(57)【要約】【課題】アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の固体撮像素子における欠陥検出を、より容易かつ低コストに行う。【解決手段】フローティングディフュージョン（FD）がリセットされてから、実線Ａで示されるように、時刻T7において、FDの電圧レベルが時刻T6から変化せず、ひいては、垂直信号線（VSL）の電圧レベルが時刻T6から変化していない場合、FDに欠陥はないとされ、破線Ｂで示されるように、FDおよびVSLの電圧レベルが時刻T6乃至T7にかけて低下していく場合には、白欠陥があるとされ、一点鎖線Ｃで示されるように、FDおよびVSLの電圧レベルが時刻T6乃至T7にかけて上昇していく場合には、黒欠陥があるとされる。本発明は、例えば、アイリスを有しない撮像機能付きの携帯電話機に適用することができる。【選択図】図５
2011129975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置において、
前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号を供給する供給手段と、
前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから一定時間経過後の前記画素の出力の変化が、所定の閾値より大きい前記画素を検出する検出手段と
を備える撮像装置。
【請求項２】
前記供給手段は、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされる前に、前記画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給する
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記供給手段は、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされる前に、前記画素に隣接する隣接画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給する
請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記検出手段によって検出された前記画素の、前記固体撮像素子における２次元配列上の位置を示すアドレスを記憶する記憶手段をさらに備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記検出手段によって検出された前記画素の、前記固体撮像素子における２次元配列上の位置を示すアドレスに対応する画素が読み出された場合、読み出された前記画素の周辺画素の画素値に基づいて、読み出された前記画素の画素値を補正する補正手段をさらに備える
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の前記固体撮像素子における欠陥検出方法において、
前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号を供給する供給ステップと、
前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから一定時間経過後の前記画素の出力の変化が、所定の閾値より大きい前記画素を検出する検出ステップと
を含む欠陥検出方法。
【請求項７】
固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置において、
前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号、および、前記画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給する供給手段と、
前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから、短い露光時間で前記フォトダイオードに蓄積された電荷がリセットされたとき、前記画素の出力が急激に変化した前記画素を検出する検出手段と
を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置および欠陥検出方法に関し、特に、アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の固体撮像素子における欠陥検出を、より容易かつ低コストに行うことができるようにする撮像装置および欠陥検出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子において発生する欠陥画素の補正には、スタティック欠陥補正とダイナミック欠陥補正とがある。
【０００３】
スタティック欠陥補正は、工場等からの出荷前に固体撮像素子に対してテストを行うことで検出された欠陥画素に対して補正を行うものである。スタティック欠陥補正においては、テストの結果、全ての欠陥画素のアドレスが不揮発性メモリに格納されるので、そのアドレスに該当する画素に対して、正常な周辺画素に基づいて画素値を補間すればよく、容易に欠陥画素を補正することができる。
【０００４】
しかしながら、予め固体撮像素子に対してテストを行ったり、不揮発性メモリを備える必要があるので、チップのコスト上昇は避けられない。また、温度や電圧値等の状態で欠陥画素における欠陥の程度が変化する場合、テスト時の欠陥の程度と、欠陥補正時の欠陥の程度とが異なる恐れがあり、正しく欠陥画素を補正できない可能性がある。
【０００５】
一方、ダイナミック欠陥補正は、ストリーミング中に、検出対象の画素と周辺画素の画素値を相対比較する等して欠陥画素を検出し、検出された欠陥画素に対して補正を行うものである。ダイナミック欠陥補正においては、随時、欠陥画素が検出されるので、全ての欠陥画素のアドレスを格納する不揮発性メモリを備える必要はなく、小容量のラインメモリを備えていれば十分である。
【０００６】
このような欠陥画素を検出する手法は、それを実行する信号処理回路のアルゴリズムにより異なり、欠陥画素の検出および補正の精度もまた、信号処理回路の処理能力に大きく影響される。
【０００７】
例えば、近年、固体撮像素子の微細化および高画素数化が進み、画素を構成するフォトダイオード（PD）の受光面積は縮小の一途をたどっている。これを改善するために、増幅トランジスタやリセットトランジスタ、フローティングディフュージョン（FD）等を複数の画素で共有することで、PDの受光面積を少しでも拡大する傾向がある。そこで、例えば、複数の画素に共有されたFDにおいて欠陥が発生した場合、共有される全ての画素が欠陥画素に見えるため、ダイナミック欠陥補正においては、より高精度な欠陥検出が要求される。また、共有される画素が増えれば増えるほど、欠陥画素の検出に用いられるラインメモリとして大容量なものが要求される。
【０００８】
ところで、撮像装置において、電源立上げ時などに、１度アイリスを閉じた状態、すなわち、固体撮像素子を遮光した状態で撮像を行い、固体撮像素子の各画素の画素値から、突出した画素値を検出することで、欠陥画素を検出する技術が提案されている。
【０００９】
例えば、アイリスを閉じた状態で撮像を行うことで、温度特性の異なる欠陥画素の検出および補正をするようにしたものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００９−１０５５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１などの上述した技術は、アイリスを有しない携帯電話機等に備えられている固体撮像素子には適用することができない。
【００１２】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の固体撮像素子における欠陥検出を、より容易かつ低コストに行うことができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第1の側面の撮像装置は、固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置であって、前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号を供給する供給手段と、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから一定時間経過後の前記画素の出力の変化が、所定の閾値より大きい前記画素を検出する検出手段とを備える。
【００１４】
前記供給手段には、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされる前に、前記画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給させることができる。
【００１５】
前記供給手段には、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされる前に、前記画素に隣接する隣接画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給させることができる。
【００１６】
前記撮像装置には、前記検出手段によって検出された前記画素の、前記固体撮像素子における２次元配列上の位置を示すアドレスを記憶する記憶手段をさらに設けることができる。
【００１７】
前記撮像装置には、前記検出手段によって検出された前記画素の、前記固体撮像素子における２次元配列上の位置を示すアドレスに対応する画素が読み出された場合、読み出された前記画素の周辺画素の画素値に基づいて、読み出された前記画素の画素値を補正する補正手段をさらに設けることができる。
【００１８】
本発明の第1の側面の欠陥検出方法は、固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の前記固体撮像素子における欠陥検出方法であって、前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号を供給する供給ステップと、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから一定時間経過後の前記画素の出力の変化が、所定の閾値より大きい前記画素を検出する検出ステップとを含む。
【００１９】
本発明の第1の側面においては、固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号が供給され、フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから一定時間経過後の画素の出力の変化が、所定の閾値より大きい画素が検出される。
【００２０】
本発明の第２の側面の撮像装置は、固体撮像素子で受光される光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置であって、前記固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号、および、前記画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号を供給する供給手段と、前記フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから、短い露光時間で前記フォトダイオードに蓄積された電荷がリセットされたとき、前記画素の出力が急激に変化した前記画素を検出する検出手段とを備える。
【００２１】
本発明の第２の側面においては、固体撮像素子において、１または複数の画素に対応して設けられているフローティングディフュージョンの電荷をリセットするための信号、および、画素を構成するフォトダイオードに蓄積された電荷をリセットする信号が供給され、フローティングディフュージョンの電荷がリセットされてから、短い露光時間でフォトダイオードに蓄積された電荷がリセットされたとき、画素の出力が急激に変化した画素が検出される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の第１および第２の側面によれば、アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置の固体撮像素子における欠陥検出を、より容易かつ低コストに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】イメージセンサの回路構成例を示す図である。
【図３】共有画素ユニットの通常動作について説明するタイムチャートである。
【図４】欠陥検出処理の例を説明するフローチャートである。
【図５】図４の欠陥検出処理における共有画素ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【図６】欠陥検出処理の例を説明するフローチャートである。
【図７】図６の欠陥検出処理における共有画素ユニットの動作を説明するタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（フローティングディフュージョンに欠陥がある場合の欠陥検出）
２．第２の実施の形態（フォトダイオードに短時間で成長する欠陥がある場合の欠陥検出）
【００２５】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の構成例］
図１は、本発明を適用した撮像装置の一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【００２６】
図１の撮像装置１１は、例えばアイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない、撮像機能付きの携帯電話機やパーソナルコンピュータである。撮像装置１１は、遮光装置を有せず、固体撮像素子を使用した撮像機能を有するものであれば、いずれの装置であってもよい。以下においては、撮像装置１１は、撮像機能付きの携帯電話機であるものとして説明する。
【００２７】
図１の撮像装置１１は、レンズ部２１、イメージセンサ２２、A/D（Analog to Digital）変換器２３、操作部２４、制御部２５、タイミング制御部２６、検出部２７、アドレス記憶部２８、画像処理部２９、表示部３０、コーデック処理部３１、および記録部３２から構成される。
【００２８】
レンズ部２１は、被写体までの焦点を調整し、焦点が合った位置からの光を集光し、イメージセンサ２２に供給する。
【００２９】
イメージセンサ２２は、CCD（Charge Coupled Device）やCMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等から構成される固体撮像素子であり、入射される光（入射光）を受光し、タイミング制御部２６の制御によるタイミングで、これを光電変換して光の強度に応じた電圧信号（アナログ信号）にしてA/D変換器２３に供給する。イメージセンサ２２から出力される電圧信号は、イメージセンサ２２において２次元に配列されている画素（光電変換素子）毎に出力される。
【００３０】
A/D変換器２３は、イメージセンサ２２から、所定のタイミングで供給された画素毎の電圧信号を、デジタルの画像信号（以下、適宜、画素信号ともいう）に変換し、所定のタイミングで順次、検出部２７および画像処理部２９に供給する。
【００３１】
操作部２４は、例えば、ジョグダイヤル（商標）、キー、ボタン、またはタッチパネル等により構成され、ユーザによる操作入力を受け、その操作入力に対応する信号を制御部２５に供給する。
【００３２】
制御部２５は、操作部２４により入力されたユーザの操作入力に対応する信号に基づいて、レンズ部２１、イメージセンサ２２、A/D変換器２３、タイミング制御部２６、画像処理部２９、表示部３０、コーデック処理部３１、および記録部３２を制御する。
【００３３】
タイミング制御部２６は、制御部２５の制御に基づいて、イメージセンサ２２を駆動させるための駆動信号をイメージセンサ２２に供給し、イメージセンサ２２の駆動のタイミングを制御する。
【００３４】
検出部２７は、A/D変換器２３から、所定のタイミングで供給された画素毎の電圧信号の電圧レベルに基づいて、欠陥がある画素（欠陥画素）を検出する。検出部２７は、検出した欠陥画素の２次元配列上の位置を示すアドレスを、アドレス記憶部２８に供給する。
【００３５】
アドレス記憶部２８は、揮発性のメモリとして構成され、検出部２７から供給された欠陥画素のアドレスを記憶する。アドレス記憶部２８に記憶された欠陥画素のアドレスは、適宜、画像処理部２９に読み出される。
【００３６】
画像処理部２９は、A/D変換器２３から供給された画像信号に対して、例えば、ホワイトバランス調整、デモザイク処理、マトリックス処理、ガンマ補正、およびYC変換等の各種画像処理を施し、表示部３０およびコーデック処理部３１に供給する。
【００３７】
また、画像処理部２９は、補正部２９ａを備えており、補正部２９ａは、アドレス記憶部２８に記憶されている欠陥画素のアドレスを読み出し、上述した画像処理を画像信号に施す際に、そのアドレスに対応する画素の画像信号（画素値）に対して、所定の補正処理を施す。
【００３８】
表示部３０は、撮像装置１１が携帯電話機である場合には、液晶ディスプレイとして構成され、電波の受信状態、電池残量、電話帳として登録されている相手先名や電話番号、および発信履歴、電子メールの内容、Webページ等を表示する他、画像処理部２９からの画像信号に基づいて、被写体の画像を表示する。
【００３９】
コーデック処理部３１は、画像処理部２９からの画像信号に対して、所定の方式の符号化処理を施し、符号化処理の結果得られた画像データを記録部３２に供給する。
【００４０】
記録部３２は、コーデック処理部３１からの画像データを記録する。記録部３２に記録された画像データは、必要に応じて画像処理部２９に読み出されることで、表示部３０に供給され、対応する画像が表示される。
【００４１】
［イメージセンサの回路構成例］
次に、図２を参照して、図１のイメージセンサ２２の回路構成例について説明する。
【００４２】
図２に示される回路は、その回路内に２つのフォトダイオード（画素）が存在する共有画素ユニットとして構成されている。
【００４３】
図２の共有画素ユニット４１は、フォトダイオード（PD0，PD1）５１−１，５１−２、転送トランジスタ（M0，M1）５２−１，５２−２、フローティングディフュージョン（FD）５３、リセットトランジスタ（M2）５４、増幅トランジスタ（M3）５５、および選択トランジスタ（M4）５６から構成される。
【００４４】
フォトダイオード５１−１，５１−２のアノードは接地されており、フォトダイオード５１−１，５１−２のカソードは、それぞれ転送トランジスタ５２−１，５２−２のソースに接続されている。転送トランジスタ５２−１，５２−２のドレインは、それぞれリセットトランジスタ５４のドレインおよび増幅トランジスタ５５のゲートに接続されており、この接続点が、フローティングディフュージョン５３を構成する。
【００４５】
リセットトランジスタ５４のソース、および、増幅トランジスタ５５のソースは、所定の電源電圧VDDに接続されている。増幅トランジスタ５５のドレインは、選択トランジスタ５６のソースに接続されており、選択トランジスタ５６のドレインは、垂直信号線（VSL）５７に接続されている。また、垂直信号線５７の後段には、図１で説明したA/D変換器２３が接続されている。
【００４６】
転送トランジスタ５２−１，５２−２のゲート、リセットトランジスタ５４のゲート、および、選択トランジスタ５６のゲートは、図示せぬ制御線を介して、図１のタイミング制御部２６にそれぞれ接続されており、駆動信号としてのパルスがそれぞれ供給される。
【００４７】
フォトダイオード５１−１，５１−２は、入射光を光電変換し、その光量に応じた電荷を生成し、蓄積する。
【００４８】
転送トランジスタ５２−１，５２−２は、タイミング制御部２６（図１）から供給される駆動信号TG0，TG1に従って、フォトダイオード５１−１，５１−２からフローティングディフュージョン５３への電荷の転送をオン／オフする。例えば、転送トランジスタ５２−１は、Ｈ（High）レベルの駆動信号TG0が供給されると、フォトダイオード５１−１に蓄積されている電荷を、フローティングディフュージョン５３に転送し、Ｌ（Low）レベルの駆動信号TG0が供給されると、電荷の転送を停止する。なお、転送トランジスタ５２−１，５２−２が、フローティングディフュージョン５３への電荷の転送を停止している間、フォトダイオード５１−１，５１−２が光電変換した電荷は、フォトダイオード５１−１，５１−２にそれぞれ蓄積される。
【００４９】
フローティングディフュージョン５３は、フォトダイオード５１−１，５１−２から転送トランジスタ５２−１，５２−２を介して転送されてくる電荷を蓄積し、電圧に変換する。
【００５０】
リセットトランジスタ５４は、タイミング制御部２６から供給される駆動信号RSTに従って、フローティングディフュージョン５３に蓄積されている電荷の排出をオン／オフする。例えば、リセットトランジスタ５４は、Ｈレベルの駆動信号RSTが供給されると、フローティングディフュージョン５３を電源電圧VDDにクランプし、フローティングディフュージョン５３に蓄積されている電荷を排出（リセット）する。また、リセットトランジスタ５４は、Ｌレベルの駆動信号RSTが供給されると、フローティングディフュージョン５３を電気的に浮遊状態にする。
【００５１】
増幅トランジスタ５５は、フローティングディフュージョン５３に蓄積されている電荷に応じた電圧を増幅する。増幅トランジスタ５５により増幅された電圧（電圧信号）は、選択トランジスタ５６を介して垂直信号線５７に出力される。
【００５２】
選択トランジスタ５６は、タイミング制御部２６から供給される駆動信号SELに従って、増幅トランジスタ５５からの電圧信号の垂直信号線５７への出力をオン／オフする。例えば、選択トランジスタ５６は、Ｈレベルの駆動信号SELが供給されると、電圧信号を垂直信号線５７に出力し、Ｌレベルの駆動信号SELが供給されると、電圧信号の出力を停止する。
【００５３】
このように、共有画素ユニット４１は、タイミング制御部２６から供給される駆動信号TG0，TG1、駆動信号RST、および駆動信号SELに従って駆動する。
【００５４】
［共有画素ユニットの通常動作］
次に、図３のタイムチャートを参照して、フォトダイオード（PD0）５１−１の画素信号がA/D変換器２３に読み出される際の、共有画素ユニット４１の通常動作について説明する。
【００５５】
図３の上から１乃至４番目には、駆動信号SEL、駆動信号TG0，TG1、および駆動信号RSTが順に示されており、上から５，６番目には、フローティングディフュージョン（FD）５３および垂直信号線（VSL）５７における電圧の電圧レベルがそれぞれ示されている。
【００５６】
まず、時刻T0において、駆動信号SELがＨレベルになると、VSL５７への出力がオンされ、VSL５７の電圧レベルが上がる。
【００５７】
時刻T1乃至T2の期間において、駆動信号RSTがパルス状にＨレベルになると、FD５３に蓄積されている電荷がリセットされる。
【００５８】
この状態から、時刻T3において、A/D変換器２３が、例えば、VSL５７の電圧を読み出すことによって、フォトダイオード５１−１のリセット状態の読み出しが完了する。
【００５９】
次に、時刻T4において、駆動信号TG0がＨレベルになると、フォトダイオード５１−１に蓄積されている電荷が、FD５３に転送される。このとき、転送された電荷量に応じて、FD５３の電圧レベルが確定される（時刻T5）。また、同時に、増幅トランジスタ５５および選択トランジスタ５６を介して、VSL５７の電圧レベルも確定される。
【００６０】
この状態から、時刻T6において、A/D変換器２３が、例えば、VSL５７の電圧を読み出すことによって、フォトダイオード５１−１の転送状態の読み出しが完了する。
【００６１】
そして、上述のようにして読み出されたリセット状態と転送状態との差分をとることでノイズを除去する、いわゆるCDS（Correlated Double Sampling）処理を行うことで、ノイズが除去された画素信号を読み出すことができる。
【００６２】
［共有画素ユニットにおける欠陥検出処理］
次に、図４のフローチャートおよび図５のタイムチャートを参照して、図２の共有画素ユニット４１における欠陥検出処理について説明する。
【００６３】
共有画素ユニット４１における欠陥検出処理は、撮像装置１１の電源立ち上げ時、画素加算モードや画素間引きモード等への動作モードの変更時、画素信号の出力の前などに実行される。以下においては、撮像装置１１の電源立ち上げ時に実行される欠陥検出処理について説明する。
【００６４】
ステップＳ１１において、撮像装置１１（図１）の制御部２５は、操作部２４からの信号に基づいて、操作部２４としての電源ボタンがユーザによって操作され、撮像装置１１の電源をオンする指示がされたか否かを判定する。
【００６５】
ステップＳ１１において、電源をオンする指示がされなかったと判定された場合、電源をオンする指示がされるまで、ステップＳ１１の処理が繰り返される。
【００６６】
一方、ステップＳ１１において、電源をオンする指示がされたと判定された場合、制御部２５は、図示せぬ電源回路を起動させて、処理はステップＳ１２に進む。
【００６７】
ステップＳ１２において、制御部２５は、撮像装置１１の各部のスタンバイ状態を解除させる。撮像装置１１の各部は、スタンバイ状態が解除され、電源回路から電源が供給されることで起動する。
【００６８】
ステップＳ１３においては、上述したように、スタンバイ状態が解除され、電源回路から電源が供給されることで、制御部２５の制御により、イメージセンサ２２が起動する。より具体的には、制御部２５は、タイミング制御部２６を制御することによって、図５のタイムチャートに示されるように、イメージセンサ２２内の共有画素ユニット４１を動作させる。
【００６９】
図５のタイムチャートにおいては、図３のタイムチャートと同様に、図５の上から１，４，５，６番目には、駆動信号SEL、駆動信号TG0，TG1、および駆動信号RSTが順に示されており、上から７，８番目には、FD５３およびVSL５７における電圧の電圧レベルがそれぞれ示されている。
【００７０】
また、図５の上から２，３番目にはそれぞれ、共有画素ユニット４１に隣接する共有画素ユニットの駆動信号TG（共有画素ユニット４１における駆動信号TG0，TG1に対応）、および、駆動信号RSTが示されている。なお、以下においては、共有画素ユニット４１に隣接する共有画素ユニットの駆動信号TGおよび駆動信号RSTを、それぞれ、単に、隣接する駆動信号TGおよび駆動信号RSTということとする。
【００７１】
制御部２５は、イメージセンサ２２を起動させた後、時刻T0乃至T1の期間において、タイミング制御部２６を制御することで、隣接する駆動信号TGおよび駆動信号RST、駆動信号TG0，TG1、駆動信号RSTをパルス状にＨレベルにする。
【００７２】
これにより、フォトダイオード５１−１，５１−２、およびFD５３に蓄積されている電荷がリセットされるとともに、隣接する共有画素ユニットにおけるフォトダイオードに蓄積されている電荷がリセットされる。一般に、電源オン直後には、フォトダイオードにおいて電荷が飽和している可能性が高いので、これにより、隣接する共有画素ユニットのフォトダイオードにおいて電荷が飽和している場合の、隣接する共有画素ユニットからの電荷の漏れ込み、いわゆるブルーミングを抑制することができる。
【００７３】
次に、時刻T2において、制御部２５は、タイミング制御部２６を制御することで、駆動信号SELをＨレベルにする。
【００７４】
時刻T3乃至T4の期間において、制御部２５は、タイミング制御部２６を制御することで、駆動信号RSTをパルス状にＨレベルにすると、FD５３に蓄積されている電荷が再度リセットされる。
【００７５】
図３のタイムチャートを参照して説明した、画素信号の読み出し時の通常動作においては、この状態から、時刻T5乃至T6の期間において、駆動信号TG0をＨレベルにするようにした。しかしながら、欠陥検出処理においては、図中、破線の丸印で示されるように、時刻T5乃至T6の期間において、タイミング制御部２６は、駆動信号TG0をＨレベルにしない。すなわち、共有画素ユニット４１（フォトダイオード５１−１）においては、リセット状態が継続することになる。
【００７６】
ここで、図４のフローチャートに戻り、ステップＳ１４において、検出部２７は、VSL５７における、FD５３がリセットされてから一定時間経過後の電圧レベルの変化が、所定の閾値より大きいか否かを判定する。
【００７７】
ステップＳ１４において、VSL５７における、FD５３がリセットされてから一定時間経過後の電圧レベルの変化が、所定の閾値より大きくないと判定された場合、すなわち、図５のタイムチャートの時刻T7において、実線Ａで示されるように、FD５３の電圧レベルが時刻T6から変化せず、ひいては、VSL５７の電圧レベルが時刻T6から変化していない場合、FD５３に欠陥はないとされ、処理はステップＳ１５をスキップし、ステップＳ１６に進む。
【００７８】
一方、ステップＳ１４において、VSL５７における、FD５３がリセットされてから一定時間経過後の電圧レベルの変化が、所定の閾値より大きいと判定された場合、すなわち、図５のタイムチャートの時刻T7において、FD５３の電圧レベルが時刻T6から変化し、ひいては、VSL５７の電圧レベルが時刻T6から、所定の閾値より変化している場合、FD５３に欠陥があるとされ、処理はステップＳ１５に進む。
【００７９】
より具体的には、図５のタイムチャートにおいて、破線Ｂで示されるように、FD５３およびVSL５７の電圧レベルが時刻T6乃至T7にかけて低下していく場合には、白欠陥があるとされ、一点鎖線Ｃで示されるように、FD５３およびVSL５７の電圧レベルが時刻T6乃至T7にかけて上昇していく場合には、黒欠陥があるとされる。白欠陥があると、画素の出力レベルが本来の出力レベルより高くなり、画像においては白く見えてしまう。一方、黒欠陥があると、画素の出力レベルが本来の出力レベルより低くなり、画像においては黒く見えてしまう。
【００８０】
このように、時刻T6乃至T7の期間の、VSL５７における電圧レベルの変化が所定の閾値より大きい場合、ステップＳ１５において、検出部２７は、欠陥検出対象となっている画素（フォトダイオード５１−１）の位置を示すアドレスを、欠陥画素のアドレスとして、アドレス記憶部２８に供給し、記憶させる。
【００８１】
ステップＳ１６において、制御部２５は、イメージセンサ２２における全ての画素について、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行ったか否かを判定する。
【００８２】
ステップＳ１６において、全ての画素について、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行っていないと判定された場合、処理はステップＳ１７に進み、制御部２５は、図示せぬメモリに保持されている、アドレスをカウントするためのアドレス値を、次に処理対象となる画素に対応するアドレスのアドレス値にインクリメントし、ステップＳ１５乃至Ｓ１７の処理が繰り返される。
【００８３】
一方、ステップＳ１６において、全ての画素について、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を行ったと判定された場合、処理は終了する。
【００８４】
以上のような欠陥検出処理の後、例えば、表示部３０に、撮像されている被写体の画像をユーザに確認させるための、いわゆるスルー画を表示させる場合、図３のタイムチャートを参照して説明した画素信号（画素値）の読み出しが行われる。このとき、画像処理部２９の補正部２９ａは、アドレス記憶部２８に記憶されている欠陥画素のアドレスを読み出し、そのアドレスに対応する画素（補正対象画素）の画素値が読み出された場合、例えば、その補正対象画素の周辺画素から、補正対象画素の画素値の予測値を求め、その予測値に画素値を置き換えることによって、補正対象画素の画素値の補正を行う。
【００８５】
なお、補正対象画素の画素値の補正の方法は、上述した方法に限らず、他の方法であってもよい。
【００８６】
以上の処理によれば、アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置において、固体撮像素子を遮光した状態にする必要がなく、また、欠陥画素のアドレスを格納するための不揮発性のメモリを備える必要がないので、上述のような撮像装置の固体撮像素子のフローティングディフュージョンにおける欠陥検出を、より容易かつ低コストに行うことができる。
【００８７】
なお、図４のフローチャートにおいては、ステップＳ１４，Ｓ１５の処理を、イメージセンサ２２における全ての画素について行うようにしたが、実際の欠陥検出対象であるFD５３は、共有画素ユニット内の画素に共有されているので、共有画素ユニット内の画素のうちの１つの画素について行うようにしてもよい。これにより、共有画素ユニット内で共有される画素数が２画素であれば、全ての画素について処理を行う場合の半分の処理量で済み、共有される画素数が４画素であれば、全ての画素について処理を行う場合の４分の１の処理量で済むようにできる。また、共有画素ユニット内の画素のアドレスをそれぞれ対応付けておけば、アドレス記憶部２８に記憶される欠陥画素のアドレスも、共有画素ユニット内の画素のうちの１つの画素のアドレスで済むようにできる。
【００８８】
以上においては、フローティングディフュージョン（FD）に欠陥がある場合の欠陥検出処理（以下、FD欠陥検出処理という）について説明したが、以下においては、フォトダイオード（PD）において、短時間で成長するような欠陥がある場合の欠陥検出処理（以下、PD短時間欠陥検出処理という）について説明する。
【００８９】
＜２．第２の実施の形態＞
PD短時間欠陥検出処理を実行する撮像装置の構成は、図１で示される撮像装置１１と基本的に同様であるので、その説明は省略する。
【００９０】
［共有画素ユニットにおける欠陥検出処理］
ここで、図６のフローチャートおよび図７のタイムチャートを参照して、PD短時間欠陥検出処理について説明する。
【００９１】
なお、図６のフローチャートにおいて、ステップＳ３１乃至Ｓ３３，Ｓ３５乃至Ｓ３７の処理は、図４のフローチャートにおけるステップＳ１１乃至Ｓ１３，Ｓ１５乃至Ｓ１７の処理と同様であるので、その説明は省略する。
【００９２】
また、図７のタイムチャートにおける時刻T0乃至T4の動作は、図５のタイムチャートにおける時刻T0乃至T4の動作と同様であるので、その説明は省略する。
【００９３】
すなわち、ステップＳ３４において、検出部２７は、FD５３がリセットされてから、転送トランジスタ５２−１がオンされたときに、VSL５７における電圧レベルが、急激に変化したか否かを判定する。
【００９４】
ここで、図５のタイムチャートを参照して説明したFD欠陥検出処理における動作では、時刻T4の後、FD５３に蓄積されている電荷がリセットされている状態から、時刻T5乃至T6の期間においても、駆動信号TG0をＨレベルにしないようにしていた。しかしながら、図７のタイムチャートで示されるPD短時間欠陥検出処理における動作では、時刻T5乃至T6の期間において、タイミング制御部２６は、駆動信号TG0をＨレベルにする。
【００９５】
このとき、フォトダイオード５１−１に蓄積されている電荷がFD５３に転送されるが、フォトダイオード５１−１に蓄積されている電荷は、時刻T1においてリセットされてから時刻T6までの時間（露光時間）に蓄積された分のみとなる。しかしながら、時刻T1乃至T6は非常に短い時間であるので、この間に蓄積された電荷は、フォトダイオード５１−１が受光した光の量にもよるが、非常に少量で、ほとんど黒画素に近い画素信号が出力されることになる。
【００９６】
したがって、フォトダイオード５１−１に欠陥がない場合には、図７のタイムチャートの実線Ａで示されるように、時刻T7においても、FD５３の電圧レベルが時刻T6から変化せず、ひいては、VSL５７の電圧レベルも時刻T6から変化しない。すなわち、ステップＳ３４において、FD５３がリセットされてから、短い露光時間で転送トランジスタ５２−１がオンされたときに、VSL５７における電圧レベルが変化していないと判定された場合、処理はステップＳ３５をスキップし、ステップＳ３６に進む。
【００９７】
一方、フォトダイオード５１−１に欠陥がある場合には、図７のタイムチャートの破線Ｂで示されるように、時刻T5において、FD５３の電圧レベルおよびVSL５７の電圧レベルが急激に低下する。これは、フォトダイオード５１−１において短時間で成長する欠陥が生じて、本来FD５３に転送される電荷量を超えた電荷量がFD５３に転送されることで発生する。すなわち、ステップＳ３４（図７のタイムチャートの時刻T7）において、FD５３がリセットされてから、短い露光時間で転送トランジスタ５２−１がオンされたときに、VSL５７における電圧レベルが急激に変化したと判定された場合、処理はステップＳ３５に進む。なお、図７の例で発生して欠陥は、白欠陥であり、特に、画像においては白い点が急激に拡大するように見える。
【００９８】
なお、図７のタイムチャートを参照して、フォトダイオード５１−１において短時間で欠陥が成長する例について説明したが、FD５３において短時間で欠陥（白欠陥）が成長する場合も同様に、FD５３の電圧レベルおよびVSL５７の電圧レベルが急激に低下する。
【００９９】
以上のようなPD短時間欠陥検出処理の後も、FD欠陥検出処理の後と同様に、図３のタイムチャートを参照して説明した画素信号（画素値）の読み出しが行われる。このとき、画像処理部２９の補正部２９ａは、アドレス記憶部２８に記憶されている欠陥画素のアドレスを読み出し、そのアドレスに対応する画素（補正対象画素）の画素値が読み出された場合、例えば、その補正対象画素の周辺画素から、補正対象画素の画素値の予測値を求め、その予測値に画素値を置き換えることによって、補正対象画素の画素値の補正を行う。
【０１００】
以上の処理によれば、アイリス等の、光を遮光する遮光装置を有しない撮像装置において、固体撮像素子を遮光した状態にする必要がなく、また、欠陥画素のアドレスを格納するための不揮発性のメモリを備える必要がないので、上述のような撮像装置の固体撮像素子のフォトダイオードまたはフローティングディフュージョンにおいて短時間で成長する欠陥検出を、より容易かつ低コストに行うことができる。
【０１０１】
なお、以上においては、撮像装置１１（図１）において、検出部２７が検出した欠陥画素のアドレスをアドレス記憶部２８に記憶するようにしたが、検出部２７が、検出した欠陥画素のアドレスを、直接、画像処理部２９に供給するようにしてもよい。すなわち、検出部２７の処理を行うチップと、画像処理部２９の処理を行うチップとを別個に設けるようにしてもよいし、検出部２７の処理と画像処理部２９の処理を行うチップを１つ設けるようにもできる。また、画像処理部２９の処理以降の処理を別個のチップが行う場合、そのチップが、イメージセンサ２２から出力される、いわゆるRAWデータに対して閾値判定を行うことにより、欠陥画素の検出および補正を行うようにしてもよい。
【０１０２】
また、以上においては、イメージセンサ２２において、増幅トランジスタやリセットトランジスタ、フローティングディフュージョン等が２つの画素で共有されるようにしたが、共有される画素数は２に限らず、また、共有されていなくてもよい。
【０１０３】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
【０１０４】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１１  撮像装置，  ２２  イメージセンサ，  ２３  A/D変換器，  ２５  制御部，  ２６  タイミング制御部，  ２７  検出部，  ２８  アドレス記憶部，  ２９  画像処理部，  ２９ａ  補正部，  ４１  共有画素ユニット，  ５１−１，５１−２  フォトダイオード，  ５２−１，５２−２  転送トランジスタ，  ５３  フローティングディフュージョン，  ５４  リセットトランジスタ，  ５５  増幅トランジスタ，  ５６  選択トランジスタ
【図１】
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【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】
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【図７】
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