(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子の欠陥画素を検出する検出手段と、
上記検出手段によって検出された欠陥画素の画素位置に応じて選択された所定の重み付け係数を、該欠陥画素の欠陥レベルを示す欠陥レベル情報に乗算することにより、補正欠陥レベル情報を算出する重み付け手段と、
上記検出手段によって検出された欠陥画素の画素位置を示す欠陥画素位置情報と、該欠陥画素の上記重み付け手段によって算出された補正欠陥レベル情報との組をｎ組（ｎは自然数）記憶する記憶手段と、
上記検出手段によって欠陥画素が検出されたときに、上記記憶手段に記憶されている欠陥画素位置情報と補正欠陥レベル情報との組の数がｎ未満であるときは、該検出された欠陥画素の画素位置を示す欠陥画素位置情報と該欠陥画素の補正欠陥レベル情報とを上記記憶手段に記憶させ、上記検出手段によって欠陥画素が検出されたときに、上記記憶手段に記憶されている欠陥画素位置情報と補正欠陥レベル情報との組の数がｎであるときは、該検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報と、上記記憶手段に記憶されている補正欠陥レベル情報とを比較し、既に記憶されているｎ個の欠陥レベル情報の内の最小の補正欠陥レベル情報が、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報より大であるときは、上記記憶手段の内容の更新は行わず、既に記憶されている最小の補正欠陥レベル情報が、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報より小であるときは、該最小の補正欠陥レベル情報及び該情報と組を成す欠陥画素位置情報に代えて、新たに検出された欠陥画素の画素位置情報と補正欠陥レベル情報の組を上記記憶手段に記憶させる制御手段と、
上記記憶手段に記憶された欠陥画素位置情報および補正欠陥レベル情報に基づき、固体撮像素子の出力に対して、欠陥補正を行う補正手段と、
を備えることを特徴とする、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置。
【請求項２】
画面が複数の領域に分割されて成り、該複数の領域の各領域毎に上記重み付け係数が設定されて成ることを特徴とする、請求項１に記載の、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置。
【請求項３】
画面の中央部分の画素ほど、上記重み付け係数が大きく、画面の周辺部分の画素ほど、上記重み付け係数が小さくなるように、上記重み付け係数が設定されて成ることを特徴とする、請求項１または２に記載の、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置。
【請求項４】
上記複数の領域の各領域と、該各領域に対して定められている上記各重み付け係数とを、それぞれ対応付けて記憶する補助記憶手段と、欠陥画素の画素位置を示す上記画素位置情報を検出するアドレス計数手段と、該アドレス計数手段によって検出される画素位置に基づいて、欠陥画素が何れの領域に属しているかを検出して、対応する重み付け係数を選択する重み付け係数選択手段とを設けて成ることを特徴とする、請求項２に記載の、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ型固体撮像素子等の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置に係るものであり、特に、経時的に発生した画素欠陥を自動的に検出・補正する、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板上に形成されたＣＣＤ型固体撮像素子等に於いては、基板の局部的な結晶欠陥等により欠陥画素が発生して、部分的に感度が変化し、その結果、撮像出力信号の不均一性による画質劣化が生じることが知られている。かかる問題に対し、従来より、製品出荷時に、欠陥画素のアドレスデータをＲＯＭ等に記憶させ、隣接する正常な画素の撮像出力信号等で置換することにより、欠陥画素補正を行うことが一般的に行われている。しかしながら、製品を出荷してから発生する、所謂、「経時的な画素欠陥」については、余り対処されていなかった。
【０００３】
そこで、近年、ビデオカメラなどでは、このような画素欠陥を検出し、補正するための、欠陥画素自動検出・補正回路が提案されている。その例を図３を用いて、以下に説明する。
【０００４】
１画面走査して、欠陥検出回路１で検出された欠陥画素の欠陥レベル（正常な画素の撮像出力信号からの「ずれ」の度合）は、その時点で記憶回路４に記憶されている欠陥レベル（例えば、欠陥レベルの大きい順に１０個以内の欠陥レベル及び欠陥アドレスが記憶されている）と、欠陥レベル比較回路３で比較される。このとき、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルの方が大きい場合は、記憶回路４の内容の更新は行われない。すなわち、記憶回路４への、新たな欠陥アドレス及び欠陥レベルの書き込みは行われない。したがって、記憶回路４に既に記憶されていた、欠陥アドレス及び欠陥レベルが、そのまま欠陥補正回路５に入力され、該欠陥補正回路５にて、欠陥画素を補正するための処理が実行される。一方、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルの方が小さい場合は、記憶回路４に記憶されている最小欠陥レベルと、それに対応する欠陥アドレスを消去し、それらに代えて、新たに検出された欠陥画素のアドレスと、欠陥レベルとを、記憶回路４に記憶させる処理が実行される。すなわち、欠陥レベル比較回路３よりの出力に基づき、そのとき、Ｖ（垂直方向）アドレスカウンタ６及びＨ（水平方向）アドレスカウンタ７に記憶されている欠陥アドレスが、アドレス書き込み制御回路８を介して、記憶回路４に書き込まれると共に、新たに検出された欠陥画素の欠陥レベルが記憶回路４に書き込まれる。
【０００５】
かかる構成により、記憶回路４には、常に、レベル的に大きい欠陥を有する欠陥画素のアドレスと、その欠陥レベルが、最大１０個を限度として記憶されることになり、欠陥レベルの大きい欠陥画素の補正が優先して行われることになるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の欠陥検出・補正回路には、以下に示す問題点があった。
【０００７】
すなわち、上記従来の構成では、欠陥画素の位置は全く考慮されず、その欠陥レベルのみが考慮されて、記憶されるべき欠陥画素が決定されている。したがって、例えば、画面の中央部分と、周辺部分とに欠陥画素が生じていた場合で、中央部分の欠陥画素の欠陥レベルが、周辺部分の欠陥画素の欠陥レベルよりも、若干、低いような場合、周辺部分の欠陥画素が優先されて記憶回路に記憶されることになる。しかしながら、１つの画面を構成する各画素の画面上に於ける重要度を考慮すると、レベル的には、中央部分の画素の欠陥レベルが低い場合でも、そのレベル差によっては、中央部分の欠陥画素を優先的に補正する方が、画面全体の画質向上の点で効果的であると考えられる。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたものであり、より重要な部分、例えば、画面中央部分の欠陥画素を優先的に補正する構成とした、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置は、固体撮像素子の欠陥画素を検出する検出手段と、上記検出手段によって検出された欠陥画素の画素位置に応じて選択された所定の重み付け係数を、該欠陥画素の欠陥レベルを示す欠陥レベル情報に乗算することにより、補正欠陥レベル情報を算出する重み付け手段と、上記検出手段によって検出された欠陥画素の画素位置を示す欠陥画素位置情報と、該欠陥画素の上記重み付け手段によって算出された補正欠陥レベル情報との組をｎ組（ｎは自然数）記憶する記憶手段と、上記検出手段によって欠陥画素が検出されたときに、上記記憶手段に記憶されている欠陥画素位置情報と補正欠陥レベル情報との組の数がｎ未満であるときは、該検出された欠陥画素の画素位置を示す欠陥画素位置情報と該欠陥画素の補正欠陥レベル情報とを上記記憶手段に記憶させ、上記検出手段によって欠陥画素が検出されたときに、上記記憶手段に記憶されている欠陥画素位置情報と補正欠陥レベル情報との組の数がｎであるときは、該検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報と、上記記憶手段に記憶されている補正欠陥レベル情報とを比較し、既に記憶されているｎ個の欠陥レベル情報の内の最小の補正欠陥レベル情報が、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報より大であるときは、上記記憶手段の内容の更新は行わず、既に記憶されている最小の補正欠陥レベル情報が、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベル情報より小であるときは、該最小の補正欠陥レベル情報及び該情報と組を成す欠陥画素位置情報に代えて、新たに検出された欠陥画素の画素位置情報と補正欠陥レベル情報の組を上記記憶手段に記憶させる制御手段と、上記記憶手段に記憶された欠陥画素位置情報および補正欠陥レベル情報に基づき、固体撮像素子の出力に対して、欠陥補正を行う補正手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項２に係る本発明の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置は、上記請求項１に係る固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置に於いて、画面が複数の領域に分割されて成り、該複数の領域の各領域毎に上記重み付け係数が設定されて成ることを特徴とするものである。
【００１１】
更に、請求項３に係る本発明の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置は、上記請求項１または２に係る固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置に於いて、画面の中央部分の画素ほど、上記重み付け係数が大きく、画面の周辺部分の画素ほど、上記重み付け係数が小さくなるように、上記重み付け係数が設定されて成ることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４に係る本発明の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置は、上記複数の領域の各領域と、該各領域に対して定められている上記各重み付け係数とを、それぞれ対応付けて記憶する補助記憶手段と、欠陥画素の画素位置を示す上記画素位置情報を検出するアドレス計数手段と、該アドレス計数手段によって検出される画素位置に基づいて、欠陥画素が何れの領域に属しているかを検出して、対応する重み付け係数を選択する重み付け係数選択手段とを設けて成ることを特徴とするものである。
【００１３】
かかる本発明の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置によれば、例えば、画面の中央部分の画素ほど重み付けを大きくして、欠陥レベル的には小さい場合でも優先的に補正する構成としているため、より効果的な欠陥補正が可能となるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態である欠陥画素検出・補正装置のブロック構成図である。
【００１６】
図に於いて、従来（図３）と同一の構成要素には、同一符号を付している。すなわち、欠陥検出回路１、欠陥レベル比較回路３、記憶回路４、欠陥補正回路５、Ｖ（垂直方向）アドレスカウンタ６、Ｈ（水平方向）アドレスカウンタ７、及びアドレス書き込み制御回路８については、従来と同様の構成となっている。本発明に於ける特徴は、重み付け回路２と、補助記憶装置９を設けている点にある。
【００１７】
本実施形態に於いては、図２の重み付けテーブル例に示すように、表示画面を含むＣＣＤ有効エリアを、４個の領域に分割し（表示画面内は３個の領域に分割されている）、各領域毎に、重み付け係数を、図に示すように設定している。すなわち、表示画面中の中央部分の領域は、重み付け係数を２．０に、同周辺部分の領域は、重み付け係数を１．０に、更に、その中間の領域は、重み付け係数を１．５に設定している。また、表示画面外の無効領域は、重み付け係数を０に設定している。これら各領域と、各重み付け係数との対応関係が、図１に示す補助記憶装置９に記憶されているものである。
【００１８】
具体的な例として、ＮＴＳＣ方式の４１万画素ＣＣＤを用いた場合の重み付けテーブル例を図５に示す。図５に示す各領域と各重み付け係数との対応関係が、図１に示す補助記憶装置９に記憶されているものであるが、具体的には、垂直方向に１１分割され、また、水平方向に１１分割されて形成されている、計１２１個の各小領域毎に、該小領域が垂直、水平方向の何番目に位置しているかを示す数値（それぞれ、０〜１０）と、該小領域に対して設定されている重み付け係数（２．０、１．５、１．０、または０）とが、対応付けられて、補助記憶装置９に記憶されているものである。
【００１９】
従来の回路に於いては、欠陥検出回路１よりの出力である欠陥レベルが、直接、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルと、欠陥レベル比較回路３で比較される構成となっていたが、本発明に於いては、まず、検出された欠陥画素が、図５に示す５つの領域のどの領域に属しているかによって、所定の重み付け係数が選択され、欠陥検出回路１よりの出力である欠陥レベルに、選択された重み付け係数が乗算されて、補正欠陥レベルが算出される。そして、その後、この補正欠陥レベルと、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルとが比較される構成となっている。図１に示す重み付け回路２は、上記重み付け係数の選択及び乗算を実行する回路である。
【００２０】
図５の重み付けテーブル例を用いた場合の重み付け回路２の内部ブロック構成図を、図４に示す。図に於いて、１０は、Ｖアドレスカウンタ６よりのＶカウント値に基づき、欠陥画素が垂直方向で何番目の小領域に属しているかを示す上記０〜１０の数値を出力するテーブル変換回路であり、１１は、同様に、Ｈアドレスカウンタ７よりのＨカウント値に基づき、欠陥画素が水平方向で何番目の小領域に属しているかを示す上記０〜１０の数値を出力するテーブル変換回路である。重み付け回路２は、この２つのテーブル変換回路よりの出力データが記憶されている補助記憶装置９の領域を検索し、該検索領域に記憶されている重み付け係数を読み出す。これにより、欠陥画素が属する領域に対して設定されている重み付け係数が、補助記憶装置９より読み出される。この重み付け係数は乗算回路１２に入力され、欠陥検出回路１よりの欠陥レベルとの乗算が実行されて、補正欠陥レベルが算出される。該補正欠陥レベルは、欠陥レベル比較回路３に入力され、その時点で記憶回路４に記憶されている欠陥レベル（例えば、欠陥レベルの大きい順に１０個以内の欠陥レベル及び欠陥アドレスが記憶されている）と、欠陥レベル比較回路３で比較される。このとき、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルの方が大きい場合は、記憶回路４の内容の更新は行われない。すなわち、記憶回路４への、新たな欠陥アドレス及び欠陥レベルの書き込みは行われない。したがって、記憶回路４に既に記憶されていた、欠陥アドレス及び欠陥レベルが、そのまま欠陥補正回路５に入力され、該欠陥補正回路５にて、欠陥画素を補正するための処理が実行される。なお、記憶回路４に記憶されている欠陥アドレス及び欠陥レベルの個数が、記憶回路４の記憶容量未満の個数であるときは、欠陥レベル比較回路３による比較は、特に行われず、新たに検出された欠陥画素のアドレス及び欠陥レベルが記憶回路４に書き込まれる。
【００２１】
一方、記憶回路４に記憶されている欠陥レベルの方が小さく、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベルの方が大きい場合は、記憶回路４に記憶されている最小欠陥レベルと、それに対応する欠陥アドレスを消去し、それらに代えて、新たに検出された欠陥画素のアドレスと、補正欠陥レベルとを、記憶回路４に記憶させる処理が実行される。すなわち、欠陥レベル比較回路３よりの出力に基づき、そのとき、Ｖ（垂直方向）アドレスカウンタ６及びＨ（水平方向）アドレスカウンタ７に記憶されている、欠陥アドレスが、アドレス書き込み制御回路８を介して、記憶回路４に書き込まれると共に、新たに検出された欠陥画素の補正欠陥レベルが記憶回路４に書き込まれる。
【００２２】
かかる構成により、記憶回路４には、画素位置を考慮して補正が施された補正欠陥レベルで比較して、レベル的に大きい欠陥を有する欠陥画素のアドレスと、その欠陥レベルが、例えば、最大１０個を限度として記憶されることになる。これにより、画素位置と欠陥レベルの双方を考慮した補正欠陥レベルの大きい欠陥画素の補正が優先して行われることになるものである。
【００２３】
なお、図１の実施形態に於いては、Ｖアドレスカウンタ６とＨアドレスカウンタ７の２つの独立のアドレスカウンタに分離された構成のアドレスカウンタを用いる構成としているが、図６に示すように、単一の１画面アドレスカウンタ（Ｈ，Ｖアドレスカウンタ）１３を用いる構成としてもよいものである。
【００２４】
また、各領域と各重み付け係数とを対応付けて、補助記憶装置９に記憶させる方法は、上記実施形態の方法に限定されるものではなく、任意の方法を採ることができるものであることは言うまでもない。
【００２５】
更に、上記実施形態に於いては、画面の中央部ほど、重み付け係数を大きくし、周辺部ほど、重み付け係数を小さくする構成として、画面中央部の欠陥画素を重点的に補正する構成としているが、必要に応じて、補助記憶装置の内容を任意に設定することにより、任意の領域を重点的に補正する構成とすることが可能であることは言うまでもない。。
【００２６】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置によれば、欠陥画素の欠陥レベルだけではなく、欠陥画素の画素位置も加味して、より重要な部分の欠陥画素の補正を優先的に実行させることが可能となるものであり、より効果的な欠陥補正が可能となる、極めて有用な、固体撮像素子の欠陥画素検出・補正装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である欠陥画素検出・補正装置のブロック構成図である。
【図２】重み付けテーブル例を示す図である。
【図３】従来の欠陥画素検出・補正装置のブロック構成図である。
【図４】重み付け回路の内部ブロック構成図である。
【図５】ＮＴＳＣ方式の４１万画素ＣＣＤを用いたときの重み付けテーブル例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態である欠陥画素検出・補正装置のブロック構成図である。
【符号の説明】
１                        欠陥検出回路
２                        重み付け回路
３                        欠陥レベル比較回路
４                        記憶回路
５                        欠陥補正回路
６                        Ｖアドレスカウンタ
７                        Ｈアドレスカウンタ
８                        アドレス書き込み制御回路
９                        補助記憶装置
１０、１１                テーブル変換回路
１２                      乗算回路
１３                      Ｈ，Ｖアドレスカウンタ
【図１】
0003578384.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003578384.tif 000007