G)는 화소 신호에 근거하여 화상 신호(SG)를 생성하고, 이러한 화상 신호(SG)를 비디오 앰프(22G)에 공급한다.

촬상소자(21B)에서, 각 화소는 색 분해 프리즘에 의해 분해된 광선의 청색 성분에 근거하여 화소 신호를 생성한다. 촬상소자(21B)는 화소 신호에 근거하여 화상 신호(SB)를 생성하고, 이러한 화상 신호(SB)를 비디오 앰프(22B)에 공급한다.

비디오 앰프(22G, 22B)는 비디오 앰프(22R)와 동일한 구성을 각각 갖는다. 비디오 앰프(22G)는 화상 신호(SGa)를 생성하기 위해 화상 신호(SG)를 수신하고 증폭하며, 이때 이득은, 후술하는, 제어부(50)로부터 수신된 이득 변경 신호(GC)에 근거하여 변경된다. 다음에, 비디오 앰프(22G)는 증폭된 화상 신호(SGa)를 A/D 변환기(23G)에 공급한다.

비디오 앰프(22B)는 화상 신호(SBa)를 생성하기 위해 화상 신호(SB)를 수신 하고 증폭하며, 이때 이득은, 후술하는, 제어부(50)로부터 수신된 이득 변경 신호(GC)에 근거하여 변경된다. 다음에, 비디오 앰프(22B)는 증폭된 화상 신호(SBa)를 A/D변환기(23B)에 공급한다.

A/D변환기(23G)는 비디오 앰프(22G)로부터 화상 신호(SGa)를 수신하고 디지털 화상 신호(DGa)로 변환한다. 다음에, A/D변환기(23R)는 디지털 화상 신호(DGa)를 화상 신호 처리부(30)에 공급한다.

A/D변환기(23B)는 비디오 앰프(22B)로부터 화상 신호(SBa)를 수신하고 디지털 화상 신호(DBa)로 변환한다. 다음에 A/D변환기(23B)는 디지털 화상 신호(DBa)를 화상 신호 처리부(30)에 공급한다.

촬상소자(20)는 촬상소자(21R)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(24R), 촬상소자(21G)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(24G) 및 촬상소자(21B)의 온도를 검출하기 위한 온도 센서(24B)도 설치된다. 온도 센서(24R)는 촬상소자(21R)의 온도를 검출하고 검출된 온도를 나타내는 센서 신호(TPR)를 생성한다. 다음에, 온도 센서(24R)는, 후술하는 제어부(50)에 센서 신호(TPR)를 공급한다. 동일하게, 온도 센서(24G, 24B)는, 촬상소자(21G, 21B)의 온도를 각각 검출하고, 검출된 온도를 나타내는 센서 신호(TPG, TPB)를 생성한다. 다음에, 온도 센서(24G, 24B)는, 후술하는 제어부(50)에 센서 신호(TPG, TRB)를 각각 공급한다.

후술하는, 타이밍 신호 생성부(40)로부터 수신된 타이밍 신호(SYG)와 제어부(50)로부터 수신된 제어 신호(CT)에 근거하여, 촬상소자(21R, 21G, 21B)는 화상신호(SR, SG, SB)를 생성하고 A／D변환기(23R, 23G, 23B)는 A／D변환 처리를 수행 하는 것에 주목한다.

화상 신호 처리부(30)에서 결함 보상부(31)는 결함 화소에 관한 화소 신호의 신호 레벨을 보상하기 위해 촬상부(20)로부터 수신된 삼원색의 화상 신호(DRa, DGa, DBa)에 근거하여 결함 보상을 수행하므로, 결함 화소가 두드러지지 않게 된다. 다음에 결함 보상부(31)는 화상 신호(DRb, DGb, DBb)를 생성하고, 레벨 조정부(32)에 이들 보상된 화상 신호(DRb, DGb, DBb)를 공급한다.

레벨 조정부(32)는 화상 신호(DRb, DGb, DBb)를 수신하고 화상 신호(DRb, DGb, DBb)에 대해서 암전류에 의한 블랙 레벨의 변동을 유지하기 위해 블랙 레벨 조정을 수행한다. 또한, 레벨 조정부(32)는 화상 신호(DRb, DGb, DBb)의 다이나믹 레인지를 조정하기 위해 화이트 레벨 조정 등을 수행한다. 다음에, 레벨 조정부(32)는 화상 신호(DRc, DGc, DBc)를 생성하고 선형-매트릭스 처리부(33)에 화상 신호(DRc, DGc, DBc)를 공급한다.

선형-매트릭스 처리부(33)는 화상 신호(DRc, DGc, DBc)를 수신하고 색 재현성을 향상시키기 위해, 소정의 매트릭스 정수를 이용하여 화상 신호(DRc, DGc, DBc)에 매트릭스 연산을 수행하여, 연산 결과인 화상 신호(DRd, DGd, DBd)를 생성한다. 다음에 선형-매트릭스 처리부(33)는 니(Knee) 보상부(34)에 화상 신호(DRd, DGd, DBd)를 공급한다.

니 보상부(34)는 화상 신호(DRd, DGd, DBd)를 수신하고, 화상 신호(DRd, DGd, DBd)에 대해서, 고휘도 성분을 압축하는 압축 처리를 수행하여, 화상 신호(DRe, DGe, DBe)가 생성될 수 있다. 다음에 니 보상부(34)는 감마 보상부(35) 에 화상 신호(DRe, DGe, DBe)를 공급한다.

감마 보상부(35)는 화상 신호(DRe, DGe, DBe)를 수신하고, 촬영 화상을 표시할 때에 충실한 계조 표현을 확립하기 위해, 화상 신호(DRe, DGe, DBe)에 대해서 비선형 보상을 수행하여, 비선형 보상 화상 신호(DRf, DGf, DBf)를 생성한다. 감마 보상부(35)는 출력부(36)에 화상 신호(DRf, DGf, DBf)를 공급한다.

출력부(36)는 화상 신호(DRf, DGf, DBf)를 수신하고, 화상 신호(DRf, DGf, DBf)로부터 소정의 포맷을 가지는 출력 신호(Vout)를 생성하고 그것을 출력한다. 예를 들면, 출력부(36)는 화상 신호(DRf, DGf, DBf)로부터 콤포지트(composite) 신호를 생성하고 그것을 출력한다. 또한, 출력부(36)는 화상 신호(DRf, DGf, DBf)로부터 휘도 신호와 색 차이 신호를 생성하고 출력 신호(Vout)로서 그들을 출력한다.

화상 신호 처리부(30)는 촬영 화상의 윤곽을 향상하는 세부 처리 등도 행해진다. 화상 신호 처리부(30)에서, 각 처리는 타이밍 신호 생성부(40)로부터 수신된 타이밍 신호(SYG)를 사용함으로써 화상 신호에 동기한다.

타이밍 신호 생성부(40)는 클록 신호, 수평 동기 신호 및 수직 동기 신호등으로 구성된 타이밍 신호(SYG)를 생성한다. 다음에, 타이밍 신호 생성부(40)는 타이밍 신호(SYG)를 촬상부(20), 화상 신호 처리부(30) 및 제어부(50)에 공급한다.

제어부(50)는 사용자 인터페이스부(51)에 접속된다. 사용자 인터페이스부(51)는 카메라 컨트롤 유니트 등의 외부 기기를 접속하기 위한 인터페이스와 사용자가 조작하는 조작 스위치를 포함한다. 사용자 인터페이스부(51)는, 외부 기 기로부터 촬상장치(10)의 동작을 제어하기 위해서 공급된 신호와 사용자의 스위치 조작에 따라 생성한 신호를 조작 신호(US)로서 제어부(50)에 공급한다.

제어부(50)는 조작 신호(US)에 근거하여 제어 신호(CT)를 생성하고 촬상부(20)와 화상 신호 처리부(30)에 촬상장치(10)의 동작을 제어하기 위한 제어 신호(CT)를 공급하는 것으로, 촬상장치(10)는 외부 기기 혹은 사용자의 스위치 조작으로부터 지시에 따라 조작할 수 있다.

또, 제어부(50)는 결함 보상부(31)에서 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상을 양호하게 실시할 수 있듯이 하기 위해, 온도 센서(24R, 24G, 24B)로부터 수신된 센서 신호(TPR, TPG, TPB)와 이득 변경 신호(GC)에 의해 설정된 비디오 앰프(22R, 22G, 22B)의 이득에 근거하여 오프셋 조정 신호(OG)를 생성한다. 다음에, 제어부(50)는 결함 보상부(31)에 오프셋 조정 신호(OG)를 공급한다. 또한, 제어부(50)는, 후술하는 바와 같이, 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 따라 생성된 보상 신호의 신호 레벨에 근거하여 결함 보상방법을 전환하기 위한 기준 신호인 보상 전환 기준 신호(CR)를 생성한다. 다음에 제어부(50)는 결함 보상부(31)에 보상 전환 기준 신호(CR)를 공급한다.

도 4는 본 발명에 따른 결함 보상디바이스의 실시 예로서 결함 보상부(31)의 구성을 나타낸다. 결함 보상부(31)는 결함 보상 처리부(31R, 31G, 31B)를 포함한다. 결함 보상 처리부(31R)는 광선의 적색 성분에 따라 생성된 화상 신호(DRa)에 대해서 결함 보상을 수행한다. 결함 보상 처리부(31G)는 광선의 녹색 성분에 따라 생성된 화상 신호(DGa)에 대해서 결함 보상을 수행한다. 결함 보상 처리부(31B)는 광선의 청색 성분에 따라 생성된 화상 신호(DBa)에 대해서 결함 보상을 수행한다. 결함 보상부(31)는 촬상소자에서 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부(310)도 포함한다.

결함 보상 처리부(31R, 31G, 31B)는 동일한 구성으로 되어 있다. 설명을 간단과 하기 위해, 결함 보상 처리부(31R)만 상세히 설명하고, 결함 보상 처리부(31G, 31B)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

결함 정보 저장부(310)는, 도시하지 않은, 불휘발성 메모리와 메모리 컨트롤러가 포함된다. 불휘발성 메모리는, 촬상소자(21R)에서 결함 화소에 관한 각 화소마다 생성된, 화소 신호가 미리 설정되어 있던 레벨보다 큰 오프셋을 일으키는 화소 신호인 제 1결함 화소에 관한 결함 정보를 저장한다. 불휘발성 메모리는 또한 결함 화소에 관한 화소 신호가 입사 광선에 의존하지 않는 레벨을 가지는 신호를 발생하는 제 2결함 화소에 관한 결함 정보를 저장한다. 메모리 컨트롤러는 타이밍 신호 생성부(40)로부터 수신된 타이밍 신호(SYG)를 활용함으로써 결함 보상 처리부(31R)에 공급된 화상 신호(DRa)에 동기시켜 상기 언급된 결함 정보를 결함 보상 처리부(31R)에 공급한다.

이 결함 정보는 제 1결함 화소의 위치와 오프셋 량 및 제 2결함 화소의 위치에 관한 정보를 포함한다. 촬상소자의 각 화소와 메모리 어드레스를 대응시키는 것으로, 결함 정보의 각 부분은 결함 화소에 대응하는 메모리 어드레스에 저장될 수 있다. 예를 들면, 결함 화소가 제 1결함 화소일 때는, 이 제 1결함 화소에 대응하는 메모리 어드레스에, 오프셋 량을 나타내는 데이터가 저장된다. 결함 화소가 제 2결함 화소일 때는, 이 제 2결함 화소에 대응하는 메모리 어드레스에, 제 1결함 화소를 위한 데이터로서 이용되지 않는 제 2결함 화소에 고유의 데이터가 저장된다.

따라서, 각 화소가 메모리 어드레스에 대응하면, 촬상소자(21R)는 화상 신호(SR)를 생성하기 위해 화소 신호를 전송하고 결함 정보 저장부(310)에서 메모리 컨트롤러는 불휘발성 메모리의 데이터를 판독하여, 예를 들면, 타이밍 신호(SYG)에 근거하여 화소 신호의 각각의 판독마다 메모리 어드레스가 증가되는 것으로, 결함 보상 처리부(31R)에 공급된 결함 정보와 결함 보상 처리부(31R)에 공급된 화상 신호(DRa)가 동기되어 진다. 즉, 제 1결함 화소에 관한 신호가 결함 보상 처리부(31R)에 공급될 때, 오프셋 량을 나타내는 데이터는 결함 정보(RPR)로서 결함 보상 처리부(31R)에 공급된다. 대신에, 제 2결함 화소에 관한 신호가 결함 보상 처리부(31R)에 공급될 때, 제 2결함 화소를 나타내는, 데이터가 결함 정보(RPR)로서 결함 보상 처리부(31R)에 공급된다.

결함 정보 저장부(310)는 결함 정보로서 제 1결함 화소의 위치 데이터와 오프셋 량 및 제 2결함 화소의 위치 데이터를 저장하는 것이라고 해도 좋다. 이 경우, 결함 정보 기억부(310)의 메모리 컨트롤러는 타이밍 신호(SYG)에 근거하여 결함 보상 처리부(31R)에 공급된 화상 신호(DRa)에 의한 화소 위치를 판별한다. 이 화소 위치가 불휘발성 메모리에 저장된 제 1결함 화소의 화소 위치 데이터와 일치했을 때, 메모리 컨트롤러는 제 1결함 화소의 오프셋 량을 결함 정보(RPR)로서 결함 보상 처리부(31R)에 공급한다. 화소 위치가 불휘발성 메모리에 저장된 화 소 위치 데이터에서 제 2결함 화소의 위치 데이터와 일치했을 때, 제 2결함 화소인 것을 나타내는 플래그 등을 결함 정보(RPR)로서 결함 보상 처리부(31R)에 공급한다.

이 결함 정보가 생성되어, 예를 들면, 각 화소에 관한 화소 신호의 신호 레벨에 근거하여 자동으로 제 1결함 및 제 2결함 화소를 판정하기 위해 촬상장치의 제소시에 촬상장치에 의해 소정의 피사체가 촬영된다. 이러한 결함 정보는 판정 결과에 근거하여 결함 정보 저장부(310)에서 불휘발성 메모리에 저장된다. 사용자는 사용자 조작에 따라서 자동으로 제 1 및 제 2결함 화소를 판정하여도 좋다. 결함 정보 저장부(310)에 저장된 결함 정보는 판정 결과에 근거하여 업데이트 될수 있고, 결함 화소가 촬상장치의 사용 후에 발생하여도, 결함 화소에 관한 결함 정보는 결함 정보 저장부(310)에 저장될 수 있다. 촬상장치의 사용 개시 후에 발생한 결함 화소도 보상할 수 있다.

결함 보상 처리부(31R)에서 보상 신호 생성부(311)는 제어부(50)로부터 오프셋 조정 신호(OGR)를 수신한다. 보상 신호 생성부(311)는 제1결함 화소에 관한 화소 신호로부터 오프셋을 제거하기 위한 보상 신호(DHR)를 생성하기 위해 오프셋 조정 신호(OGR)를 사용함으로써 결함 정보(RPR)에 의해 나타낸 오프셋의 량에 연산 처리를 수행한다. 다음에, 보상 신호 생성부(311)는 제 1보상부(312)와 보상 전환부(313)에 보상 신호(DHR)를 공급한다. 예를 들면, 오프셋 조정 신호(OGR)가 제 1결함 화소의 화소 신호의 오프셋에 관한 촬상소자(21R)의 온도 계수 혹은 비디오 앰프(22R)의 이득에 근거한 오프셋 변화의 비율에 관한 것이 때, 보상 신호 생 성부(311)는 보상 신호(DHR)를 생성하기 위해 오프셋 조정 신호(OGR)에 의한 결함 정보(RPR)에 의해 나타낸 오프셋의 량을 곱한다.

오프셋 조정 신호(OGR)가 온도 변화에 의해서 생긴 오프셋 변화량이나 비디오 앰프(22R)의 이득 변경시의 오프셋 변동량에 관한 것일 때는, 보상 신호 생성부(311)는 보상 신호(DHR)를 생성하기 위해 결함 정보(RPR)에 의해 나타낸 오프셋의 량에 오프셋 조정 신호(OGR)를 가산한다.

제 1보상부(312)는 촬상 디바이스(20)로부터 화상 신호(DRa)를 수신한다. 제 1보상부(312)는, 예를 들면, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호로부터 오프셋을 제거하기 위하여 화상 신호(DRa)에 있어서의 제 1결함 화소에 관한 화소 신호에서 제 1결함 화소에 대응하는 보상 신호(DHR)를 감산한다. 따라서, 제 1보상부(312)는 오프셋이 제거된 것으로부터 화상 신호(DRah)를 생성하고 화상 신호(DRah)를 제 2보상부(314)에 공급한다.

보상 전환부(313)는 제어부(50)로부터 보상 전환 기준 신호(CRR)를 수신한다. 보상 전환부(313)는 보상 신호(DHR)의 신호 레벨과 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 비교한다. 비교 결과에 근거하여, 보상 전환부(313)는 결함 보상방법을 전환하기 위한 보상 전환 신호(CCR)를 생성하고 제 2보상부(314)에 보상 전환 신호(CCR)를 공급한다. 보상 전환 신호(CCR)는, 보상 전환부부(313)가 보상 신호(DHR)를 수신했는지 아닌지의 정보를 나타내는 것에 주목한다.

결함 정보 저장부(310)로부터 수신된 결함 정보(RPR)가 제 1보상부(312)로부터 수신된 화상 신호(DRah)가 제 2결함 화소에 관한 화소 신호에 관한 것을 나타내 면, 제 2보상부(314)는 보상 신호를 사용하지 않고 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상한다. 예를 들면, 제 2보상부(314)는 보상된 화상 신호(DRb)를 생성하기 위하여, 결함 화소에 주위의 주변 화소에 관한 신호를 사용하여 생성된 대체(숨김) 신호로부터 보상 신호를 대체 혹은 숨김으로써 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상한다. 또한, 보상 전환 신호(CCR)는 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하는 것을 나타내면, 이 보상 신호(DHR)를 사용하여 보상되는 제 1결함 화소에 관한 화소 신호는, 상기와 유사하게, 보상된 화상 신호(DRb)를 생성하기 위하여, 결함 화소 주위의 주변 화소에 관한 신호를 사용하여 보상되어도 좋다. 제 2보상부(314)는 이 보상된 화상 신호(DRb)를 레벨 조정부(32)에 공급한다.

결함 보상 처리부(31G)는 보상된 화상 신호(DGb)를 생성하기 위하여 결함 정보 저장부(310)에 저장된 촬상소자(21G)에 관한 결함 정보(RPG)에 근거하여 화상 신호(DGa)에 결함 보상을 결함 보상 처리부(31R)와 동일하게 수행한다. 다음에 결함 보상 처리부(31G)는 보상된 화상 신호(DRb)를 레벨 조정부(32)에 공급한다. 결함 보상 처리부(31G)의 보상 신호 생성부(311)는 제어부(50)로부터 수신된 오프셋 조정 신호(OGG)에 근거하여 촬상소자(21G)의 온도와 비디오 앰프(22G)의 이득에 따라 보상 신호의 신호 레벨을 조정하는 것을 주목한다. 결함 보상 처리에서(31G)의 보상 전환부(313)는 보상 전환 기준 신호(CRG)를 사용하여 보상 전환을 수행한다.

결함 보상 처리부(31B)는 보상된 화상 신호(DBb)를 생성하기 위하여, 결함 정보 저장부(310)에 저장된 촬상소자(21B)의 결함 정보(RPB)에 근거하여 화상 신호(DBa)의 결함 보상을 결함 보상 처리부(31R)와 동일하게 수행한다. 다음에, 결함 보상 처리부(31B)는 보상된 화상 신호(DBb)를 레벨 조정부(32)에 공급한다. 결함 보상 처리부(31B)에서의 보상 신호 생성부(311)는 제어부(50)로부터 수신된 오프셋 조정 신호(OGB)에 근거하여 촬상소자(21B)의 온도와 비디오 앰프(22B)의 이득에 따라 보상 신호의 신호 레벨을 조정한다. 결함 보상 처리부(31B)에서 보상 전환부(313)는 보상 전환 기준 신호(CRB)를 사용하여 보상 전환을 수행한다.

다음에, 결함 보상 동작에 대해 설명한다. 결함 보상 처리부(31R)에 공급된 화상 신호(DRa)가 제 1결함 화소에 관한 화소 신호인 경우, 결함 보상 처리부(31R)는 결함 정보 저장부(310)로부터 결함 정보(RPR)를 수신한다. 결함 보상 처리부(31B)의 보상 신호 생성부(311)는 보상 신호(DHR)를 생성하기 위해 오프셋 조정 신호(OGR)를 사용하여 결함 정보(RPR)에 의해 나타낸 오프셋 량에 연산 처리를 수행한다. 다음에, 보상 신호 생성부(311)는 제 1보상부(312)와 보상 전환부(313)에 보상 신호(DHR)를 공급한다.

제 1보상부(312)는 보상 신호 생성부(311)에서 생성된 보상 신호(DHR)를 제 1결함 화소에 관한 화소 신호로부터 제 1결함 화소에서 발생된 오프셋을 제거하기 위하여 화상 신호(DRa)에 가산한다. 다음에, 제 1보상부(312)는 보상된 화상 신호(DRah)를 생성하고 그것을 제 2보상부(314)에 공급한다.

보상 전환부(313)는 보상 신호(DHR)와 제어부(50)로부터 수신된 보상 전환 기준 신호(CRR)를 비교하고, 이 비교 결과를 나타내는 보상 전환 신호(CCR)를 생성 한다. 다음에, 보상 전환부(313)는 보상 전환 신호(CCR)를 제 2보상부(314)에 공급한다.

제 2보상부(314)는 제 1보상부(312)로부터 수신된 화상 신호(DRah)에 보상을 수행하여, 결함 정보(RPR)에 의해 나타낸 제 2결함 화소에 관한 화소 신호가 보상될 수 있다. 보상 전환 신호(CCR)가 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하는 것을 나타낼 때, 제 2보상부(314)는 제 1결함 화소 주위의 주변 화소에 관한 신호를 사용하는 수단에 의해 보상 신호(DHR)를 사용함으로써 보상되는 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상한다. 화상 신호(DRah)에서 화소 신호는 화상 신호(D뀨)를 생성하기 위해 제 1 및 제 2보상부(312, 314)에서 보상된다. 화상 신호(DRb)는 레벨 조정부(32)에 공급된다.

또한, 결함 보상 처리부(31G, 31B)는 보상된 화상 신호(DGb, DBb)를 생성하기 위해 결함 보상 처리부(31R)와 같은 결함 보상 동작을 수행한다. 다음에, 결함 보상 처리부(31G, 31B)는 보상된 화상 신호(DGb, DBb)를 레벨 조정부(32)에 공급한다.

따라서, 화상 신호(DRa, DGa, DBa)에서 제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋 량이 촬상소자의 온도와 비디오 앰프의 이득에 근거하여 변경되어도, 결함 보상 처리부(31R, 31G, 31B)에서 이러한 결함 보상 동작은 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하기 위해 제 1보상부(312)를 올바르게 실시할 수 있다. 보상 신호의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CR)의 신호 레벨을 초과할 때, 제 2보상부(314)는 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상한다. 이 때문에, 제 1보상 부(312)에서 결함 보상이 수행될 때 과보상이 생기는 경우, 제 2보상부(314)는 보상 신호를 사용하지 않고 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하여, 과보상이 없는 결함 보상이 수행될 수 있다.

비록, 도 4에 나타내는 결함 보상부(31)에서, 제 1 및 제 2보상부(312, 314)는 케스케이드 접속(cascade connection)을 사용하여 서로 접속되었지만, 제 1 및 제 2보상부(312, 314)는 패러렐 접속(parallel connection)을 사용하여 서로 접속될 수 있고, 그것에 의해 상기와 같은 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 결함 보상부의 다른 실시 예로서 제 1 및 제 2보상부(312, 314)가 패러렐 접속했을 경우 결함 보상부(131)를 나타낸다. 결함 보상부(131)에서 결함 보상 처리부(131R, 131G, 131B)는, 서로 동일한 구성을 갖는다. 다음에 결함 보상 처리부(131R)만 설명되고 결함 보상 처리부(131G, 131B)의 상세한 설명은 생략된다. 또, 도 5에 있어서, 도 4에 대응하는 부분에 대해서는 동일 부호를 교부하고, 상세한 설명은 생략된다.

화상 신호(DRa)는 결함 보상 처리부(131R)에서 제 1 및 제 2보상부(312, 314)의 양쪽 모두에 공급된다. 다음에 제 1보상부(312)는 화상 신호(DRa)를 생성하고 보상된 화상 신호(DRah)를 신호 전환 스위치(315)의 고정 단자(Pa)에 공급한다. 제 2 보상부(314)는 화상 신호(DRa)에 보상을 수행하여 제 2결함 화소에 관한 화소 신호가 보상될 수 있다. 다음에 제 2보상부(314)는 보상된 화상 신호(DRaj)를 생성하고 보상된 화상 신호(DRaj)를 신호 전환 스위치(315)의 고정 단자(Pb)에 공급한다. 보상 전환 신호(CCR)가 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하는 것을 나타낼 때, 제 2보상부(314)는 보상 신호(DHR)를 사용하여 오프셋 보상을 하는, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호에 보상을 수행한다.

신호 전환 스위치(315)에서 가동(공통) 단자(Pc)는 고정 단자(Pa) 혹은 고정 단자(Pb)의 어느 쪽에 접속을 변경하기 위하여 접속되어 화상 신호(DRah 혹은 DRaj)가 선택될 수 있다. 신호 전환 스위치(315)는 화상 신호(DRb)로서 선택된 화상 신호를 레벨 조정부(32)에 공급한다.

이 신호 전환 스위치(315)에서는, 예를 들면, 가동(공통) 단자(Pc)는 고정 단자(Pb)에 먼저 접속된다. 보상 전환부(313)로부터 수신된 보상 전환 신호(CCR)는 보상 신호(DHR)가 보상 전환부(313)에 공급되고 이 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하지 않는 것을 나타낼 때, 신호 전환 스위치(315)는 가동(공통) 단자(Pc)의 접속을 고정 단자(Pa)로 전환하여, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호(DRah)가 선택될 수 있다.

이와 같이 구성하면, 보상 신호(DHR)가 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하지 않은 신호 레벨을 가지는 제 1결함 화소에 관하여 선택되는, 보상 신호(DHR)를 사용하여 오프셋이 제거된 화상 신호(DRah)를 허가한다. 다음에 선택된 화상 신호(DRah)는 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정부(32)에 공급된다. 대신에, 이러한 구성은 보상 신호(DHR)가 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하는 신호 레벨을 가지는 제 1결함 화소와 제 2결함 화소에 관해 선택되는, 주변 화소에 관한 신호를 사용하여 결함 보상이 수행된, 화상 신호(DRaj)를 허가한다. 다음에 선택된 화상 신호(DRaj)는 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정부(32)에 공급된다. 결함 화소가 없다면, 촬상부(20)로부터 공급된 화상 신호(DRa)가 제 2보상부(314)와 신호 전환 스위치(315)를 통해 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정부(32)에 공급되는 것에 주목한다.

또한, 결함 보상 처리부(131G, 131B)는 결함 보상 처리부(131R)와 동일한 구성을 갖는 것으로, 결함 보상부(131R)와 동일하게, 결함 보상이 수행된 화상 신호(DGb, DBb)를 레벨 조정부(32)에 공급할 수 있다. 따라서, 결함 보상부(131)는 도 3에 나타낸 결함 보상부(31)와 동일하게, 화상 신호(DRb, DGb, DBb)를 레벨 조정부(32)에 공급한다.

따라서, 도 3에 나타내는 결함 보상부(31)와 유사하게, 상기 언급된 구성을 가지는 이러한 결함 보상부(131)는, 촬상소자의 온도와 비디오 앰프의 이득에 근거하여 화상 신호(DRa, DGa, DBa)에서의 제 1결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋 량이 변화해도, 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 올바르게 보상하기 위한 제 1보상부를 가능하게 한다. 제 1보상부가 결함 보상을 수행할 때 과보상이 생기는 경우, 제 2보상부(314)는 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하고, 그것에 의해 과보상이 없는 결함 보상이 수행된다.

상기 실시 예에 따르면, 보상 신호의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호를 초과할 때, 제 2보상부(314)는 도 4, 5에 나타낸 결함 보상부(31, 131)에서, 이 보상 신호를 사용하여 결함이 보상되는 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하였다. 그러나, 제 1결함 화소에 관한 보상된 화소 신호에 화상 신호는 제 1보상부(312)에 의해 얻어진 제 1결함 화소에 관한 결함 보상 결과와 제 2보상부(314)가 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상할 때 결함 보상 결과를 사용하여 생성될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 결함 보상 디바이스의 다른 실시 예로서 제 1보상부(312)에 의해 얻어진 제 1결함 화소에 관한 결함 보상 결과와 제 2보상부(314)가 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상했을 때의 결함 보상 결과를 사용하여 제 1결함 화소에 관한 보상된 화소 신호에서 화상 신호가 생성되는 결함 보상부(231)의 구성을 나타낸다.

결함 보상부(231)에서 결함 보상 처리부(231R, 231G, 231B)는 동일한 구성을 갖는다. 다음에 결함 보상 처리부(131R)만 상세히 설명하고 결함 보상 처리부(231G, 231B)에 대한 상세한 설명은 생략한다. 도 6에서는, 도 4, 도 5에서 대응하는 부분에 대해서는 동일 부호를 교부하고, 상세한 설명을 생략한다.

제 1보상부(312)는 보상 후의 화상 신호(DRah)를 연산 처리부(316)에 공급한다. 제 2 보상부(314)는 보상 후의 화상 신호(DRaj)를 연산 처리부(316)에 공급한다.

보상 전환부(313)는 보상 신호(DHR)의 신호 레벨과 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 비교하고, 이 비교 결과를 나타내는 보상 전환 신호(CCR)를 생성한다. 다음에, 보상 전환부(313)는 제 2보상부(314)와 연산 처리부(316)에 보상 전환 신호(CCR)를 공급한다.

연산 처리부(316)는 제 1보상부(312)로부터 수신된 화상 신호(DRah)와 제 2보상부(314)로부터 수신된 화상 신호(DRaj)에 연산 처리를 수행한다. 다음에 연산 처리부(316)는 이 연산 결과를 레벨 조정부(32)에 공급한다. 이 연산 처리에서는, 화상 신호(DRah, DRaj)에 각각 계수를 곱셈하고, 곱셈 결과를 서로 가산한다.

예를 들면, 연산 처리부(316)는 보상 전환부(313)로부터 수신된 보상 전환 신호(CCR)가 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과할 때, 화상 신호(DRah, DRaj)에 계수(Kh(Kh=0.5), Kj(Kj=0.5))를 각각 곱한다. 다음에 연산 처리부(316)는 그것을 서로 가산한다. 이때, 연산 결과는 화상 신호(DRah, DRaj)의 평균치를 나타낸다. 연산 처리부(316)는 이 평균치에 관한 신호를 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정부(32)에 공급한다.

보상 전환 신호(CCR)가 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하지 않는 것을 나타낼 때, 계수(Kh)는 1로 설정되고 계수(Kj)는 0으로 설정된다. 이때, 연산 결과는 제 1보상부(312)로부터 수신된 화상 신호(DRah)를 나타낸다. 다음에 연산 처리부(316)는 이 연산 결과를 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정부(32)에 공급한다.

보상 전환 신호(CCR)는 보상 신호(DHR)가 공급되지 않는 것을 나타낼 때, 즉 결함 화소가 아닐 때, 화상 신호(DRah, DRaj)는 서로 동일하다. 따라서, 계수("Kh=1, Kj=0", "Kh=0, Kj=1", 및 "Kh=0.5, Kj=0.5") 중 어느 하나로 설정된다. 즉, 촬상부(20)로부터 수신된 화상 신호(DRa)는 화상 신호(DRb)로서 레벨 조정 부(32)에 공급된다.

따라서, 보상 신호(DHR)의 신호 레벨이 보상 전환 기준 신호(CRR)의 신호 레벨을 초과하면, 제 1보상부(312)에서 보상된 호소 신호와 제 2보상부(314)에서 보상된 화소 신호를 사용하여 얻어진 신호가 보상된 신호로서 이용된다.

또한, 결함 보상 처리부(231G, 231B)는 보상된 화상 신호(DGb, DBb)를 생성하기 위해결함 보상 처리부(231R)와 동일한 동작을 수행하여, 결함 보상 처리부(231G, 231B)는 화상 신호(DGb, DBb)를 레벨 조정부(32)에 공급할 수 있다.

따라서, 예를 들면, 제 2보상부(314)가 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 보상했을 때에 화상 신호의 주파수 특성에서 열화가 현저히 발생하여도, 보상 후의 신호는, 제 1보상부(312)에서 보상된 화소 신호가 사용될 때 제 1결함 화소에 관한 화소 신호를 포함한다. 이것은 주파수 특성의 열화를 감소시키는 것이 가능해진다.

비록 상기 실시 예에서, 제어부(50)는 보상 신호의 신호 레벨을 조정하기 위하여 오프셋 조정 신호(OG)를 결함 보상부(31, 131, 231)에 각각 공급하였지만, 센서 신호(TPR, TPG, TPB)와 비디오 앰프(22R, 22G, 22B)의 이득을 나타내는 정보를 보상 신호 생성부(311)에 공급함으로써 촬상소자(21R, 21G, 21B)의 온도와 비디오 앰프의 이득에 근거하여 조정될 수 있다.

또한, 결함 보상부(31, 131, 231)의 각각은 결함 정보 저장부(310)에 설치되어 있지만, 결함 정보가 결함 보상부(31, 131, 231)의 각각에 이용되면 결함 정보 저장부(310)는 결함 보상부(31, 131, 231)의 각각으로부터 분리되어 준비되어도 좋 다. 예를 들면, 촬상 디바이스(20)가 결함 정보 저장부(310)에 설치되면, 촬상소자와 결함 정보 저장부에 저장된 결함 정보를 용이하게 조정하는 것이 가능하다. 이것은 결함 보상부(31, 131, 231)의 각각이 결함 정보 저장부(310)에 설치된 경우에 비해 촬상 디바이스(20)와 화상 신호 처리부(30)의 관리가 용이해진다.

비록, 상기 실시 예에서, 보상은 결함 화소에 관한 화소 신호의 보상이 언급된 것이지만, 보상은 과보상을 발생하는 보상을 다른 것으로 대체 및 과보상을 발생하는 보상을 다른 것으로부터의 숨김을 포함한다.

다양한 수정, 결합, 부분 결합 및 교체가 그것들이 첨부된 청구항 또는 그와 동등한 실질적인 범위 내에 있는 한, 당업자에 의해 설계 요구 사항 및 기타 요소들에 따라 발생될 수 있음은 물론이다.

도 1은 종래의 결함 보상을 위한 조작을 설명하는 도면이다.

도 2는 결함 보상 조작에서 과보상(over-compensation)을 설명하는 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 촬상장치의 실시 예의 구성을 나타내는 블럭도이다.

도 4는 본 발명에 따른 결함 보상부의 실시 예의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 5는 본 발명에 따른 결함 보상부의 다른 실시 예의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6은 본 발명에 따른 결함 보상부의 또 다른 실시 예의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims

촬상장치에 있어서,

촬상소자를 포함하고, 상기 촬상소자를 사용하여 화상 신호를 생성하는 촬상 디바이스와,

상기 촬상소자에서 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부로, 상기 결함 화소는 각 화소마다 생성된 화소 신호의 오프셋을 일으키고, 상기 오프셋은 소정의 양보다 큰 양을 가지며,

결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 근거하여 각 결함 화소마다 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성부와,

화소 신호에 보상 신호를 적용하여 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 1보상부와,

화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 2보상부와,

제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨의 비교에 근거한 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 보상 전환부는, 상기 보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호를 초과하지 않을 때, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호를 설정하고, 상기 보상 전환부는, 상기 보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호를 초과할 때, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1 보상부에서 보상된 제 1신호와 상기 2보상부에서 보상된 제 2신호를 수신하고 제 1 및 제 2신호에 연산 처리를 수행하는 연산 처리부를 더 포함하며,

상기 보상 전환부는, 상기 보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호를 초과하지 않을 때, 연산 결과로서 연산 처리부로부터 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호를 출력하고, 상기 보상 신호의 신호 레벨이 소정의 보상 전환 기준 신호를 초과할 때, 연산 결과로서 연산 처리부로부터 제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호를 사용하여 연산에 의해 얻어진 제 3신호를 출력하도록 연산 처리부의 출력을 전환하고, 연산 처리부는 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 제 1 및 제 3신호 중 어느 하나를 설정하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 결함 정보 저장부는 상기 화소마다 생성되는 화소 신호가 입사 광선에 의존하지 않는 신호 레벨을 가지는 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하고,

상기 제 2 보상부는 상기 입사 광선에 의존하지 않는 신호 레벨을 가지는 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 2 보상부는 결함 화소 주위의 주변 화소의 제 4신호를 사용함으로써 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 보상 신호 생성부는, 상기 촬상소자의 온도와 상기 촬상 디바이스가 화상 신호를 생성할 때의 이득 중 적어도 하나에 근거하여 보상 신호의 신호 레벨을 보상하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 촬상 디바이스는 디지털 화상 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
제 1항에 있어서,

상기 결함 정보는 결함 화소의 위치와 오프셋의 량에 관한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 촬상장치.
결함 보상 디바이스에 있어서,

화소 신호의 오프셋을 일으키는 결함 화소에 관한 결함 정보를 저장하는 결함 정보 저장부로, 상기 오프셋은 소정의 양보다 큰 양을 가지며,

결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 근거하여 각 결함 화소마다 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성부와,

화소 신호에 보상 신호를 적용하여 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 1보상부와,

화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 2보상부와,

제 1보상부에 의해 보상된 제 1신호와 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준 신호의 신호 레벨의 비교에 근거한 제 2보상부에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 결함 보상 디바이스.
결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호를 얻기 위하여, 결함 화소에 관한 결함 정보를 사용하여 소정의 값만큼 각 화소마다 촬상소자에 의해 생성된 화소 신호의 큰 오프셋을 일으키는 결함 화소로, 촬상소자에서 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 결함 보상방법에 있어서,

결함 정보에 의해 나타내진 결함 화소에 관한 화소 신호의 오프셋에 근거하여 각 결함 화소마다 보상 신호를 생성하는 보상 신호 생성단계와,

촬상소자에 의해 생성된 화소 신호에 보상 신호를 적용하여 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 1보상 단계와,

촬상소자에 의해 생성된 화소 신호에 보상 신호를 적용하지 않고 결함 정보에 의해 나타낸 결함 화소에 관한 화소 신호를 보상하는 제 2보상 단계와

제 1보상 단계에서 보상된 제 1보상 신호와 보상 신호의 신호 레벨의 결과와 소정의 보상 전환 기준신호의 신호 레벨의 비교에 근거한 제 2보상 단계에 의해 보상된 제 2신호 사이를 전환하고, 결함 화소에 관한 화소 신호가 보상된 화상 신호로서 전환된 신호를 설정하는 보상 전환 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 결함 보상방법.