KR20100112067A

KR20100112067A - 클램프 제어 방법, 클램프 보정 장치, 이미지 센서, 및 전자 기기

Info

Publication number: KR20100112067A
Application number: KR1020097021327A
Authority: KR
Inventors: 히로유끼 다구찌
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2008-02-14
Filing date: 2009-02-13
Publication date: 2010-10-18
Also published as: JP2009219107A; TWI399976B; CN101682701A; WO2009101996A1; JP5418810B2; EP2139228A4; US8310568B2; US20100128150A1; TW200952475A; CN101682701B; EP2139228A1

Abstract

본 발명은, 고화소 이미지 센서에 있어서, 소비 전력이 작아 전체적으로 위화감이 없는 고화질 촬상을 가능하게 할 수 있는 클램프 제어 방법, 클램프 보정 장치, 이미지 센서, 및 전자 기기에 관한 것이다.

클램프 보정 처리로서, 동일한 주사행에 있어서, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 행 화소의 평균치를 산출하여 유지하는 처리(S31)와, 다음의 각각의 행 주사시에, 그 평균치를 불러내어, 그 자체로부터 평균치를 빼서 소정의 클램프 보정을 하고, 대응하는 좌측 유효 화소 영역(41L)의 행의 흑색 레벨의 하한치로 하는 처리(S32)가 있다. 또한, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 행 화소의 평균치를 산출하여 유지하는 처리(S41)와, 다음의 각각의 행 주사시에, 그 평균치를 불러내어, 그 자체로부터 평균치를 빼서 소정의 클램프 보정을 하고, 대응하는 좌측 유효 화소 영역(41R)의 행의 흑색 레벨의 하한치로 하는 처리(S42)가 있다. 본 발명은, 고화소 CMOS 이미지 센서 등에 적용 가능하다.

광전 변환 화소부, 열 병렬 AD 변환부, 열 주사부, 데이터 연산부, I/O 변환부

Description

클램프 제어 방법, 클램프 보정 장치, 이미지 센서, 및 전자 기기{CLAMP CONTROL METHOD, CLAMP CORRECTION DEVICE, IMAGE SENSOR, AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 클램프 제어 방법, 클램프 보정 장치, 이미지 센서, 및 전자 기기에 관한 것으로, 칩 사이즈가 비교적 크고, 다회 연속 노광(stitching exposure)을 행하는 고화소 타입의 이미지 센서의 좌우 오프셋을 개선할 수 있도록 된, 클램프 제어 방법, 클램프 보정 장치, 이미지 센서, 및 전자 기기에 관한 것이다.

칩 사이즈가 크고, 또한 일천만 화소를 초과하는 고화소 타입의 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서가 종래부터 존재한다. 이와 같은 CMOS 이미지 센서는, 제조 공정상, 한번에 노광되는 면적에 제약이 있으므로, 통상은 좌우 2번으로 나누어 다회 연속 노광이 행해진다. 그때, 좌우 영역을 완전히 동일하게 형성하는 것은, 제조 조건의 편차에 의해 매우 곤란하다. 따라서, 좌우의 화소 회로에 암전류의 차가 생기고, 결과적으로 좌우의 화상에서 오프셋이 발생하게 되는 경우가 있다.

예를 들어, 특허 문헌 1에는, CDS(상관 2중 샘플링 : Correlated Double Sampling) 방식의 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS 이미지 센서에 대해, 촬상 영역의 좌우에서 발생하는 오프셋차를 제거하기 위해, 다음 (1)과 (2)의 신호를 병 용하여 클램프 보정하는 기술이 개시되어 있다. (1)의 신호라 함은, 좌우 더미 화소(여분의 HCCD로 광전 변환부에 의존하지 않는 신호가 채용됨)의 신호를 말한다. (2)의 신호라 함은, 좌우의 OB 화소(옵티컬 블랙 화소 : 광전 변환부에 의존하는 신호가 채용되지만, 차광되어 있는 화소)의 신호를 말한다.

그러나, 특허 문헌 1의 기술에서는, 유효 화소 영역의 화소 신호로부터, (1) 및 (2)의 신호를 감산해야만 한다. 또한 좌우 2계통의 CDS, A/D 변환, OB 클램프 등을 행하기 위한 회로가 필요하다. 따라서, 회로 구성이 복잡해져 회로 면적이 증대하게 된다.

예를 들어, 특허 문헌 2에는, 화소 신호를 전류 신호로서 출력하는 전류 출력 방식의 CMOS 이미지 센서에 대해, 촬상 신호의 직류 레벨로서 촬상 소자의 OPB(Optical Black : 광학적 흑색) 레벨을 기준 레벨에 맞추어 일정치로 유지하는 기술이 개시되어 있다. 특허 문헌 2에는, 포토 센서 에리어 영역의 옆에 인접하여 OPB 영역이 배치된 실시예가 기재되어 있다. 또한 검지한 출력 레벨과 미리 정해져 있는 기준 전압치의 차가 대략 0이 되도록, 촬상 신호로 클램프 전류를 귀환하는 기술이 특허 문헌 2에 개시되어 있다.

예를 들어, 특허 문헌 3에는, CCD를 사용한 고체 촬상 소자의 기술로서, 다음과 같은 흑색 레벨 보정 방법이나 게인 보정 방법을 이용한 기술이 개시되어 있다. 흑색 레벨 보정 방법에서는, 1화면분의 라인 단위로 판독된 화소 정보가 복수의 채널로 분할하여 출력된다. 이미지 센서로부터 판독된 화소 정보의 흑색 레벨은 채널마다 검출되어, 채널마다 상기 화소 정보의 흑색 레벨이 보정된다. 또한, 게인 보정 방법에서는, 이미지 센서로부터 판독된 화소 정보의 채널간의 게인차가 검출되어, 채널간의 게인차가 보정된다. 또한, 특허 문헌 3에는, 좌우 양 채널을 독립적으로 흑색 레벨 보정할 수 있는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 3에 기재된 기술에서는, 수평 레지스터로부터의 출력이 좌우 2채널 필요하다.

또한 예를 들어, 특허 문헌 4에는, 다음과 같은 기술이 개시되어 있다. 즉, 복수 분할된 유효 화소 영역의 좌우 양측에 OB(OPB) 에리어가 형성된다. 고체 촬상 소자의 복수의 분할 촬상 에리어로부터 각각 출력된 촬상 신호로부터, 제1 및 제2 OB 에리어로부터 광학적인 흑색 레벨을 나타내는 제1 및 제2 OB 신호가 출력된다. 이들 OB 신호 중, 어느 하나의 OB 신호가 감산됨으로써, 촬상 신호의 OB 클램프가 행해진다. 또한, 특허 문헌 4에는, 각각의 OB 에리어를 블록화하여 블록마다의 OB 신호의 평균치를 산출하는 기술에 대해서도 개시되어 있다.

그러나, 특허 문헌 4의 기술에서도, 좌우 2채널분 필요하다. 또한, 특허 문헌 4의 기술에서는, 좌우의 분할 촬상 에리어로부터 각각 출력된 촬상 신호로부터, OB(OPB) 영역의 광학적인 흑색 레벨을 감산하는 방법이 채용되어 있다. 따라서, 특허 문헌 4의 기술에서는, 촬상 에리어의 촬상 처리가 필요하고, 보정치를 산출하는 데 시간이 걸리게 된다.

상술한 특허 문헌 1, 특허 문헌 3, 특허 문헌 4 등의 기술에서 채용되어 있는 2채널 방식(다채널 방식)에서는, 클램프 보정 처리가 병렬 처리로 되어 처리 속도는 향상되지만 소비 전력을 저감할 수 없게 된다. 게다가, 보정 처리 후에 2채 널(다채널)분의 화상 데이터를 1매의 화상 데이터에 다시 합성하는 화상 합성 처리 회로가 필요하게 된다. 나아가, 좌우의 오프셋을 저감시키기 위해 2채널화하였으므로, 좌우의 처리 회로 요소가 증가한다. 따라서, 배선의 배치도 포함하여, 제조 조건 등의 편차에 의해, 회로 오차가 오히려 증가하여, 오프셋이 증대하게 된다.

또한, CMOS 이미지 센서에 내장되는 종래의 클램프 방법으로서는, 수직 OPB를 사용하는 수직 클램프 방식과, 수평 OPB를 사용하는 수평 클램프 방식이 존재한다. 특히, 수평 클램프 방식에서는, 좌우 화면에서 OPB치가 다른 경우라도, 일률적으로 유효 화소 영역 전체에 대해 1라인마다 보정이 행해진다. 따라서, 상술한 다회 연속 노광을 행하는 타입의 클램프 제어에는 부적절하였다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 제3697172호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 제3969190호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2002-252808호 공보

[특허 문헌 4] 일본 특허 공개 제2007-6538호 공보

그러나, 칩 사이즈가 비교적 큰 고화소 이미지 센서에 있어서, 좌우 독립적으로 수평 클램프의 제어를 복잡해지지 않게 용이하게 실행할 수 있고, 소비 전력이 작아 전체적으로 위화감이 없는 고화질 촬상을 가능하게 하는 것이 요구되고 있다. 그러나, 특허 문헌 1 내지 특허 문헌 4도 포함한 종래의 기술에서는, 이러한 요구에 충분히 응할 수 없는 현상이다.

본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것이다. 즉, 본 발명은, 칩 사이즈가 비교적 큰 고화소 이미지 센서에 있어서, 좌우 독립적으로 수평 클램프의 제어를 복잡해지지 않고 용이하게 실행할 수 있고, 소비 전력이 작아 전체적으로 위화감이 없는 고화질 촬상을 실현할 수 있도록 하는 것이다.

<과제를 해결하기 위한 수단>

본 발명은, 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서에 있어서, 동일한 유효 화소 영역이면서, 제조 조건의 차이 등에 의해, 영역의 좌우에서 전기 물리적 특성이 미묘하게 다른 경우의 흑색 레벨의 클램프 보정 처리를 행하는 것을 목적으로 하고, 상기, 전기 물리적 특성이 약간 다른 유효 화소 영역을 가상적으로 좌우의 영역으로 나누고, 좌우 영역을 포함하는 유효 화소 영역의 전체의 좌우에 각각 좌측 수평 OPB 영역, 우측 수평 OPB 영역을 형성하고, 미리 정해진 주사 순서에 따라서 데이터 신호를 1행씩 교대로 1개의 입력부로부터 OPB 클램프 보정 회로에 입력시키고, 유효 화소 영역의 행 주사보다도 전에 클램프 보정치를 정하여 유효 화소 영역의 행 신호 레벨의 하한치로서 공급하고, 일련의 데이터를 내부 처리함으로써, 보정된 결과를 1개의 출력부로부터 출력시켜, 가상적으로 정해진 좌우의 유효 화소 영역에 대해, 독립적으로 클램프 보정을 단시간에 고정밀도로 실행하는 것을 가능하게 하고 있다.

좌우 각각의 수평 OPB 영역의 1행의 화소수는 유효 화소 영역의 1행의 화소수보다도 상당히 적은 화소수로 하고, OPB 영역의 1행을 구성하는 화소 신호의 평균치를 상기 OPB 클램프 보정 회로 내의 평균치 산출 회로에 의해 단시간에 산출하고, 그 값을 빼서 0 보정하고, 편의상 정의되는 좌우의 유효 화소 영역의 다음 행의 흑색 레벨의 하한치로 사용하고, 이와 같이 하여 순차, 각각의 대응하는 유효 화소 영역의 최종행까지 실행하여 클램프 보정을 완성시키는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은, OPB 영역 중에 결함 화소가 존재하는 경우도 고려하고 있다.

수평 방향의 주사는, 좌측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 유효 화소 영역, 우측 OPB 영역의 순서, 혹은 좌측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 OPB 영역, 우측 유효 화소 영역의 순서, 혹은 좌측 OPB 영역, 우측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 유효 화소 영역의 순서로 하고, 동일한 주사행에 있어서, 좌우의 OPB 영역의 행 화소의 평균치를 제1 평균치 산출 회로 및 제2 평균치 산출 회로에 의해 산출하여, 제1 데이터 유지 회로 및 제2 데이터 유지 회로 내에 유지하고, 다음의 각각의 행 주사시에 불러내어, 감산 회로에 의해 그 자체를 빼서, 그 값이 0이 되도록 클램프 보정하고, 대응하는 유효 화소 영역의 행의 흑색 레벨의 하한치로 한다.

상기한 평균치화 처리의 과정에서는, OPB 영역 중에 결함 화소가 있는 경우, 화소의 OPB치가 이상치를 나타내므로, 이 값을 제거하여 화소의 OPB치의 총합을 취하고, 이 값을 1행 중의 전체 화소수보다 결함 화소의 수를 뺀 값으로 나눔으로써, 결함 화소에 의한 OPB 평균치에의 영향을 없애는 것을 가능하게 하고 있다.

또한 상기한 과정에서, OPB 영역의 1행의 화소 전체가 결함 화소인 경우는 이 행의 평균화 OPB치는 클램프 처리에 사용하지 않고, 대신에 데이터 유지 회로(메모리 등 기억 작용을 갖는 회로)에 유지되어 있는 최신의 정상의 평균화 OPB치를 사용하여 유효 화소 영역의 클램프 보정을 행하는 것도 가능하게 하고 있다.

OPB 클램프 보정이라 함은, 이미지 센서의 촬상 에리어의 외측에 광전 변환부는 갖지만 차광된 화소로 구성되는 가늘고 긴 영역이 있고, 이 부분의 흑색을 신호 레벨의 기준치로서 채용하여, 촬상 에리어에서 계측되는 흑색(다이나믹 레인지의 하한치)의 명도를 보정하는 처리를 말하고, 통상은, 촬상 에리어에서 계측되는 흑색 레벨은 OPB 영역의 흑색 레벨보다도 약간 높고, 그로 인해 촬상 에리어의 백색 내지 흑색의 다이나믹 레인지가 설계치보다도 약간 좁아지므로, OPB 영역의 흑색의 레벨치를 사용하여 촬상 에리어의 다이나믹 레인지를 넓히는 보정 처리가 필요하게 된다. 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서의 경우, CCD 이미지 센서와 같이 유효 화소 영역의 화소 신호로부터, OPB 영역의 신호 레벨을 감산하는 신호 처리는 수반하지 않고, 먼저 OPB 영역의 흑색의 하한치를 정하고 나서, 다음에 유효 화소 영역 흑색의 하한치를 정한다는 점에 큰 특징이 있다.

또한, 통상은 OPB 영역의 흑색의 최하한치는 이론상의 흑색(0 레벨)보다도 약간 부유하고 있으므로, 0으로부터의 차분치를 OPB 영역의 개개의 화소나 행에 대해 계측하고, 예를 들어, 본 발명과 같이 OPB 영역의 각 행의 OPB치를 사용하여 유효 화소 영역의 각 행에 대해 클램프 보정을 행하는 경우에는, 전술한 행의 부유량(차분치)이 0이 되도록 하여 유효 화소 영역의 행에 전달되는 클램프 보정 처리가 필요하다.

또한 동일한 이미지 센서 칩 내에서도 제조 조건의 편차에 의해, 유효 화소 영역의 상하 혹은 좌우 등에서 흑색 레벨의 하한치가 미묘하게 다르기 때문에, 그들 영역에 대응한 OPB 영역이 필요하게 되고, 개개의 유효 화소 영역 전체에 대해 한 행씩 클램프 보정을 실행할 필요가 있다.

<발명의 효과>

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 칩 사이즈가 비교적 큰 고화소 이미지 센서에 있어서, 좌우 독립적으로 수평 클램프의 제어를 복잡해지지 않고 용이하게 실현할 수 있게 되고, 소비 전력이 작아 전체적으로 위화감이 없는 고화질 촬상을 실현할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용된 좌우 독립 OPB 클램프 보정부를 구비한 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서의 전체 구성의 주요 부분의 구성예를 도시하는 도면.

도 2는 도 1의 데이터 연산부의 구성예를 도시하는 도면.

도 3은 종래의 클램프 방법 중, 수직 OPB 방식의 클램프 보정의 방법을 설명하는 도면.

도 4는 종래의 클램프 방법 중, 수평 OPB 방식의 클램프 보정의 방법을 설명하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시예 1로서, 좌우 독립 클램프 제어 방식의 개념을 나타내는 도면으로, 수평 OPB에 의한 좌우 독립 클램프 방식에 의한 광전 변환 화소부의 확대도.

도 6은 도 5의 본 발명의 실시예 1, 즉 좌우 독립 클램프 제어 방식의 실시예 1의 동작 중, 점 결함(화소 결함)이 있는 경우의 동작을 설명하는 도면.

도 7은 본 발명의 실시예 1 중, 도 6과는 다른 실시예로, 유효 화소 영역의 수평 주사선의 수보다도 OPB 영역의 주사선의 수가 많은 경우의 실시예를 도시하는 도면.

도 8은 본 발명에 관한 데이터 처리의 일례의 타이밍차트.

도 9는 본 발명에 관한 데이터 처리의 다른 예의 타이밍차트.

도 10은 본 발명에 관한 데이터 처리의 또 다른 예의 타이밍차트.

도 11은 본 발명이 적용된 클램프 보정 처리의 일례를 설명하는 흐름도.

도 12는 도 2의 클램프 보정부의 구성예를 도시하는 도면.

도 13은 도 2의 클램프 보정부의 구성예로, 도 12와는 다른 예를 나타내는 도면.

도 14는 본 발명의 실시예 2로서, 수직ㆍ수평 병용 좌우 독립 OPB 클램프 제어 방식의 실시예를 채용한 경우에 있어서의, 그 실시예 2의 동작을 설명하는 도면.

도 15는 본 발명의 실시예 3으로서, 좌우 상하 4영역 1/2 상하 판독 좌우 독립 OPB 클램프 제어 방식의 실시예를 채용한 경우에 있어서의, 그 실시예 3의 동작을 설명하는 도면.

<부호의 설명>

11 : 광전 변환 화소부

12 : 열 병렬 AD 변환부

13 : 열 주사부

14 : 데이터 연산부

15 : I/O 변환부

21 : 셀렉터부

22 : 제어 신호 출력부

23 : 데이터 유지부

24 : 클램프 보정부

25 : 가산부

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다.

도 1과 도 2는, 본 발명이 적용된 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서의 클램프 시스템의 구성예를 도시하고 있다.

즉, 도 1은 본 발명이 적용된 좌우 독립 OPB 클램프 보정부를 구비한 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서의 전체 구성의 주요 부분의 구성예를 나타내고 있다.

CMOS 이미지 센서 전체는, 광전 변환 화소부(11), 열 병렬 AD 변환부(12), 열 주사부(13), 클램프 회로 등을 포함하는 데이터 연산부(14), 및 I/O 변환부(15)를 포함하도록 구성되어 있다.

본 발명이 적용되는 클램프 회로 등을 포함하는 데이터 연산부(14)는, 열 병렬 AD 변환부(12)의 후단이며, 열 주사부(13)와 I/O 변환부(15) 사이에 배치된다.

도 2는, 신호 데이터의 흐름의 관점에서, 도 1의 a1 내지 a2 사이에 도시되는 데이터 연산부(14)의 구성예를 도시하고 있다.

데이터 연산부(14)는 셀렉터부(21), 제어 신호 출력부(22), 데이터 유지부(23), 클램프 보정부(24), 및 가산부(25)를 포함하도록 구성되어 있다.

도 2의 예의 데이터 연산부(14)는, 예를 들어 항상 1행 앞의 1행분의 데이터를 유지하고, 필요에 따라서 불러내어지는 구성을 갖고 있다.

여기서, 본 발명의 이해를 용이한 것으로 하기 위해, 종래의 클램프 방법에 대해 설명한다.

도 3은, 종래의 클램프 방법 중, 수직 OPB 방식에 의한 수직 클램프 방법을 설명하는 도면이다.

도 3에 도시되는 이미지 센서는, 칩 사이즈가 비교적 크고, 좌우 다회 연속 노광을 행한 고화소 타입의 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서를 상정하고 있다. 도 3의 이미지 센서는, 유효 화소 영역(31) 전체의 상부 또는 하부(도 3의 예에서는 상부)에 횡방향으로 가늘고 긴 수직 OPB 영역(32)이 배치되어 있다. 또한, 도 3의 이미지 센서는, 좌우 전기 물리 특성이 전혀 동일해지지 않는다. 따라서, 유효 화소 영역(31)은 가상적으로 좌우 2개의 좌측 유효 화소 영역(31L), 우측 유효 화소 영역(31R)으로 구분되어 있다.

종래의 수직 클램프 방법이라 함은, 다음과 같은 스텝 S1의 평균화 처리와 스텝 S2의 하한치 처리를 포함하는 방법을 말한다. 스텝 S1의 평균화 처리라 함은, 수직 OPB 영역(32) 내의 화소의 개개의 OPB치를 검지하여, 수직 OPB 영역(32) 전체의 OPB치의 총합을 취하고, 영역 중의 전체 화소수로 나누어 평균치화하는 처리를 말한다. 스텝 S2의 하한치 처리라 함은, 스텝 S1의 평균치화 처리에 의해 평 균치화된 값을 0 보정하고, 그 보정치를, 수직 OPB 영역(32) 하에 배치되어 있는 유효 화소 영역(31) 전체의 흑색 레벨의 하한치로 하는 처리를 말한다.

환언하면, 스텝 S1의 평균화 처리라 함은, 수직 OPB 영역(32)의 전체 화소의 OPB치를 평균화하여 수직 OPB 영역 전체의 OPB치로 하는 처리이다. 또한, 스텝 S2의 하한치 처리라 함은, 그 값을 유효 화소 영역(31)의 화면 전체의 흑색 레벨의 하한치에 적용하는 처리이다.

이와 같은 종래의 수직 클램프 방법은, 전술한 바와 같이 가상적인 좌우의 유효 화소 영역[도 3의 예에서는, 좌측 유효 화소 영역(31L), 우측 유효 화소 영역(31R)]에 대해, 각각 독립적으로 클램프 보정 처리를 실행할 수 없다는 결점을 갖고 있다.

또한, 도 4는, 종래의 클램프 방법 중, 수평 OPB 방식에 의한 수평 클램프 방법을 설명하는 도면이다.

도 4의 센서도 도 3의 센서와 기본적으로 같은 CMOS 센서이다. 단, 도 4의 센서에 있어서는, 유효 화소 영역(31)의 좌측 또는 우측 중 어느 한쪽(도 4의 예에서는 좌측)에 종방향으로 가늘고 긴 수평 OPB 영역(33)이 형성되어 있다. 도 4의 종래의 수평 클램프 방법이라 함은, 좌우의 특성 언밸런스를 무시하고 유효 화소 영역(31) 전체에 대해 한 행씩 클램프 보정을 행하는 방법을 말한다. 따라서, 도 4의 종래의 수평 클램프 방법은, 도 3의 종래의 수직 클램프 방법과 비교하여, 한층 더 미세한 클램프 보정을 실행할 수 있다. 단, 도 4의 종래의 수평 클램프 방법은, 좌우의 물리적 특성에 차가 있는 경우에는, 정확한 클램프 보정을 행할 수 없어, 결과적으로 좌우 화상의 오프셋이 발생하게 되는 경우도 있다.

종래의 수평 클램프 방법이라 함은, 다음과 같은 스텝 S21의 평균화 편차 처리와 S22의 하한치 처리의 반복을 포함하는 방법을 말한다.

즉, 최초의 회(回)의 스텝 S21의 평균화 편차 처리라 함은, 최초의 수평 주사시에, 수평 OPB 영역(33)의 최초의 1행에 대해 화소 신호의 총합을 화소수로 나눈 평균치를 산출하고, 기준치로부터의 차분치 Δ0을 구하는 처리를 말한다. 또한, 최초의 회의 스텝 S22의 하한치 처리라 함은, 동일한 주사 기간의 유효 화소 영역의 행에는 반영시키지 않고, 다음 주사시까지 값을 유지하고, 이 값이 0이 되도록 하여, 유효 화소 영역(31)의 다음 행의 신호 레벨의 하한치를 정하도록 하여 전달하는 처리를 말한다.

이하, 마찬가지로, 각 회의 스텝 S21의 평균화 편차 처리에서는, 수평 OPB 영역(33)의 각 행에 대해, 차분치 Δ1, Δ2, Δ3,ㆍㆍㆍㆍ, Δn-1이 구해진다. 그리고, 각 회의 스텝 S22의 하한치 처리에서는, 이들 값이 항상 0이 되도록 하여, 유효 화소 영역(31)의 각 행에 전달되게 된다.

즉, 스텝 S21의 평균화 편차 처리라 함은, 수평 OPB 영역(33)의 행 화소의 OPB치를 평균화하여, 그것을 행의 OPB치로 하고, 이 행의 OPB치의 기준치에 대한 차분치 Δ를 구하는 처리이다. 스텝 S22의 하한치 처리라 함은, 차분치 Δ로부터 그 자체를 빼서 0으로 하고, 유효 화소 영역(31)의 다음 행의 OPB치로서 적용하는 처리이다.

이하, 이와 같은 종래의 클램프 방법에 대해, 본 발명이 적용되는 클램프 방 법의 각 예(이하, 본 발명의 실시예라 함)에 대해 설명해 간다.

도 5는, 본 발명의 실시예 1로서, 좌우 독립 클램프 제어 방식의 개념을 나타내는 도면으로, 수평 OPB에 의한 좌우 독립 클램프 방식에 의한 화소부의 확대도를 도시하고 있다.

즉, 도 5는, 본 발명의 실시예 1(좌우 독립 클램프 방식의 실시예 1)이 적용된 경우의 광전 변환 화소부(11)의 구성예를 나타내고 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 광전 변환 화소부(11)에 있어서는, n+1행(n은 1 이상의 정수치)으로 이루어지도록, 유효 화소 영역(41)은 좌측 유효 화소 영역(41L)과 우측 유효 화소 영역(41R)으로 구분되어 있다. 또한, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 클램프 보정에 대해서는 좌측 수평 OPB 영역(51L)이 기능하고, 우측 유효 화소 영역(41R)의 클램프 보정에 대해서는 우측 수평 OPB 영역(51R)이 기능한다. 좌측 수평 OPB 영역(51L)은 행 L0B0 내지 행 L0Bn에 의해, 우측 수평 OPB 영역(51R)은 행 R0B0 내지 행 R0Bn행에 의해, 좌측 유효 화소 영역(41L)은 행 L0 내지 행 Ln에 의해, 우측 유효 화소 영역(41R)은 행 R0 내지 행 Rn에 의해, 각각 구성되어 있다.

도 6은, 도 5의 본 발명의 실시예 1, 즉 좌우 독립 클램프 제어 방식의 실시예 1의 동작 중, 점 결함(화소 결함)이 있는 경우의 동작예를 설명하는 도면이다.

스텝 S31에 있어서, 클램프 보정부(24)는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 행 L0B0 내지 행 L0Bn의 각각을 순차 대상행으로 하여, 대상행에 포함되는 화소의 OPB치를 평균화한다(이하, 여기까지의 처리를 평균화 처리라 함). 클램프 보정부(24) 는 그 평균치를 대상행의 OPB치로 하고, 대상행의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S32에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 차분치 Δ를, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 다음 행(대상행의 다음 행)의 OPB치로 한다.

단, 대상행의 일부의 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S31의 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S31-a의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S31-a에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행에 포함되는 화소 중, 그 결함 화소를 제외한 화소의 OPB치를 평균화한다.

또한, 대상행의 전체 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S31의 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S31-b의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S31-b에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행 대신에 그것의 1개 앞의 행의 정상의 OPB치를 대상행의 OPB치(평균치)로서 채용한다.

또한, 스텝 S41에 있어서, 클램프 보정부(24)는 평균화 처리를 실행한다. 즉, 클램프 보정부(24)는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 행 R0B0 내지 행 R0Bn의 각각을 순차 대상행으로 하여, 대상행에 포함되는 화소의 OPB치를 평균화한다. 클램프 보정부(24)는, 그 평균치를 대상행의 OPB치로 하고, 대상행의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S42에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 우측 유효 화소 영역(41R)의 다음 행(대상행의 다음 행)의 OPB치로 한다.

단, 대상행의 일부의 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S41의 평균화 처리로서 는 다음 스텝 S41-a의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S41-a에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행에 포함되는 화소 중, 그 결함 화소를 제외한 화소의 OPB치를 평균화한다.

또한, 대상행의 전체 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S41의 평균화 처리로 서는, 다음 스텝 S41-b의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S41-b에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행 대신에 그것의 1개 앞의 행의 정상의 OPB치를 대상행의 OPB치(평균치)로서 채용한다.

이상의 스텝 S31, 스텝 S32(필요에 따라서, 스텝 S31-a 또는 스텝 S31-b)의 처리와, 스텝 S41, 스텝 S42(필요에 따라서, 스텝 S41-a 또는 스텝 S41-b)의 처리가, 각각 최종행까지 반복하여 실행되게 된다.

이 경우, 수평 주사의 순서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 좌측 수평 OPB 영역(51L)→좌측 유효 화소 영역(41L)→우측 유효 화소 영역(41R)→우측 수평 OPB 영역(51R)의 순서를 채용할 수 있다. 또한 예를 들어, 좌측 수평 OPB 영역(51L)→우측 수평 OPB 영역(51R)→좌측 유효 화소 영역(41L)→우측 유효 화소 영역(41R)의 순서를 채용할 수 있다. 또한, 종방향에 대해서는 전체가 상측으로부터 하측을 향하여 주사된다.

이상 정리하면, 본 발명의 실시예 1에 기초하는 수평 클램프의 보정 방법은, 다음과 같은 일련의 처리를 포함한다. 즉, 스텝 S31에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 동일한 주사행(대상행)에 있어서의 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 행 화소의 차분치 Δ를 제1 평균치 산출부[예를 들어 도 13의 평균치 산출부(76L)]에 의해 산출한 다. 차분치 Δ는, 제1 데이터 유지부[예를 들어 도 13의 데이터 유지부(78L)] 내에 유지된다. 다음의 각각의 행 주사시에, 스텝 S32에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 제1 데이터 유지부로부터 불러내어, 감산부[예를 들어 도 2의 가산부(25)]에 의해 그 자체로부터 차분치를 빼서, 그 값이 0(혹은 0 부근)이 되도록 클램프 보정한다. 클램프 보정부(24)는, 그 보정치를, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 대응하는 행(대상행의 다음 행)의 흑색 레벨의 하한치로 한다.

한편, 스텝 S41에 있어서, 클램프 보정부(24)는 동일한 주사행(대상행)에 있어서의 우측 수평 OPB 영역(51R)의 행 화소의 차분치 Δ를 제2 평균치 산출부[예를 들어 도 13의 평균치 산출부(76R)]에 의해 산출한다. 차분치 Δ는 제2 데이터 유지부[예를 들어 도 13의 데이터 유지부(78R)] 내에 유지된다. 다음의 각각의 행 주사시에, 스텝 S42에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 차분치 Δ를 제2 데이터 유지부로부터 불러내어, 감산부[예를 들어 도 13의 감산부(80)]에 의해 그 자체를 빼서, 그 값이 0이 되도록 클램프 보정한다. 클램프 보정부(24)는, 그 보정치를 우측 유효 화소 영역(41R)의 대응하는 행(대상행의 다음 행)의 흑색 레벨의 하한치로 한다.

이와 같이, 본 발명의 실시예 1(좌우 독립 클램프 방식의 실시예 1)은, 좌우의 유효 화소 영역 [도 6의 예에서는, 좌측 유효 화소 영역(41L), 우측 유효 화소 영역(41R)]에 대해, 서로 독립하여 클램프 보정을 실행할 수 있다.

또한, 스텝 S31 또는 스텝 S41 중 평균화 처리의 과정에서, 좌측 수평 OPB 영역(51L) 또는 우측 수평 OPB 영역(51R) 중에 화소 결함이 있는 경우에는, 화소의 OPB치가 이상치를 나타낸다. 따라서, 결함 화소의 값의 영향을 제거하기 위해, 스텝 S31-a 혹은 스텝 S41-a, 또는 스텝 S31-b 혹은 스텝 S41-b가 실행된다.

예를 들어, 대상행의 화소의 일부가 결함 화소인 경우에는, 스텝 S31-a 혹은 스텝 S41-a의 처리로서, 다음과 같은 처리가 실행된다. 결함 화소의 OPB치를 제거하여 대상행의 화소의 OPB치의 총합을 취하고, 이 총합을 대상행 중의 전체 화소수로부터 결함 화소의 수를 뺀 값으로 제산하는 처리가 실행된다. 이에 의해, 결함 화소에 의한 OPB 평균치에의 영향이 제거된다.

또한 예를 들어, 대상행의 화소 전체가 결함 화소인 경우에는, 스텝 S31-b 혹은 스텝 S41-b의 처리로서, 다음과 같은 처리가 실행된다. 대상행의 평균화 OPB치는 클램프 처리에 사용하지 않고, 대신에 데이터 유지 회로[메모리 등 기억 작용을 갖는 회로이며, 예를 들어 도 13의 데이터 유지부(78L, 78R)]에 유지되어 있는 가장 가까운 정상의 평균화 OPB치가 대상행의 OPB치로서 채용되게 된다. 환언하면, 예를 들어 데이터 유지부(78L)의 갱신은 행해지지 않는다. 이에 의해, 다음 스텝 S32 또는 스텝 S42의 처리에서는, 그 값을 이용하여 차분치가 0이 되도록 유효 화소 영역의 행 클램프 보정을 행하는 처리가 실행되게 된다.

도 7은, 본 발명의 실시예 1 중, 도 6과는 다른 예이며, 유효 화소 영역의 수평 주사선의 수보다도 OPB 영역의 주사선의 수가 많은 경우의 동작예를 나타내고 있다. 이 도 7의 예의 경우에는, 유효 화소 영역의 최초의 1행째부터 클램프 보정을 실행할 수 있다.

도 7에 있어서, 좌측 수평 OPB 영역(51L) 및 우측 수평 OPB 영역(51R)은 유 효 화소 영역(41)의 수평 주사선의 수보다 많은 주사선수를 갖고 있다.

스텝 S51에 있어서, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 각 행의 각각을 순차 대상행으로 하여, 대상행에 포함되는 화소의 OPB치를 평균화하는 처리, 즉 평균화 처리를 실행한다. 클램프 보정부(24)는, 그 평균치를 대상행의 OPB치로 하고, 대상행의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S52에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 좌측 유효 화소 영역(41L)의 다음 행(대상행의 다음 행)의 OPB치로 한다.

단, 대상행의 일부의 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S51의 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S51-a의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S51-a에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행에 포함되는 화소 중, 그 결함 화소를 제외한 화소의 OPB치를 평균화한다.

또한, 대상행의 전체 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S51의 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S51-b의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S51-b에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행 대신에 그것의 1개 앞의 행의 정상의 OPB치를, 대상행의 OPB치(평균치)로서 채용한다.

또한, 스텝 S61에 있어서, 클램프 보정부(24)는 평균화 처리를 실행한다. 즉, 클램프 보정부(24)는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 각 행의 각각을 순차 대상행으로서, 대상행에 포함되는 화소의 OPB치를 평균화한다. 클램프 보정부(24)는, 그 평균치를 대상행의 OPB치로 하고, 대상행의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S62에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 우측 유효 화소 영역(41R)의 다음 행(대상행의 다음 행)의 OPB치로 한다.

단, 대상행의 일부의 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S61의 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S61-a의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S61-a에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행에 포함되는 화소 중, 그 결함 화소를 제외한 화소의 OPB치를 평균화한다.

또한, 대상행의 전체 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S61 중 평균화 처리로서는, 다음 스텝 S61-b의 처리가 실행된다. 즉, 스텝 S61-b에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행 대신에 그것의 1개 앞의 행의 정상의 OPB치를 대상행의 OPB치(평균치)로서 채용한다.

이상의 스텝 S51, 스텝 S52(필요에 따라서, 스텝 S51-a 또는 스텝 S51-b)의 처리와, 스텝 S61, 스텝 S62(필요에 따라서, 스텝 S61-a 또는 스텝 S61-b)의 처리가 각각 최종행까지 반복하여 실행되게 된다.

도 8은, 본 발명에 관한 데이터 처리의 일례이며, 수평 클램프 보정에 수반하는 데이터 처리가 시간과 함께 어떻게 행해지는 것인지를 나타내는 타이밍차트이다.

구체적으로는, 도 8의 예에서는, 수평 방향의 주사 순서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)→좌측 유효 화소 영역(41L)→우측 유효 화소 영역(41R)→우측 수평 OPB 영역(51R)으로 되어 있다. 즉, 도 8에 있어서, 기간 A는 좌측 수평 OPB 주사 기간을, 기간 B는 좌측 유효 화소 영역 주사 기간을, 기간 C는 우측 유효 화소 영역 주 사 기간을, 기간 D는 우측 수평 OPB 주사 기간을, 각각 나타내고 있다.

도 8에 있어서의「평균화 처리」가, 도 6의 예에서는, 스텝 S31(필요에 따라서, 스텝 S31-a, 스텝 S31-b 포함함)이나, 스텝 S41(필요에 따라서, 스텝 S41-a, 스텝 S41-b 포함함)의 처리에 상당한다. 또한, 도 7의 예에서는, 스텝 S51(필요에 따라서, 스텝 S51-a, 스텝 S51-b 포함함)이나, 스텝 S61(필요에 따라서, 스텝 S61-a, 스텝 S61-b 포함함)의 처리가, 도 8에 있어서의「평균화 처리」에 상당한다.

또한, 도 8에 있어서의「판독」→「감산」→「데이터 출력」까지의 일련의 처리가, 도 6의 예에서는 스텝 S32, 스텝 S42의 처리에 상당하고, 도 7의 예에서는 스텝 S52, 스텝 S62의 처리에 상당한다.

도 8의 예의 경우, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」과 우측 수평 OPB 영역(51R)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」은 동일해지지 않지만, 수직 주사 시간은 수평 주사 시간에 비해 길게 되어 있으므로, 상술한 클램프 보정이 가능해진다.

도 8의 예의 경우, 기간 A의 평균화 처리와 기간 D의 평균화 처리는 시계열에서 겹치지 않고 다른 시간에 실행된다. 이로 인해, 각각의 평균화 처리 후의 데이터를 바로 데이터 유지 회로에 유지하도록 해 두면, 기간 A의 평균화 처리와 기간 D의 평균화 처리는 같은 평균화 처리 회로를 사용할 수 있다. 따라서, 후술하는 도 12에 도시되는 평균치 산출부(76)와 같이 평균화 처리 회로는 1개이면 된다.

도 9는, 본 발명에 관한 데이터 처리의 도 8과는 다른 예이며, 수평 클램프 보정에 수반하는 데이터 처리가 시간과 함께 어떻게 행해지는 것인지를 나타내는 타이밍차트이다.

구체적으로는, 도 9의 예에서는, 수평 방향의 주사 순서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)→우측 수평 OPB 영역(51R)→좌측 유효 화소 영역(41L)→우측 유효 화소 영역(41R)으로 되어 있다. 즉, 도 9에 있어서, 기간 A는 좌측 수평 OPB 주사 기간을, 기간 D는 우측 수평 OPB 주사 기간을, 기간 B는 좌측 유효 화소 영역 주사 기간을, 기간 C는 우측 유효 화소 영역 주사 기간을, 각각 나타내고 있다.

도 9의 예의 경우에는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」과 우측 수평 OPB 영역(51R)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」은 동일해진다.

도 9의 예의 경우도, 기간 A의 평균화 처리와 기간 D의 평균화 처리는 시계열에서 겹치지 않게 다른 시간에 실행된다. 이로 인해, 각각의 평균화 처리 후의 데이터를 바로 데이터 유지 회로에 유지하도록 해 두면, 기간 A의 평균화 처리와 기간 D의 평균화 처리는 동일한 평균화 처리 회로를 사용할 수 있다. 따라서, 후술하는 도 12에 나타내어지는 평균치 산출부(76)와 같이 평균화 처리 회로는 1개이면 된다.

도 10은, 본 발명에 관한 데이터 처리의 도 8이나 도 9와는 다른 예이며, 수평 클램프 보정에 수반하는 데이터 처리가 시간과 함께 어떻게 행해지는 것인지를 나타내는 타이밍차트이다.

구체적으로는, 도 10의 예에서는, 수평 방향의 주사 순서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)→좌측 유효 화소 영역(41L)→우측 수평 OPB 영역(51R)→우측 유효 화소 영역(41R)으로 되어 있다. 즉, 도 10에 있어서, 기간 A는 좌측 수평 OPB 주사 기간을, 기간 B는 좌측 유효 화소 영역 주사 기간을, 기간 D는 우측 수평 OPB 주사 기간을, 기간 C는 우측 유효 화소 영역 주사 기간을, 각각 나타내고 있다.

도 10의 예의 경우, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」과 우측 수평 OPB 영역(51R)의「평균화 처리 시간+데이터 유지 시간」은 동일해진다.

상술한 도 8 내지 도 10의 예로부터 알 수 있는 바와 같이, 좌측 OPB 영역(51L), 우측 OPB 영역(51R)의 행 화소의 평균화 처리가, 다음 주사시에 대응하는 좌측 유효 화소 영역(41L), 우측 유효 화소 영역(41R)의 행의 클램프 보정 전에 종료되어 있으면 된다.

도 11은, 본 발명의 OPB 클램프 보정 처리 방법, 즉 도 6, 도 7에 대응하는 방법이며, 점 결함(화소 결함)이 있는 경우의 방법에 의해 실현되는 처리(이하, 클램프 보정 처리라 함)의 일례를 나타내는 흐름도이다.

도 11의 예에서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)과 좌측 유효 화소 영역(41L)에 관한 처리만이 도시되어 있다. 단, 우측 수평 OPB 영역(51R)과 우측 유효 화소 영역(41R)에 관한 처리에 대해서는, 도 11에 나타내어지는「좌측」이라는 기술을「우측」이라는 기술로 변경하기만 하면 된다.

스텝 S81에 있어서, 클램프 보정부(24)는, j=0으로 설정한다. 스텝 S82에 있어서, 클램프 보정부(24)는, i=1로 설정한다. 여기서, i는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행에 있어서의 수평 방향의 화소 위치를 나타내고, 1 내지 m(m은 2 이상의 정수치)의 정수치를 나타내고 있다. j는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행의 행 번호를 나타내고, 0 내지 n-1(n은 1 이상의 정수치)의 정수치를 나타내고 있다.

스텝 S83에 있어서, 클램프 보정부(24)는 기준치(예를 들어 0)를 취득한다.

스텝 S84에 있어서, 클램프 보정부(24)는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 화소 (i, j)의 OPB치 β(i, j)를 취득한다.

스텝 S85에 있어서, 클램프 보정부(24)는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 화소OPB의 총계치 Σβ(i, j)(Σβ(i-1, j)+β(i, j))를 산출한다.

스텝 S86에 있어서, 클램프 보정부(24)는 i를 1만큼 증가시킨다(i=i+1).

스텝 S87에 있어서, 클램프 보정부(24)는 i＞m인지 여부를 판정한다.

i가 m 이하인 경우, 스텝 S87의 처리에서 '아니오'라고 판정되어, 처리는 스텝 S84로 복귀되고, 그 이후의 처리가 반복된다.

즉, 스텝 S84 내지 스텝 S87의 루프 처리가 반복됨으로써, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행에 포함되는 각 화소 (i, j)의 OPB치 β(i, j)(i는 1 내지 m)가 취득되고, 그 총계치 Σβ(i, j)(i는 1 내지 m)가 산출된다. 또한, 스텝 S84 내지 스텝 S87의 루프 처리에 있어서도, 각 화소 (i, j)가 결함 화소인지 여부도 판단된다.

최종적인 총계치 Σβ(i, j)(i는 1 내지 m)가 산출된 후의 스텝 S86의 처리에서 i=m+1이 된다면, i＞m이 되므로, 다음 스텝 S87의 처리에서 '예'라고 판정되어, 처리는 스텝 S88로 진행된다.

스텝 S88에 있어서, 클램프 보정부(24)는 결함 화소가 존재하였는지 여부를 판정한다.

좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행(j번째의 행)에 결함 화소가 존재하지 않은 경우, 스텝 S88의 처리에서 '아니오'라 판정되어, 처리는 스텝 S89로 진행된다.

스텝 S89에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행의 OPB치 β(i, j)(i는 1 내지 m)를 평균화한다. 즉, 클램프 보정부(24)는 Σβ(i, j)/m을 연산한다.

스텝 S90에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행의 평균치, 즉 지금의 경우, 결함 화소가 없으므로 {Σβ(i, j)/m}을 대상행의 OPB치로 한다.

스텝 S91에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δi를 구한다.

스텝 S92에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δi를 유지 회로에 유지한다. 또한, 스텝 S92의 처리로서, 결함 화소가 없는 경우의 차분치 Δi만을 유지하도록 해도 된다.

스텝 S93에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 유지 회로로부터 최신 차분치 Δ(지금의 경우, 바로 앞의 스텝 S92의 처리에서 유지된 차분치 Δi)를 판독하고, 차분치 Δ를, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 다음 행(대상행의 다음 행인 j+1번째의 행)의 OPB치로 한다.

스텝 S94에 있어서, 클램프 보정부(24)는 j를 1만큼 증가시킨다(j=j+1).

스텝 S95에 있어서, 클램프 보정부(24)는, j≥n인지의 여부를 판정한다.

처리 대상행의 번호 j가 n 미만인 경우, 처리는 스텝 S82로 복귀되고, 그 이 후의 처리가 반복된다.

이상, j번째의 대상행의 좌측 수평 OPB 영역(51L)에 결함 화소가 없는 경우의 일련의 처리에 대해 설명하였다.

이에 대해, j번째의 대상행의 좌측 수평 OPB 영역(51L)에 결함 화소가 존재하는 경우의 일련의 처리는 다음과 같이 된다.

즉, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행(j번째의 행)에 결함 화소가 존재한 경우, 스텝 S88의 처리에서 '예'라고 판정되어, 처리는 스텝 S96으로 진행된다.

스텝 S96에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 결함 화소는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행(j번째의 행)의 모든 화소인지 여부를 판정한다.

좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행(j번째의 행)의 일부(전체가 아님)의 화소에 결함 화소가 존재한 경우, 스텝 S96에 있어서 '아니오'라 판정되어, 처리는 스텝 S97로 진행된다.

스텝 S97에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 대상행에 포함되는 화소 중, 그 결함 화소를 제외한 화소의 OPB치를 평균화한다. 즉, 클램프 보정부(24)는, {Σβ(i, j)-Σβb(p/m)/m-k}를 연산한다. 여기서, k는 결함 화소의 개수(k＜m)를 나타내고 있다. 또한, Σβb(p, j)는 결함 화소의 OPB치 βb(p, j)의 총계치(p는 1 내지 k)를 나타내고 있다. 그 후, 처리는 스텝 S90으로 진행된다.

스텝 S90에 있어서, 클램프 보정부(24)는 대상행의 평균치, 즉 지금의 경우, 결함 화소가 일부에 있으므로 {Σβ(i, j)-Σβb(p, j)/m-k}를 대상행의 OPB치로 한다.

스텝 S92에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δi를 유지 회로에 유지한다. 또한, 상술한 바와 같이, 지금의 경우, 결함 화소가 일부에 있으므로, 스텝 S92의 처리를 생략해도 된다.

스텝 S93에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 유지 회로로부터 최신 차분치 Δ를 판독하고, 차분치 Δ를, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 다음 행(대상행의 다음 행인 j+1번째의 행)의 OPB치로 한다. 지금의 경우, 스텝 S92가 생략되지 않으면, 바로 앞의 스텝 S92의 처리에서 유지된 차분치 Δi가 최신 차분치 Δ가 된다. 이에 대해, 스텝 S92가 생략된 경우에는, 결함 화소가 존재하지 않는 바로 앞의 번호 i-q(q는 1 이상의 정수치)의 행이 대상행이 되었을 때의 스텝 S92의 처리에서 유지된 차분치 Δi-q가 최신 차분치 Δ가 된다.

이상, j번째의 대상행의 좌측 수평 OPB 영역(51L)에 결함 화소가 일부 존재하는 경우의 일련의 처리에 대해 설명하였다.

이에 대해, j번째의 대상행의 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 화소 전체가 결함 화소인 경우의 일련의 처리는 다음과 같이 된다.

즉, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행(j번째의 행)의 모든 화소가 결함 화소인 경우, 스텝 S96에 있어서 '예'라고 판정되어, 처리는 스텝 S93으로 진행된다.

스텝 S93에 있어서, 클램프 보정부(24)는 유지 회로로부터 최신 차분치 Δ를 판독하고, 차분치 Δ를, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 다음 행(대상행의 다음 행인 j+1번째의 행)의 OPB치로 한다. 지금의 경우, 결함 화소가 존재하지 않는 바로 앞의 번호 i-q(q는 1 이상의 정수치)의 행이 대상행이 되었을 때의 스텝 S92의 처리에서 유지된 차분치 Δi-q가 최신 차분치 Δ가 된다.

또한, 상술한 바와 같이, 도 11에는, 클램프 보정 처리에 대해, 좌측 수평 OPB 영역(51L)과 좌측 유효 화소 영역(41L)에 대한 처리에 대해서만 도시되어 있다. 따라서, j번째의 대상행에 대해, 좌측 수평 OPB 영역(51L)과 좌측 유효 화소 영역(41L)에 관한 스텝 S81 내지 스탭 S97의 처리가 실행되기 전후에, 우측 수평 OPB 영역(51R)과 우측 유효 화소 영역(41R)에 관한 스텝 S81 내지 스탭 S97에 상당하는 처리(「좌측」을「우측」으로 바꾼 처리)가 실행되는 점에 주의한다.

또한, 스텝 S92의 처리에서는, 유지 회로를 2개 설치하여, 한쪽의 유지 회로에는, 결함 화소의 유무에 관계없이, 모든 차분치 Δi를 유지시키고, 다른 쪽의 유지 회로에는 결함 화소가 없는 경우 또는 결함 화소가 일부에 있는 경우에만, 차분치 Δi를 유지시키도록 해도 좋다. 즉, 이 경우, 다른 쪽의 유지 회로에, 최신 차분치 Δ가 유지되게 된다.

도 12는, 도 2, 도 8, 도 9에 관계되는 수평 OPB에 의한 클램프 보정부(24)의 구성예를 나타내고 있다.

도 12의 예의 클램프 보정부(24)에는, 1개의 데이터 입력부(71)와 1개의 데이터 출력부(81)가 설치되어 있다. 또한, 클램프 보정부(24)에는 2개의 감산부(74, 80), 스위치(77, 79), 필터(75), 평균치 산출부(76), 제어 신호 제공부(72), 기준치 제공부(73) 및 좌우의 데이터 유지부(78L, 78R)가 설치되어 있다.

스위치(77, 79)는 좌측 OPB 데이터와 우측 OPB 데이터(좌우 차분치 Δ)의 입출력의 절환을 행한다. 필터(75)는, 좌측 수평 OPB 영역(51L) 또는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 1행(대상행) 내의 화소 신호의 이상치를 제거한다. 즉, 결함 화소의 OPB치가 제거된다. 평균치 산출부(76)는 좌측 수평 OPB 영역(51L) 또는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 대상행에 대해 정상의 화소의 OPB치의 평균치[정확하게는, 기준치 제공부(73)로부터의 기준치가 감산된 차분치 Δ의 평균치]를 산출한다. 데이터 유지부(78L)는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)를 유지한다. 데이터 유지부(78R)는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ)를 유지한다. 또한, 데이터 유지부(78L, 78R)의 유지량은, 대상행분에 한정되지 않고, 예를 들어 1행 앞의 결과도 유지된다. 감산부(74)는 입력부(71)에 입력된 데이터로부터, 기준치 제공부(73)에 의해 제공된 기준치를 감산하여 출력한다.

도 12의 예의 클램프 보정부(24)에 있어서는, 시계열에서 다른 시각에 입력부(71)에 의해 순차 입력된 좌우의 OPB 화소 신호의 값(OPB치)이 감산부(74)에 의해 기준치분만큼 줄어들게 되고, 그 결과 얻어지는 대상행의 각 값 중, 필터(75)에 의해 미리 정해진 값보다도 큰 이상치(결함 화소의 OPB치)가 제거된다. 좌측 수평 OPB 영역(51L) 또는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 1행(대상행)분의 화소 데이터(이상치를 제외함)의 평균화 처리가 실행된다. 평균치 산출부(76)의 출력 중, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)는, 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스위치(77)를 통해 데이터 유지부(78L)에 유지된다. 평균치 산출부(76)의 출력 중, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ) 는 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 스위치(77)를 통해 데이터 유지부(78R)에 유지된다.

제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)가 데이터 유지부(78L)로부터 불러내어져, 스위치(79)를 통해 감산부(80)에 입력된다. 그 값이 다시 감산부(80)에 입력되고, 좌측 차분치 Δ를 상쇄(그 자체를 감산)하여 0으로 하고, 그 감산 결과가 항상 0이 되도록 출력부(81)로부터 출력된다. 이에 의해, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 각 행에 대한 흑색 레벨의 하한치가 정해진다.

한편, 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ)가 데이터 유지부(78R)로부터 불러내어져, 스위치(79)를 통해 감산부(80)에 입력된다. 그 값이 다시 감산부(80)에 입력되어, 우측 차분치 Δ를 상쇄(그 자체를 감산)하여 0으로 하고, 그 감산 결과가 항상 0이 되도록 출력부(81)로부터 출력된다. 이에 의해, 우측 유효 화소 영역(41R)의 각 행에 대한 흑색 레벨의 하한치가 정해진다.

이와 같은 일련의 처리가 좌측 유효 화소 영역(41L), 우측 유효 화소 영역(41R)에 대해, j=0 내지 n까지 순차 반복 실행되면, 클램프 보정 처리가 종료된다.

또한, 도 12에 나타내어지는 블록(신호 처리부)은 좌측 유효 화소 영역(41L), 우측 유효 화소 영역(41R)에 대한 보정 처리가 실행되는 부분이지만, 이 처리 과정은 가상적으로 정의되는 더욱 많은 유효 화소 영역에 대해서도 적용되는 것은 물론이다.

도 13은, 도 2, 도 10에 관계되는 수평 OPB에 의한 클램프 보정 회로의 구성예를 나타내고 있다.

도 13의 예의 클램프 보정부(24)에는, 1개의 데이터 입력부(71)와 1개의 데이터 출력부(81)가 설치되어 있다. 또한, 클램프 보정부(24)에는 2개의 감산부(74, 80), 스위치(77, 79), 좌우 필터(75L, 75R), 좌우 평균치 산출부(76L, 76R), 제어 신호 제공부(72), 기준치 제공부(73) 및 좌우 데이터 유지부(78L, 78R)가 설치되어 있다.

스위치(77, 79)는 좌측 OPB 데이터와 우측 OPB 데이터(좌우 차분치 Δ)의 입출력의 절환을 행한다.

필터(75L)는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 1행(대상행) 내의 화소 신호의 이상치를 제거한다. 즉, 결함 화소의 OPB치가 제거된다. 평균치 산출부(76L)는 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 대상행에 대해 정상의 화소의 OPB치의 평균치[정확하게는, 기준치 제공부(73)로부터의 기준치가 감산된 차분치 Δ의 평균치]를 산출한다. 데이터 유지부(78L)는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)를 유지한다. 또한, 데이터 유지부(78L)의 유지량은, 대상행분에 한정되지 않고, 예를 들어 1행 앞의 결과도 유지된다.

필터(75R)는 우측 수평 OPB 영역(51R)의 1행(대상행) 내의 화소 신호의 이상치를 제거한다. 즉, 결함 화소의 OPB치가 제거된다. 평균치 산출부(76R)는, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 대상행에 대해 정상의 화소의 OPB치의 평균치[정확하게는, 기준치 제공부(73)로부터의 기준치가 감산된 차분치 Δ의 평균치]를 산출한다. 데이터 유지부(78R)는, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ)를 유지한다. 또한, 데이터 유지부(78R)의 유지량은, 대상행분에 한정되지 않고, 예를 들어 1행 앞의 결과도 유지된다.

감산부(74)는, 입력부(71)에 입력된 데이터로부터, 기준치 제공부(73)에 의해 제공된 기준치를 감산하여 출력한다. 감산부(80)는 스위치(79)의 출력치 자체를 감산하고, 0으로서 출력한다.

도 13의 예의 클램프 보정부(24)에 있어서는, 시계열에서 다른 시각에 입력부(71)에 의해 순차 입력된 좌우의 OPB 화소 신호의 값(OPB치)이, 감산부(74)에 의해 기준치분만큼 줄어들고, 그 결과 얻어지는 대상행의 각 값 중, 좌측 수평 OPB 영역(51L)에 대한 각 값은, 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여 필터(75L)에 입력된다. 필터(75L)에 의해, 미리 정해진 값보다도 큰 이상치(결함 화소의 OPB치)가 제거된다. 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 1행(대상행)분의 화소 데이터(이상치를 제외함)의 평균화 처리가 실행된다. 평균치 산출부(76L)의 출력 중, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)는 데이터 유지부(78L)에 유지된다. 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터(좌측 차분치 Δ)가 데이터 유지부(78L)로부터 불러내어져, 스위치(79)를 통해 감산부(80)에 입력된다. 그 값이 다시 감산부(80)에 입력되고, 좌측 차분치 Δ를 상쇄(그 자체를 감산)하여 0으로 하고, 그 감산 결과가 항상 0이 되도록 출력부(81)로부터 출력된다. 이에 의해, 좌측 유효 화소 영 역(41L)의 각 행에 대한 흑색 레벨의 하한치가 정해진다.

한편, 감산부(74)의 출력 중, 우측 수평 OPB 영역(51R)에 관한 각 값은, 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 필터(75R)에 입력된다. 필터(75R)에 의해, 미리 정해진 값보다도 큰 이상치(결함 화소의 OPB치)가 제거된다. 우측 수평 OPB 영역(51R)의 1행(대상행)분의 화소 데이터(이상치를 제외함)의 평균화 처리가 실행된다. 평균치 산출부(76R)의 출력 중, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ)만 데이터 유지부(78R)에 유지된다. 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여, 우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이터(우측 차분치 Δ)가 데이터 유지부(78R)로부터 불러내어지고, 스위치(79)를 통해 감산부(80)에 입력된다. 그 값이 다시 감산부(80)에 입력되어, 좌측 차분치 Δ를 상쇄(그 자체를 감산)하여 0으로 하여 그 감산 결과가 항상 0이 되도록 출력부(81)로부터 출력된다. 이에 의해, 우측 유효 화소 영역(41R)의 각 행에 대한 흑색 레벨의 하한치가 정해진다.

즉, 도 13의 예의 클램프 보정부(24)에는, 필터(75L), 평균치 산출부(76L), 데이터 유지부(78L)로 구성되는 좌측 수평 OPB 데이터 처리부(91L)와, 필터(75R), 평균치 산출부(76R), 데이터 유지부(78R)로 구성되는 우측 수평 OPB 데이터 처리부(91R)가 설치되어 있다. 그리고, 제어 신호 제공부(72)로부터의 제어 신호에 기초하여 스위치(77, 79)가 절환되고, 그 결과, 좌측 수평 OPB 데이터 처리부(91L)로부터의 좌측 차분치 Δ[좌측 수평 OPB 영역(51L)의 OPB 데이터]와, 우측 수평 OPB 데이터 처리부(91R)로부터의 우측 차분치 Δ[우측 수평 OPB 영역(51R)의 OPB 데이 터]가 교대로 출력되어, 감산부(80)에 입력된다. 감산부(80)의 동작은 전술한 바와 같다.

도 14는, 본 발명의 실시예 2로서, 수직/수평 병용 좌우 독립 OPB 클램프 제어 방식의 실시예를 채용한 경우에 있어서의, 그 실시예 2의 동작을 설명하는 도면이다.

도 14의 예의 광전 변환 화소부(11)에 있어서는, 유효 화소 영역(41)은 좌측 유효 화소 영역(41L)과 우측 유효 화소 영역(41R)으로 구분되어 있다. 또한, 좌측 유효 화소 영역(41L)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수직 OPB 영역(101L)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L)이 기능한다. 마찬가지로, 우측 유효 화소 영역(41R)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수직 OPB 영역(101R)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수평 OPB 영역(51R)이 기능한다.

좌측 유효 화소 영역(41L)의 클램프 보정의 대략 조정시에는, 스텝 S401, 스 텝 S402의 처리가 실행된다.

스텝 S401에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 좌측 수직 OPB 영역(101L)에 포함되는 전체 화소의 OPB치를 평균화하는 처리, 즉 평균화 처리를 실행한다. 클램프 보정부(24)는, 그 평균치를 좌측 수직 OPB 영역(101L)의 OPB치로 하고, 좌측 수직 OPB 영역(101L)의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S402에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 좌측 유효 화소 영역(41L)의 화소 전체의 OPB치로 한다.

좌측 유효 화소 영역(41L)의 클램프 보정의 미세한 조정시에는, 스텝 S201(필요에 따라서 스텝 S201-a, 스텝 S201-b), 스텝 S202의 처리가 실행된다. 스텝 S201(필요에 따라서 스텝 S201-a, 스텝 S201-b), 스텝 S202는, 도 6의 스텝 S31(필요에 따라서 스텝 S31-a, 스텝 S31-b), 스텝 S32, 또는 도 7의 스텝 S51(필요에 따라서 스텝 S51-a, 스텝 S51-b), 스텝 S52의 처리와 기본적으로 같은 처리이다.

또한, 우측 유효 화소 영역(41R)의 클램프 보정의 대략 조정시에는, 스텝 S501, 스텝 S502의 처리가 실행된다.

스텝 S501에 있어서, 클램프 보정부(24)는, 우측 수직 OPB 영역(101R)에 포함되는 전체 화소의 OPB치를 평균화하는 처리, 즉 평균화 처리를 실행한다. 클램프 보정부(24)는, 그 평균치를 우측 수직 OPB 영역(101R)의 OPB치로 하고, 우측 수직 OPB 영역(101R)의 OPB치의 기준치(예를 들어 0)에 대한 차분치 Δ를 구한다.

스텝 S402에 있어서, 클램프 보정부(24)는 차분치 Δ를 우측 유효 화소 영 역(41R)의 화소 전체의 OPB치로 한다.

우측 유효 화소 영역(41R)의 클램프 보정의 미세한 조정시에는, 스텝 S301(필요에 따라서 스텝 S301-a, 스텝 S301-b), 스텝 S302의 처리가 실행된다. 스텝 S301(필요에 따라서 스텝 S301-a, 스텝 S301-b), 스텝 S302는, 도 6의 스텝 S41(필요에 따라서 스텝 S41-a, 스텝 S41-b), 스텝 S42, 또는 도 7의 스텝 S61(필요에 따라서 스텝 S61-a, 스텝 S61-b), 스텝 S62의 처리와 기본적으로 같은 처리이다.

도 15는, 본 발명의 실시예 3으로서, 좌우 상하 4영역 1/2 상하 판독 좌우 독립 OPB 클램프 제어 방식의 실시예를 채용한 경우에 있어서의, 그 실시예 3의 동작을 설명하는 도면이다.

도 15의 예의 광전 변환 화소부(11)에 있어서는, 상의 영역 [I]과 하의 영역 [II]로 구분되어 있고, 영역 [I], 영역 [II]의 각각이, 도 14와 같은 구성을 갖고 있다.

즉, 도 15의 예의 광전 변환 화소부(11)에 있어서는, 유효 화소 영역(41)의 영역 [I]은, 좌측 유효 화소 영역(41L-I)과 우측 유효 화소 영역(41R-I)으로 구분되어 있다. 또한, 좌측 유효 화소 영역(41L-I)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수직 OPB 영역(101L-I)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L-I)이 기능한다. 마찬가지로, 우측 유효 화소 영역(41R-I)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수직 OPB 영역(101R-I)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수평 OPB 영역(51R- I)이 기능한다.

또한, 유효 화소 영역(41)의 영역 [II]는, 좌측 유효 화소 영역(41L-II)과 우측 유효 화소 영역(41R-II)으로 구분되어 있다. 또한, 좌측 유효 화소 영역(41L-II)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수직 OPB 영역(101L-II)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 좌측 수평 OPB 영역(51L-II)이 기능한다. 마찬가지로, 우측 유효 화소 영역(41R-II)의 클램프 보정 중, 대략 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수직 OPB 영역(101R-II)이 기능하고, 미세 조정시의 처리에 대해서는, 우측 수평 OPB 영역(51R-II)이 기능한다.

즉, 영역 [I], 영역 [II]의 각각에 대해, 도 14를 이용하여 설명한 클램프 보정 처리와 같은 처리가 실시된다.

이와 같이, 도 14의 실시예 3에서는, 실시예 1이나 실시예 2보다도 더욱 큰 유효 화소 영역(41)을 갖는 CMOS 이미지 센서에 대해, OPB 클램프 보정을 행하는 것을 가능하게 하고 있다. 유효 화소 영역(41)은 상하 좌우로 4영역으로 구별되어 있다. 그 각각에 대해, 독립적으로 OPB 클램프 보정(클램프 보정 처리)을 실행하기 위해 유효 화소 영역(41)의 상하 좌우로 구별된 OPB 영역이 배치되어 있다.

좌측 수직 OPB 영역(101L-I) 및 우측 수직 OPB 영역(101R-I), 및 좌측 수평 OPB 영역(51L-I) 및 우측 수평 OPB 영역(51R-I)은, 상부 좌우의 유효 화소 영역(41L-I, 41R-I)의 각 열 각 행에 대해, 도 14를 이용하여 설명한 OPB 클램프 보정(클램프 보정 처리)과 같은 보정을 행한다. 또한, 좌측 수직 OPB 영역(101L-II) 및 우측 수직 OPB 영역(101R-II), 및 좌측 수평 OPB 영역(51L-II) 및 우측 수평 OPB 영역(51R-II)은, 상부 좌우의 유효 화소 영역(41L-II), 41R-II의 각 열 각 행에 대해, 도 14를 이용하여 설명한 OPB 클램프 보정(클램프 보정 처리)과 같은 보정을 행한다.

이상 설명한 본 발명은, 다음과 같은 제1 내지 제5 효과를 발휘하는 것이 가능하게 된다.

좌우 독립 클램프 보정 방식은 좌우에 배치되는 수평 OPB 영역의 행 화소수가 유효 화소 영역의 행 화소수보다도 상당히 적다. 이로 인해, 화소 결함이 있는 경우에도 수평 OPB 영역의 행 화소의 OPB치의 평균화 처리를 다음 행 주사까지 완료할 수 있다. 따라서, 행마다의 OPB 보정 처리가 가능해진다. 따라서 CCD 이미지 센서와 같이 유효 화소 영역의 개개의 화소 신호에 대해 연산 처리를 실행하지 않고 클램프 보정을 할 수 있으므로, 단시간에 고정밀도로 클램프 보정을 실행할 수 있다. 이러한 효과가 제1 효과이다.

제2 효과라 함은, 대략 조정과 미세 조정을 병용한 좌우 독립적으로 오프셋의 제어를 실행할 수 있다는 효과이다.

제3 효과라 함은, 유효 화소 영역으로부터의 신호 출력은 다채널(출력이 2개 이상)화할 필요가 없고, 1채널로 충분하므로, 전체의 회로 구성이 간단해지는 효과이다.

제4 효과라 함은, 주사 순서를 바꾸어 OPB 영역 쪽이 대응하는 유효 화소 영역보다도 먼저 주사하도록 하면, OPB치의 평균화 처리 등의 신호 처리가 간단해지는 효과이다.

제5 효과라 함은, 상기한 사상을 더욱 발전시키고, 또한 큰 면적의 유효 화소 영역으로 이루어지는 이미지 센서(영화용 70㎜)에 대해 가상적 4영역을 정의함으로써, 개개의 유효 화소 영역을 각각 독립적으로 오프셋 보정하는 것이 가능해진다는 효과이다.

그런데, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자(이미지 센서)는, 촬영 기능을 갖는 다양한 전자 기기의 카메라 부분에 적용 가능하다. 전자 기기로서는 예를 들어, 디지털 스틸 카메라나 디지털 비디오카메라, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화기 등이 있다. 이와 같은 전자 기기에 입력된, 혹은 전자 기기 내에서 생성된 영상 신호를 화상 혹은 영상을 촬영하는 모든 분야의 전자 기기의 카메라 부분에, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자에 적용하는 것이 가능하다. 이하 이와 같은 카메라가 적용된 전자 기기의 예를 나타낸다.

예를 들어, 본 발명은, 전자 기기의 일례인 디지털 스틸 카메라에 적용할 수 있다. 이 디지털 스틸 카메라는, 촬상 렌즈, 표시부, 컨트롤 스위치, 메뉴 스위치, 셔터 등에 부가하여, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자를 포함하도록 제작된다.

예를 들어, 본 발명은 전자 기기의 일례인 노트형 퍼스널 컴퓨터에 적용할 수 있다. 이 노트형 퍼스널 컴퓨터에 있어서, 그 본체에는 문자 등을 입력할 때 조작되는 키보드를 포함하고, 그 본체 커버에는 카메라 부분을 포함한다. 이 노트형 퍼스널 컴퓨터는, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자를 카메라 부분에 사용함으로써 제작된다.

예를 들어, 본 발명은 전자 기기의 일례인 휴대 단말 장치에 적용할 수 있다. 이 휴대 단말 장치는 상부 하우징과 하부 하우징을 갖고 있다. 이 휴대 단말 장치의 상태로서는, 그들 2개의 하우징이 개방된 상태와, 폐쇄된 상태로 존재한다. 이 휴대 단말 장치는, 상술한 상측 하우징과 하측 하우징 외에, 연결부(여기서는 힌지부), 디스플레이, 서브 디스플레이, 픽처 라이트, 카메라 부분 등을 포함하고, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자를 카메라 부분에 사용함으로써 제작된다.

예를 들어, 본 발명은 전자 기기의 일례인 디지털 비디오카메라에 적용 가능하다. 디지털 비디오카메라는, 본체부, 전방을 향한 측면에 피사체 촬영용 렌즈, 촬영시의 스타트/스톱 스위치, 모니터에 부가하여, 본 발명이 적용된 고체 촬상 소자를 포함하도록 제작된다.

또한, 본 발명의 실시 형태는, 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 변경이 가능하다.

Claims

클램프 회로에 의한 클램프 제어 방법으로서,

1-2-1 또는 1-멀티-1 방식의 좌우 독립 OPB 수평 클램프 제어로서,

좌우 2영역을 갖는 열 병렬 AD 방식의 CMOS 이미지 센서의 유효 화소 영역에 있어서, 전체의 좌우로 수평 OPB 영역을 형성하고, 각각 좌측 OPB 영역, 우측 OPB 영역으로 하고,

가상적으로 정의하는 좌우의 유효 화소 영역의 각각에 OPB를 사용하여 좌우 독립적으로 수평 클램프 처리를 실행하고,

우측 유효 화소 영역에는 우측 OPB 영역에 의한 수평 클램프 처리를 실행하는, 클램프 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 클램프 회로는,

열 병렬 AD 변환 후에 하나의 입력부와,

적어도 2개 이상 복수의 신호 처리부와,

하나의 출력부를 포함하는 클램프 회로를 갖고,

좌측 유효 화소 영역에는 좌측 OPB 영역에 의한 수평 클램프 처리를 적용시키는, 클램프 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 1-2-1 좌우 독립의 클램프 처리 방법은,

상기 좌우 OPB 영역의 각각에 있어서, 행을 구성하는 화소의 흑색 레벨의 하한치의 기준치로부터의 편차를 화소의 OPB치로 하고,

각 행에 대해 OPB치의 총합을 취하고,

1행의 화소수로 평균화한 값을 그 행의 OPB치로 하여 다음 행 주사시까지 유지하고,

유효 화소 영역의 행 주사시에 이 값을 불러내어, 연산 클램프를 행하고,

유효 화소 영역의 다음 행의 흑색 레벨의 하한치로서 적용시키는 처리를 순차 실시하고,

상기 좌측 OPB 영역에는 좌측 유효 화소 영역을, 상기 우측 OPB 영역에는 우측 유효 화소 영역을 각각 대응시키고, 좌우의 유효 화소 영역의 모든 행에 대해 클램프 처리를 행하는 방법인, 클램프 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 좌우 OPB 영역의 각 행에 대해,

OPB 평균치를 산출하는 과정에 있어서, 행을 구성하는 화소의 흑색 레벨의 하한치의 기준치로부터의 편차가 이상치를 나타내는 경우에는, 이상치를 제외한 OPB치의 총합을 1행 중의 화소의 총수로부터 이상치를 나타내는 화소수를 뺀 화소수로 나눈 값을 평균치로 하고 그 값을 행의 OPB치로 하는, 클램프 제어 방법.
제4항에 있어서, 상기 좌우 OPB 영역의 각 행에 대해,

OPB 평균치를 산출하는 과정에 있어서, 행을 구성하는 화소 전체가 이상치를 나타내는 경우에는, 그 행은 대응하는 유효 화소 영역의 클램프 처리에는 사용하지 않고, 대신에 그 이전의 최신 정상치를 나타내는 행의 OPB치를 이용하여 클램프 처리를 실행하는, 클램프 제어 방법.
제3항에 있어서, 상기 좌우 독립 OPB 수평 클램프 제어의 수평 주사 순서는,

좌측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 OPB 영역, 우측 유효 화소 영역의 순서,

좌측 OPB 영역, 우측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 유효 화소 영역의 순서, 또는

좌측 OPB 영역, 좌측 유효 화소 영역, 우측 OPB 영역, 우측 유효 화소 영역의 순서인, 클램프 제어 방법.
제1항에 있어서, 상기 클램프 회로는, 또한,

수직ㆍ수평 병용 좌우 독립 OPB 클램프 제어로서,

좌우 2영역을 갖는 유효 화소 영역에 있어서, 유효 화소 영역 전체의 상부 및 좌우에 OPB 영역을 형성하고, 상부 OPB 영역은 대략 클램프 처리를 실행하기 위한 수직 OPB 영역으로 하고, 이것을 또한 좌우로 나누어 각각 좌측 수직 OPB 영역 및 우측 수직 OPB 영역으로 하고, 각각의 수직 OPB 영역 내에서,

영역 내의 OPB치의 총합을 OPB 영역 내의 전체 화소수로 나누어 평균화한 값을 좌우 각각의 OPB 영역의 OPB치로 하고, 게다가 유효 화소 영역 전체의 좌우에 배치한 수평 OPB 영역에 있어서, 상기 좌우 독립 OPB 수평 클램프 제어에 의해 좌우 유효 화소 영역에 미세한 클램프 처리를 실행하는, 클램프 제어 방법.
제7항에 있어서, 상기 클램프 회로는, 또한,

가상적 4영역 1/2 상하 판독 수직ㆍ수평 병용 좌우 독립 OPB 클램프 제어로서,

좌우 상하에 4영역을 포함하는 유효 화소 영역에 있어서,

상부 좌우의 유효 화소 영역에, 상기 제7항에 기재된 클램프 제어 방법과 마찬가지로, 상부 좌우의 수직 OPB 영역 및 상부 좌우의 수평 OPB 영역을 형성하고,

상기 제7항에 기재된 클램프 제어 방법과 마찬가지로, 상부 좌측 유효 화소 영역에 대해서는 상부 좌측 수직 OPB 영역을 이용하여 대략 클램프 처리를 실행하고, 상부 좌측 수평 OPB 영역을 이용하여 상측으로부터 하측, 좌측으로부터 우측을 향해 미세한 클램프 처리를 실행하고, 상부 우측 유효 화소 영역에 대해서는 상부 우측 수직 OPB 영역을 이용하여 대략 클램프 처리를 실행하고, 상부 우측 수평 OPB 영역을 이용하여 상측으로부터 하측, 좌측으로부터 우측을 향해 미세한 클램프 처리를 실행하고,

또한, 하부 좌측 유효 화소 영역에 대해서는 하부 좌측 수직 OPB 영역을 이용하여 대략 클램프 처리를 실행하고, 하부 좌측 수평 OPB 영역을 이용하여 하측으로부터 상측, 좌측으로부터 우측을 향해 미세한 클램프 처리를 실행하고, 하부 우측 유효 화소 영역에 대해서는 하부 우측 수직 OPB 영역을 이용하여 대략 클램프 처리를 실행하고, 하부 우측 수평 OPB 영역을 이용하여 하측으로부터 상측, 좌측으로부터 우측을 향해 미세한 클램프 처리를 실행하는, 클램프 제어 방법.
클램프 보정 장치로서,

1개의 데이터 입력부와,

1개의 데이터 출력부와,

제1 필터와,

제1 평균치 산출 회로와,

적어도 좌측 유지 회로와 우측 유지 회로를 포함하는 데이터 유지 회로와,

2개 이상의 스위치와,

제1 및 제2 감산 회로를 구비하고,

상기 데이터 입력부로부터 시계열적으로 입력되는 OPB 영역의 화소 신호는, 상기 제1 감산 회로에 의해 기준치가 줄어들게 되고, 상기 제1 스위치부에 입력한 데이터가 제어 신호에 따라서 분류되어, 좌측 OPB 영역에 관련된 처리 데이터는 상기 좌측 데이터 유지 회로에, 또한 우측 OPB 영역에 관련된 처리 데이터는 상기 우측 데이터 유지 회로에 각각 유지되고,

제어 신호에 따라서 소정의 시간 간격을 두고 적절하게 각각의 시각에 판독되고,

상기 제2 스위치를 통해 그들의 값이 순차 출력되고, 상기 제2 감산 회로에 의해 데이터치 자체를 빼도록 처리되고, 0이 되어 상기 데이터 출력부로부터 출력 되는, 클램프 보정 장치.
클램프 보정 장치로서,

1개의 데이터 입력부와,

1개의 데이터 출력부와,

제1 필터와,

제1 평균치 산출 회로와,

적어도 좌측 유지 회로와 우측 유지 회로를 포함하는 데이터 유지 회로와,

2개 이상의 스위치와,

제1 및 제2 감산 회로를 구비하고,

상기 데이터 입력부로부터 입력된 OPB 영역의 화소 신호는, 상기 제1 감산 회로에 의해 기준치가 줄어들게 되고, 상기 제1 스위치부에 입력한 데이터는, 상기 좌측 OPB 영역의 데이터와 우측 OPB 데이터로 분류되어, 좌측 OPB 영역의 데이터는 상기 제1 필터, 상기 제1 평균치 산출 회로 및 상기 제1 데이터 유지 회로에 의해 처리되고, 우측 OPB 영역의 데이터는 상기 제2 필터, 상기 제2 평균치 산출 회로 및 상기 제2 데이터 유지 회로에 의해 처리되고, 상기 제2 스위치를 통해 소정 시간 간격을 두고 적절하게 각각의 시각에 출력되어, 상기 제2 감산 회로에 의해 데이터치 자체를 빼도록 처리되고, 0이 되어 상기 데이터 출력부로부터 출력되는

상기 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 상기 좌우 독립 수평 OPB 처리를 실행하는, 클램프 보정 장치.
제10항에 있어서, 상기 데이터 유지부는 기억 작용을 갖는 회로를 더 구비하는, 클램프 보정 장치.
상기 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 상기 클램프 보정 장치를, 화소 영역, AD 변환기와 함께 동일 칩 상에 배치한, 이미지 센서.
상기 제12항에 기재된 상기 이미지 센서를 탑재한, 전자 기기.