(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向の１画素単位の読み出し及び２画素単位の読み出しを行なう固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの出力信号を遅延する第１の遅延回路と、前記第１の遅延回路からの出力信号を遅延する第２の遅延回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号を遅延する第３の遅延回路と、前記第３の遅延回路からの出力信号を遅延する第４の遅延回路と、前記固体撮像素子からの出力信号と前記第１の遅延回路からの出力信号とを切り換える第１の切換回路と、前記第３の遅延回路からの出力信号と前記第４の遅延回路からの出力信号とを切り換える第２の切換回路と、前記第１の切換回路からの出力信号と前記第２の切換回路からの出力信号とを任意の比率で合成する合成回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号と前記合成回路からの出力信号とを切り換える第３の切換回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号に欠陥がある場合に欠陥補正信号を前記第３の切換回路へ出力する欠陥補正制御回路とを備え、
前記固体撮像素子が水平方向の１画素単位の読み出しを行なうときは、前記第１の切換回路で前記第１の遅延回路からの出力信号を選択し、前記第２の切換回路で前記第３の遅延回路からの出力信号を選択し、
前記固体撮像素子が水平方向の２画素単位の読み出しを行なうときは、前記第１の切換回路で前記固体撮像素子からの出力信号を選択し、前記第２の切換回路で前記第４の遅延回路からの出力信号を選択し、
前記欠陥補正制御回路が欠陥補正信号を出力したときは、前記第３の切換回路で前記合成回路からの出力信号を選択することを特徴とする固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、固体撮像素子の画素欠陥を補正する欠陥補正回路を備えた固体撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子の画素欠陥を補正するために様々な方式が考案されている。また、特開昭６３−３１０２８０号公報においては、画素欠陥長が２画素にまたがる場合にも対応できる方式が提案されている。
【０００３】
以下、図３および図４を用いて従来の欠陥補正回路を備えた固体撮像装置について説明する。図３において、撮像素子１から周期Ｔで撮像信号が出力され、欠陥検出回路１２に入力され、信号レベルの高い画素欠陥（白傷）と信号レベルの低い画素欠陥（黒傷）の検出が行なわれる。欠陥検出回路１２の入力を画素欠陥と判断した場合は、欠陥時間検出回路１３で欠陥が１画素幅か２画素幅か判断される。また、撮像素子１の出力は、遅延回路３、４、５、６でそれぞれ周期Ｔだけ遅延される。遅延回路３の出力信号と遅延回路５の出力信号は、合成回路１４で１：１の比率で加算され、遅延回路４の出力信号を基準として１画素前および１画素後の信号から欠陥補正用の置換信号が作成される。遅延回路３の入力信号と遅延回路５の出力信号は、合成回路１５で１：２の比率で加算され、遅延回路４の出力信号を基準として、１画素前および２画素後の信号から欠陥補正用の置換信号が作成される。遅延回路３の出力信号と遅延回路６の出力信号は、合成回路１６で２：１の比率で加算され、遅延回路４の出力信号を基準として、２画素前および１画素後の信号から欠陥補正用の置換信号が作成される。遅延回路４の出力に欠陥がない場合は、切換回路１７で遅延回路４の出力信号を選択して出力する。遅延回路４の出力に欠陥がある場合は、欠陥時間検出回路１３から出力される欠陥補正信号で切換回路１７を制御する。欠陥が１画素のみならば、切換回路１７は１画素期間だけ合成回路１４の出力信号を出力する。欠陥が２画素にまたがる場合は、１画素目で合成回路１５の出力信号を出力し、２画素目で合成回路１６の出力信号を出力する。
【０００４】
以上の動作を図４（ａ）および（ｂ）のタイミング図を用いて説明する。図４の（ａ）に欠陥画素が１画素のみの場合を示す。撮像素子１から周期Ｔで撮像信号が出力され、ａ４の画素が欠陥画素とすると、欠陥補正信号によりａ４の画素は（ａ３＋ａ５）／２の画素に置換されて出力される。図４の（ｂ）に欠陥画素が２画素のまたがる場合を示す。１画素目の欠陥をａ３とすると、欠陥補正信号によりａ３の画素は（２＊ａ２＋ａ５）／３の画素に置換され、２画素目の欠陥のａ４は（ａ２＋２＊ａ５）／３の画素に置換される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の欠陥補正回路を備えた固定撮像装置では、欠陥画素を検出した後、さらに欠陥画素の長さが１画素なのか２画素なのか必ず判断して補正する必要がある。固体撮像素子で水平方向にｎ画素（ｎ≧２の自然数）の混合読み出しを行なう場合には、欠陥画素の長さは必ずｎ画素以上となるとともに、ｎが大きくなるほど欠陥画素が欠陥の無い画素と混合されるため、欠陥画素が周辺画素と平均化されて欠陥の検出が困難になるという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、通常の１画素読み出しの欠陥画素位置情報から固体撮像素子で水平方向にｎ画素の混合読み出しを行なった場合でも、欠陥画素の位置を判断して欠陥画素の信号成分が混合された画素を欠陥画素の信号成分がない信号を用いて置換することにより、欠陥画素を確実に補正することのできる欠陥補正回路を備えた固体撮像装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、水平方向の１画素単位の読み出し及び２画素単位の読み出しを行なう固体撮像素子と、前記固体撮像素子からの出力信号を遅延する第１の遅延回路と、前記第１の遅延回路からの出力信号を遅延する第２の遅延回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号を遅延する第３の遅延回路と、前記第３の遅延回路からの出力信号を遅延する第４の遅延回路と、前記固体撮像素子からの出力信号と前記第１の遅延回路からの出力信号とを切り換える第１の切換回路と、前記第３の遅延回路からの出力信号と前記第４の遅延回路からの出力信号とを切り換える第２の切換回路と、前記第１の切換回路からの出力信号と前記第２の切換回路からの出力信号とを任意の比率で合成する合成回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号と前記合成回路からの出力信号とを切り換える第３の切換回路と、前記第２の遅延回路からの出力信号に欠陥がある場合に欠陥補正信号を前記第３の切換回路へ出力する欠陥補正制御回路とを備え、前記固体撮像素子が水平方向の１画素単位の読み出しを行なうときは、前記第１の切換回路で前記第１の遅延回路からの出力信号を選択し、前記第２の切換回路で前記第３の遅延回路からの出力信号を選択し、前記固体撮像素子が水平方向の２画素単位の読み出しを行なうときは、前記第１の切換回路で前記固体撮像素子からの出力信号を選択し、前記第２の切換回路で前記第４の遅延回路からの出力信号を選択し、前記欠陥補正制御回路が欠陥補正信号を出力したときは、前記第３の切換回路で前記合成回路からの出力信号を選択することを特徴とするものである。
【０００９】
【作用】
したがって本発明によれば、撮像素子で水平方向のｎ画素の混合読み出しを行なう時は、通常の１画素読み出しの欠陥画素位置情報から欠陥画素と混合された画素の位置情報を判断して、欠陥画素の信号成分を含む画素をｎ画素前およびｎ画素後から作成された欠陥補正用の信号と置換することにより、欠陥画素を確実に補正することができるという作用を有する。
【００１０】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図１および図２を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における固体撮像装置の構成を示すブロック図である。図１において、１は周期Ｔで撮像信号を出力する撮像素子、２は撮像素子の画素欠陥を補正する欠陥補正回路、３、４、５、６は撮像信号を周期Ｔ遅延する遅延回路、７、８、１０は信号入力のうち任意の１信号を出力するそれぞれ第１、第２、第３の切換回路、９は合成としての加算器、１１は撮像素子の画素欠陥に合わせて欠陥補正信号を出力する欠陥補正制御回路である。
【００１１】
以下、実施例において、撮像素子１が通常の１画素単位で読み出しを行なう時の欠陥補正回路２の動作について説明する。図１において、撮像素子１から周期Ｔで撮像信号が出力され、欠陥補正回路２に入力される。欠陥補正回路２では、遅延回路３、４、５、６で撮像信号をそれぞれ周期Ｔだけ遅延する。第１の切換回路７で遅延回路３の出力信号を、第２の切換回路８で遅延回路５の出力信号を出力する。第１、第２の切換回路７、８の出力信号は、加算器９に入力されて加算され、遅延回路４の出力信号を基準として１画素前および１画素後の信号から欠陥補正用の置換信号が作成される。遅延回路４の出力の欠陥の有無は、あらかじめ欠陥補正制御回路１１に設定されており、欠陥がない場合は、欠陥補正制御回路１１の制御により、第３の切換回路１０で遅延回路４の出力信号を選択して出力する。遅延回路４の出力に欠陥がある場合は、欠陥補正制御回路１１から切換回路１０へ欠陥補正信号が出力され、第３の切換回路１０で加算器９の出力信号つまり欠陥補正用の置換信号を選択して出力することにより撮像素子１の画素欠陥が補正される。
【００１２】
以上の動作を図解すると、図２（ａ）に示すように、撮像素子１からは周期Ｔで撮像信号が出力され、ｂ４の画素が欠陥画素とすると、欠陥補正信号により、ｂ４の画素は（ｂ３＋ｂ５）／２の画素に置換されて出力される。
【００１３】
次に撮像素子１が水平方向の２画素混合読み出しを行なう時の欠陥補正回路２の動作について説明する。図１において、撮像素子１から周期Ｔで撮像信号が出力され、欠陥補正回路２に入力される。欠陥補正回路２では、遅延回路３、４、５、６で撮像信号をそれぞれ周期Ｔだけ遅延する。第１の切換回路７で欠陥補正回路２の入力信号を、第２の切換回路８で遅延回路６の出力信号を出力する。第１、第２の切換回路７、８の出力信号は、加算器９に入力されて加算され、遅延回路４の出力信号を基準として２画素前および２画素後の信号から欠陥補正用の置換信号が作成される。遅延回路４の出力の欠陥の有無は、通常の１画素読み出しの欠陥画素位置情報から求められ、遅延回路４の出力に欠陥がない場合は、第３の切換回路１０で遅延回路４の出力信号を選択して出力する。遅延回路４の出力に欠陥がある場合は、欠陥補正制御回路１１から切換回路１０へ欠陥補正信号が出力され、切換回路１０で加算器９の出力信号つまり欠陥補正用の置換信号を選択して出力することにより撮像素子１の画素欠陥が補正される。
【００１４】
以上の動作を図解すると、図２（ｂ）および（ｃ）に示すようになる。撮像素子１内で欠陥画素ｂ４は、水平方向に混合されて読み出されるため、同図（ｂ）の撮像素子出力のように画素ｂ３と混合される場合と、同図（ｃ）の撮像素子出力のように画素ｂ５と混合される場合の２通りの出力が考えられる。通常の１画素単位の読み出しにおける欠陥画素の水平位置はあらかじめ検出されており、また撮像素子１が２画素の混合読み出しを行なう時は、水平方向にどの画素同士が混合されるかあらかじめ決まっているため、容易に求めることができる。一例として水平位置が”１”の画素と水平位置が”２”の画素が混合される場合、水平位置が”ｍ”の画素は、ｍ／２のあまりが０の時は１画素前の画素と混合され、あまりが１の場合は１画素後の画素と混合される。このようにして２画素の混合読み出し時に欠陥画素が前後どちらの画素と混合されるかが求まる。これにより同図（ｂ）の場合、欠陥画素ｂ４は１画素前の画素ｂ３と混合され、これに対応した欠陥補正信号により、ｂ３の画素は（ｂ１＋ｂ２）／２＋（ｂ５＋ｂ６）／２の画素に置換され、ｂ４の画素も（ｂ１＋ｂ２）／２＋（ｂ５＋ｂ６）／２の画素に置換されて出力される。ｂ１とｂ２およびｂ５とｂ６の画素は予め混合されているため、欠陥画素を含む２画素の前後の２画素を１／２ずつ取り込むことにより、ｂ３とｂ４は同じ信号で置換されたこととなる。同図（ｃ）の場合、欠陥画素ｂ４は１画素後の画素ｂ５と混合され、これに対応した欠陥補正信号により、ｂ４の画素は（ｂ２＋ｂ３）／２＋（ｂ６＋ｂ７）／２の画素に置換され、ｂ５の画素も（ｂ２＋ｂ３）／２＋（ｂ６＋ｂ７）／２の画素に置換されて出力される。ｂ２とｂ３およびｂ６とｂ７の画素は予め混合されているため、欠陥画素を含む２画素の前後の２画素を１／２ずつ取り込むことにより、ｂ４とｂ５は同じ信号で置換されたこととなる。
【００１５】
同様に撮像素子１が水平方向のｎ画素混合読み出しを行なう時は、あらかじめ検出されている通常の１画素単位の読み出しの欠陥画素の水平位置ｍからｍ／ｎのあまりを求めることで、欠陥画素が前後何画素ずつと混合されるかを求め、ｎ画素前およびｎ画素後の信号から欠陥補正用の置換信号を作成するとともに、欠陥補正制御回路１１の出力信号を混合された画素と対応するようにｎ画素幅として混合された欠陥画素を置換することにより、ｎ画素の混合読み出しに対応した画素欠陥の補正を行なうことができる。
【００１６】
このようにして、撮像素子で水平方向の混合読み出しを行なう撮像装置１においても、通常の１画素単位の読み出しを行なう時は、従来と同様に欠陥画素の１画素前および１画素後から欠陥補正用の置換信号を作成し、ｎ画素の混合読み出しを行なう時は、欠陥画素および欠陥画素と混合された画素をそれぞれのｎ画素前およびｎ画素後から欠陥補正用の置換信号を作成するとともに、欠陥補正信号を欠陥画素の混合される方向にｎ画素幅として混合された欠陥画素を置換することにより完全な補正を行なうことができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は、上記実施例から明らかなように、固体撮像装置で水平方向のｎ画素の混合読み出しを行なう時は、欠陥画素のｎ画素前およびｎ画素後から欠陥補正用の置換信号を作成して欠陥画素および欠陥画素と混合された画素を置換することにより、欠陥画素を確実に補正することができるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例における固体撮像装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施例における固体撮像装置の動作を示すタイミング図
【図３】従来の固体撮像装置の構成を示すブロック図
【図４】従来の固体撮像装置の動作を示すタイミング図
【符号の説明】
１  撮像装置
２  欠陥補正回路
３，４，５，６  遅延回路
７  第１の切換回路
８  第２の切換回路
９  加算器（合成回路）
１０  第３の切換回路
１１  欠陥補正制御回路
【図１】
0003629310.tif 000002
【図２】
0003629310.tif 000003
【図３】
0003629310.tif 000004
【図４】
0003629310.tif 000005