(57)【要約】【課題】適切なキズ補正により高品質な画像が得られる固体撮像装置を提供すること。【解決手段】固体撮像装置は、キズ補正回路２８を有する。キズ補正回路２８は、キズ判定部であるキズ判定回路３４と、第１補正部であるセレクタ３５と、第２補正部である水平補間部３０とを備える。キズ判定部は、対象画素に対するキズ判定を実施する。第１補正部は、キズ判定の結果に基づいて、キズが検出された対象画素に対する画素値の置き換えを実施する。第２補正部は、指定画素に対して、画素値の補間処理を実施する。指定画素は、キズとしてあらかじめ位置情報４４が登録されている画素である。第２補正部が補間処理を実施した場合、キズ判定部は、補間処理を経た画素値を使用するキズ判定を実施する。【選択図】図３
2015177256.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向及び垂直方向へ画素が配列され、被写体像を撮像するイメージセンサと、
前記イメージセンサからの画像信号に対するキズ補正を実施するキズ補正回路を有し、
前記キズ補正回路は、
複数の画素が並列された画素ブロックの中央に位置する対象画素に対し、前記画素ブロックに含まれている周辺画素の画素値を使用するキズ判定を実施するキズ判定部と、
前記キズ判定の結果に基づいて、キズが検出された前記対象画素に対する画素値の置き換えを実施する第１補正部と、
キズとしてあらかじめ位置情報が登録されている指定画素に対して、画素値の補間処理を実施する第２補正部と、を備え、
前記第２補正部が前記補間処理を実施した場合、前記キズ判定部は、前記補間処理を経た画素値を使用する前記キズ判定を実施することを特徴とする固体撮像装置。
【請求項２】
前記第２補正部は、前記指定画素から水平方向の位置にある画素の画素値を使用する前記補間処理を実施することを特徴とする請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
第１モードでの撮像により前記画像信号が取得された場合に、前記第２補正部は、前記補間処理の実施を停止させ、
前記第１モードの露光時間に対して長い露光時間が設定された第２モードでの撮像により前記画像信号が取得された場合に、前記第２補正部は、前記補間処理を実施し、
前記第１補正部は、前記第１モードにおいて、前記指定画素に対して画素値の置き換えを実施することを特徴とする請求項１又は２に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記キズ補正回路は、前記指定画素を特定するためのアドレス信号を、前記位置情報に応じて生成するアドレス信号生成部を備え、
前記第１モードにて、前記アドレス信号生成部は、前記キズ判定部へ前記アドレス信号を出力し、
前記第２モードにて、前記アドレス信号生成部は、前記第２補正部へ前記アドレス信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記キズ補正回路は、あらかじめ登録されている前記位置情報を保持する保持部を備え、
前記保持部は、前記画素ブロックに含まれている２つの前記指定画素についての前記位置情報を保持することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラシステムは、画像信号から検出された欠陥画素（キズ）に対するキズ補正と、あらかじめアドレス情報が登録されている画素に対するキズ補正とを併用するものが知られている。画像信号に応じたキズ判定に基づいて実施されるキズ補正を、ダイナミックキズ補正と称する。事前に作成されたアドレス情報に応じて実施されるキズ補正を、マップキズ補正と称する。従来、アドレス情報を用いて指定される指定画素に対しては、画像信号に応じたキズ判定の結果に関わらず、マップキズ補正が優先して適用される。ダイナミックキズ補正は、アドレス情報が登録されている指定画素以外の画素に対して実施される。
【０００３】
近年、固体撮像装置は、画素の微細化による光検出感度の低下を補うために、通常の撮影に対し露光時間が長く設定されたモードを搭載するものがある。長時間露光による撮影の場合、固体撮像装置は、暗電流に起因する白キズを生じさせることがある。白キズは、画像の暗い部分に存在すると目立ち易い。画像の暗い部分の場合、キズ補正としてなされる調整が解像感の低下を生じさせる可能性があることに比べて、キズ補正が制限されて白キズが残ることのほうが、画質へ大きな影響を及ぼすことになる。照度が低く露光時間が長いときほど、固体撮像装置は、キズの数の低減を重視するキズ補正が望まれている。また、通常の露光時間による撮影では、固体撮像装置は、解像感の低下を抑制可能であることも望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８７７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一つの実施形態は、適切なキズ補正により高品質な画像が得られる固体撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一つの実施形態によれば、固体撮像装置は、イメージセンサ及びキズ補正回路を有する。イメージセンサは、水平方向及び垂直方向へ画素が配列されている。イメージセンサは、被写体像を撮像する。キズ補正回路は、イメージセンサからの画像信号に対するキズ補正を実施する。キズ補正回路は、キズ判定部、第１補正部及び第２補正部を備える。キズ判定部は、対象画素に対するキズ判定を実施する。対象画素は、画素ブロックの中央に位置する。画素ブロックは、複数の画素が並列されている。キズ判定部は、周辺画素の画素値をキズ判定に使用する。周辺画素は、画素ブロックに含まれている。第１補正部は、キズ判定の結果に基づいて、キズが検出された対象画素に対する画素値の置き換えを実施する。第２補正部は、指定画素に対して、画素値の補間処理を実施する。指定画素は、キズとしてあらかじめ位置情報が登録されている画素である。第２補正部が補間処理を実施した場合、キズ判定部は、補間処理を経た画素値を使用するキズ判定を実施する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、固体撮像装置を備えるカメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、キズ補正回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、画素ブロックの例を示す図である。
【図５】図５は、メモリに格納される位置情報について説明する図である。
【図６】図６は、水平補間部における補間処理について説明する図である。
【図７】図７は、キズ補正回路によるキズ補正の例を説明する図である。
【図８】図８は、キズ補正回路によるキズ補正の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる固体撮像装置を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではない。
【０００９】
（実施形態）
図１は、第１の実施形態にかかる固体撮像装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、固体撮像装置を備えるカメラシステムの概略構成を示すブロック図である。
【００１０】
カメラシステム１０は、カメラモジュール１１を備える電子機器であって、例えばカメラ付き携帯端末である。カメラシステム１０は、カメラ付き携帯端末以外の電子機器、例えば、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等であっても良い。
【００１１】
カメラシステム１０は、カメラモジュール１１及び後段処理部１２を有する。カメラモジュール１１は、撮像光学系１３及び固体撮像装置１４を有する。後段処理部１２は、イメージシグナルプロセッサ（ＩＳＰ）１５、記憶部１６及び表示部１７を有する。
【００１２】
撮像光学系１３は、被写体からの光を取り込み、被写体像を結像させる。固体撮像装置１４は、被写体像を撮像する。ＩＳＰ１５は、固体撮像装置１４での撮像により得られた画像信号の信号処理を実施する。記憶部１６は、ＩＳＰ１５での信号処理を経た画像を格納する。記憶部１６は、ユーザの操作等に応じて、表示部１７へ画像信号を出力する。
【００１３】
固体撮像装置１４は、撮像素子であるイメージセンサ２０と、画像処理装置である信号処理回路２１とを備える。イメージセンサ２０は、被写体像を撮像する。イメージセンサ２０は、例えば、ＣＭＯＳイメージセンサである。イメージセンサ２０は、画素アレイ２２、垂直シフトレジスタ２３、タイミング制御部２４、相関二重サンプリング部（ＣＤＳ）２５、アナログデジタル変換部（ＡＤＣ）２６及びラインメモリ２７を有する。
【００１４】
画素アレイ２２は、イメージセンサ２０の撮像領域に設けられている。画素アレイ２２は、水平方向（行方向）及び垂直方向（列方向）へアレイ状に配列された画素を備える。各画素は、光電変換素子であるフォトダイオードを備える。光電変換素子は、入射光量に応じた信号電荷を生成する。各画素は、入射光量に応じた信号電荷を蓄積する。画素アレイ２２において、垂直方向及び水平方向における各色画素の配列は、ベイヤー配列とされている。
【００１５】
タイミング制御部２４は、複数の画素からの信号の読み出しを制御する。タイミング制御部２４は、画素アレイ２２の各画素からの信号を読み出すタイミングを指示する垂直同期信号を、垂直シフトレジスタ２３へ供給する。タイミング制御部２４は、ＣＤＳ２５、ＡＤＣ２６及びラインメモリ２７に対し、駆動タイミングを指示するタイミング信号をそれぞれ供給する。
【００１６】
垂直シフトレジスタ２３は、タイミング制御部２４からの垂直同期信号に応じて、画素アレイ２２内の画素を水平ラインごとに選択する。垂直シフトレジスタ２３は、選択された水平ラインの各画素へ読み出し信号を出力する。垂直シフトレジスタ２３から読み出し信号が入力された画素は、蓄積された信号電荷を出力する。画素アレイ２２は、画素からの信号を、垂直信号線を介してＣＤＳ２５へ出力する。
【００１７】
ＣＤＳ２５は、画素アレイ２２からの信号に対し、固定パターンノイズの低減のための相関二重サンプリング処理を行う。ＡＤＣ２６は、アナログ方式の信号をデジタル方式の信号へ変換する。ラインメモリ２７は、ＡＤＣ２６からの信号を蓄積する。イメージセンサ２０は、ラインメモリ２７に蓄積された信号を出力する。
【００１８】
信号処理回路２１は、イメージセンサ２０からの画像信号に対し、各種の信号処理を実施する。信号処理回路２１は、キズ補正回路２８を備える。キズ補正回路２８は、キズ補正を実施する。キズは、正常に機能していない画素によるデジタル画像信号の欠損部分である。キズには、白キズと黒キズがある。白キズは、画素が正常に機能しているときに比べて高い信号レベルを示すキズである。黒キズは、画素が正常に機能しているときに比べて低い信号レベルを示すキズである。
【００１９】
信号処理回路２１は、キズ補正以外にも、各種信号処理、例えば、ガンマ補正、ノイズ低減処理、レンズシェーディング補正、ホワイトバランス調整、歪曲補正、解像度復元等を実施する。図１には、信号処理回路２１の構成のうち、キズ補正回路２８以外の構成について、図示を省略している。
【００２０】
固体撮像装置１４は、信号処理回路２１での信号処理を経た画像信号をチップ外部へ出力する。固体撮像装置１４は、信号処理回路２１での信号処理を経たデータに基づき、イメージセンサ２０のフィードバック制御を実施する。
【００２１】
カメラシステム１０は、本実施形態において信号処理回路２１が実施するものとした各種信号処理の少なくともいずれかを、後段処理部１２のＩＳＰ１５が実施することとしても良い。カメラシステム１０は、各種信号処理の少なくともいずれかを、信号処理回路２１及びＩＳＰ１５の双方が実施しても良い。信号処理回路２１及びＩＳＰ１５は、本実施形態で説明する信号処理以外の信号処理を実施することとしても良い。
【００２２】
図３は、キズ補正回路の構成を示すブロック図である。キズ補正回路２８は、ダイナミックキズ補正と、マップキズ補正とを実施する。キズ補正回路２８は、ダイナミックキズ補正では、カメラモジュール１１の動作中に、画像信号からキズを検出する。キズ補正回路２８は、ダイナミックキズ補正として、主に、フォトダイオードの温度特性や露光時間等に依存してランダムに発生するキズを補正する。
【００２３】
キズ補正回路２８は、カメラモジュール１１の製造後に実施される欠陥検査において検出されたキズの位置情報を保持する。キズ補正回路２８は、マップキズ補正として、主に、多層構造の欠陥、フローティングジャンクションのリーク電流等、フォトダイオードの構造に起因して定常的に発生するキズを補正する。
【００２４】
キズ補正回路２８は、水平補間部３０、ラインメモリ３１、水平遅延線３２、並べ換え回路３３、キズ判定回路３４、セレクタ３５、メモリ３６、アドレス信号生成回路３７及びモード切り換え回路３８を備える。
【００２５】
水平補間部３０は、後述する長時間露光モードにおいて、マップキズ補正としての補間処理を実施する。水平補間部３０は、キズ補正回路２８へ入力された画像信号に対し、水平方向における補間処理を実施する。
【００２６】
ラインメモリ３１は、４ライン（４Ｈ）の信号を保持し、垂直方向の遅延（ライン遅延）を施す。ラインメモリ３１は、保持している４ライン（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４）と、本線の１ライン（Ｌ５）との合計５ラインのうち、注目画素及び周辺画素を含む３ライン（Ｌ１、Ｌ３、Ｌ５）の信号を水平遅延線３２へ出力する。
【００２７】
図４は、画素ブロックの例を示す図である。キズ補正回路２８は、キズ補正が実施される対象画素を中心とする画素ブロックを設定する。画素ブロックは、垂直方向に５ライン（Ｌ１〜Ｌ５）、水平方向に５画素のマトリクスをなして並列された２５個の画素からなる。
【００２８】
画素アレイ２２におけるベイヤー配列は、Ｇｒ、Ｒ、Ｇｂ、Ｂの４画素を単位として構成されている。Ｒ画素は、赤色成分を検出する。Ｂ画素は、青色成分を検出する。Ｇｒ画素は、緑色成分を検出する画素であって、水平方向においてＲ画素に隣接する。Ｇｂ画素は、緑色成分を検出する画素であって、水平方向においてＢ画素に隣接する。画像信号は、ラインごと（Ｇｒ／Ｒライン、Ｇｂ／Ｂライン）の信号としてキズ補正回路２８へ入力される。図４に示す画素ブロックを構成する信号の読み込み順序は、水平方向については右から左、垂直方向においては上から下であるものとする。
【００２９】
図４に示す画素ブロックでは、対象画素は、画素ブロックの中央に位置するＧｒ画素とする。周辺画素は、対象画素と同色用の画素であって、画素ブロックに含まれている画素とする。図４に示す画素ブロックでは、対象画素であるＧｒ画素から１つの画素を隔てて配置されている８個のＧｒ画素が、周辺画素である。キズ補正回路２８は、対象画素の画素値と、周辺画素の画素値とを比較することで、対象画素がキズであるか否かを判定する。キズ補正回路２８は、同色用の垂直方向３画素及び水平方向３画素（３×３）のカーネルとして、信号処理を実施する。
【００３０】
水平遅延線３２は、ラインごとに４画素の信号を保持し、水平方向の遅延を施す。水平遅延線３２は、対象画素の信号４０と、８個の周辺画素の信号４１とを同時化する。水平遅延線３２は、対象画素の信号４０をキズ判定回路３４及びセレクタ３５へ出力する。水平遅延線３２は、周辺画素の信号４１を並べ換え回路３３へ出力する。
【００３１】
並べ換え回路３３は、８個の周辺画素の信号４１を、信号レベル（画素値）に応じて並べ換える。並べ換え回路３３は、並べ換えられた８個の信号４１を、キズ判定回路３４へ出力する。
【００３２】
キズ判定部であるキズ判定回路３４は、対象画素に対するキズ判定を実施する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の画素値の最大値に比べて、対象画素の画素値が大きい場合に、その対象画素が白キズであるものと判定する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の画素値の最小値に比べて、対象画素の画素値が小さい場合に、その対象画素が黒キズであるものと判定する。キズ判定回路３４は、周辺画素の画素値を使用するいずれの手法によって、対象画素のキズ判定を実施しても良い。
【００３３】
キズ判定回路３４は、キズ補正のための補正値４２を、周辺画素の画素値を使用して算出する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の８個の画素値のうち、並べ換え回路３３にて所定の順位とされた画素値の平均値を、補正値４２として算出する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の８個の画素値のうち、上位３番目から６番目の画素値の平均値を、補正値４２とする。キズ判定回路３４は、周辺画素の画素値を使用するいずれの手法によって、補正値４２を算出しても良い。
【００３４】
キズ判定回路３４は、対象画素がキズであると判定した場合に、画素値の置き換えを指示する置き換え信号４３を生成する。キズ判定回路３４は、補正値４２及び置き換え信号４３を、セレクタ３５へ出力する。
【００３５】
第１補正部であるセレクタ３５は、キズであると判定された対象画素に対し、画素値の置き換えを実施する。セレクタ３５は、置き換え信号４３の入力があった場合、補正値４２を選択する。セレクタ３５は、置き換え信号４３の入力がない場合、対象画素の画素値を選択する。キズ補正回路２８は、セレクタ３５で選択された画素値を出力する。
【００３６】
保持部であるメモリ３６は、キズとして指定された指定画素の位置情報４４を保持する不揮発性メモリである。位置情報４４は、カメラモジュール１１の製造時に実施される欠陥検査において検出されたキズの位置を示す。
【００３７】
モード切り換え回路３８は、モード切り換え信号４５を生成する。カメラモジュール１１は、第１モードである通常モードと、第２モードである長時間露光モードと、にモードを切り換えて撮影を行う。カメラモジュール１１は、例えば、ユーザによるモード選択に応じて、通常モードと長時間露光モードとを切り換える。
【００３８】
イメージセンサ２０は、通常モードと長時間露光モードとで露光時間を調整して、被写体像を撮像する。通常モードは、通常の露光時間で撮影する際に選択されるモードである。長時間露光モードは、通常モードに対し、露光時間が長く設定されているモードである。モード切り換え回路３８は、通常モードと長時間露光モードとにおけるモードの切り換わりが指示されたことに応じて、モード切り換え信号４５を出力する。
【００３９】
アドレス信号生成部であるアドレス信号生成回路３７は、モード切り換え信号４５に応じて、現在のモードが通常モード及び長時間露光モードのいずれであるかを認識する。通常モードであるとき、アドレス信号生成回路３７は、メモリ３６から位置情報４４を読み出して、アドレス信号４６を生成する。アドレス信号生成回路３７は、キズ判定回路３４へ信号４０が入力された対象画素のアドレスを認識する。アドレス信号生成回路３７は、かかる対象画素のアドレスが、位置情報４４に含まれるアドレスと一致するか否かを判断する。双方のアドレスが一致したとき、アドレス信号生成回路３７は、キズ判定回路３４へアドレス信号４６を出力する。アドレス信号４６は、キズ判定回路３４へ信号４０が入力された対象画素を、キズとして登録されている指定画素と特定するためのパルスとする。
【００４０】
長時間露光モードであるとき、アドレス信号生成回路３７は、メモリ３６から位置情報４４を読み出して、アドレス信号４７を生成する。アドレス信号生成回路３７は、水平補間部３０へ信号が入力された画素のアドレスを認識する。アドレス信号生成回路３７は、かかる画素のアドレスが、位置情報４４に含まれるアドレスと一致するか否かを判断する。双方のアドレスが一致したとき、アドレス信号生成回路３７は、水平補間部３０へアドレス信号４７を出力する。アドレス信号４７は、水平補間部３０へ信号が入力された画素を、キズとして登録されている指定画素と特定するためのパルスとする。
【００４１】
図５は、メモリに格納される位置情報について説明する図である。カメラモジュール１１には、画素ブロック内の同色画素に２個以上のキズが含まれる各ケースについて、キズの位置を表す情報が、位置情報４４として登録されている。
【００４２】
画素ブロック内の同色画素に２個のキズが含まれるケースは、図５に示す４つのタイプに分類される。この４つのタイプは、２個のキズのうちキズ補正回路２８へ先に信号が読み込まれる一方を画素ブロックの中央として、２個のキズの位置関係を表している。いずれのタイプも、キズの１個が画素ブロックの中央に配置されているものとし、他の１個のキズは、それより後に信号が読み込まれる同色画素のいずれかであるものとする。ここでは、Ｇｒ画素がキズである場合を例とする。以下、Ｇｒ画素がキズである場合についての説明は、Ｒ画素、Ｂ画素及びＧｂ画素がキズである場合も同様であるものとする。
【００４３】
タイプ０では、１個のキズが画素ブロックの中央に位置し、他の１個のキズがその左斜め下の方角に位置している。タイプ１では、１個のキズが画素ブロックの中央に位置し、他の１個のキズがその下側に位置している。タイプ２では、１個のキズが画素ブロックの中央に位置し、他の１個のキズがその右斜め下の方角に位置している。タイプ３では、１個のキズが画素ブロックの中央に位置し、他の１個のキズがその右側に位置している。
【００４４】
各タイプにおける２個のキズの位置は、画素ブロックの中央に位置するキズのアドレスと、タイプの種別とを使用して表すことができる。メモリ３６は、画素ブロック内の同色画素に２個のキズが含まれる各ケースについて、画素ブロックの中央に位置するキズのアドレスとタイプの種別とが組み合わせられたデータを、位置情報４４として保持する。アドレス信号生成回路３７は、この位置情報４４を基に、各ケースにおける２個のキズのアドレスを把握する。
【００４５】
例えば、通常モードが選択されているとき、アドレス信号生成回路３７は、対象画素のアドレスが、位置情報４４に含まれるアドレスと一致したことに応じて、キズ判定回路３４へアドレス信号４６を出力する。アドレス信号生成回路３７は、水平補間部３０へのアドレス信号４７の出力を行わない。イメージセンサ２０による通常モードでの撮像によって取得された画像信号に対し、キズ補正回路２８は、水平補間部３０による補間処理の実施を停止させる。
【００４６】
キズ判定回路３４は、アドレス信号４６が入力されると、キズ判定の結果に関わらず、置き換え信号４３を出力する。キズ判定回路３４は、マップキズ補正のための補正値４２を、周辺画素の画素値を使用して算出する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の８個の画素値のうち、並べ換え回路３３にて所定の順位とされた画素値の平均値を、補正値４２として算出する。キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の８個の画素値のうち、上位３番目から６番目の画素値の平均値を、補正値４２とする。
【００４７】
周辺画素の８個の画素値のうち、最上位の２個の画素値は、周辺画素に含まれる白キズに由来している可能性がある。また、最下位の２個の画素値は、周辺画素に含まれる黒キズに由来している可能性がある。最上位２個の画素値と最下位２個の画素値とを除外して補正値４２を算出することで、キズ補正回路２８は、キズの影響を除外して、キズ補正を実施することができる。なお、キズ判定回路３４は、周辺画素の画素値を使用するいずれの手法によって、補正値４２を算出しても良い。
【００４８】
セレクタ３５は、置き換え信号４３が入力されたことに応じて、補正値４２を選択する。これにより、キズ補正回路２８は、対象画素に対し、通常モードにおけるマップキズ補正を実施する。通常モードにて、セレクタ３５は、指定画素である対象画素に対して画素値の置き換えを実施する。
【００４９】
キズ補正回路２８は、このマップキズ補正によって、画素ブロックに含まれる２個のキズのうち、画素ブロックの中央に位置するキズを、対象画素として補正する。他の１個のキズについても、キズ補正回路２８は、当該キズが画素ブロックの中央に位置するときに、当該キズを対象画素とするマップキズ補正を実施する。
【００５０】
例えば、長時間露光モードが選択されているとき、アドレス信号生成回路３７は、水平補間部３０へ入力された画素のアドレスが、位置情報４４に含まれるアドレスと一致したことに応じて、水平補間部３０へアドレス信号４７を出力する。イメージセンサ２０での長時間露光モードでの撮像によって取得された画像信号に対し、キズ補正回路２８は、水平補間部３０に補間処理を実施させる。
【００５１】
アドレス信号生成回路３７は、キズ判定回路３４へのアドレス信号４６の出力を行わない。キズ補正回路２８は、キズ判定回路３４とセレクタ３５でのマップキズ補正の実施を停止させる。
【００５２】
長時間露光モードにて、第２補正部である水平補間部３０は、キズとしてあらかじめ位置情報４４が登録されている指定画素に対して、当該指定画素から水平方向の位置にある同色画素の画素値を使用する補間処理を実施する。
【００５３】
図６は、水平補間部における補間処理について説明する図である。水平補間部３０は、キズとして位置情報４４が登録されている各指定画素に対し、補間処理を行う。
【００５４】
水平補間部３０は、例えば、３個の同色画素である画素Ｇｒ１，Ｇｒ２，Ｇｒ３の信号を保持する水平遅延線（図示省略）を備える。水平補間部３０は、画素Ｇｒ１，Ｇｒ２，Ｇｒ３の信号と、水平補間部３０へ入力された同色画素である画素Ｇｒ４の信号とを同時化する。
【００５５】
水平補間部３０は、例えば、上記のタイプ０の位置関係にある２個のキズに対し、それぞれ同様の補間処理を実施する。例えば、画素Ｇｒ２がキズである指定画素とする。水平補間部３０は、画素Ｇｒ２に対して水平方向において隣接する２つの画素Ｇｒ１，Ｇｒ３の画素値の平均値（（Ｇｒ１＋Ｇｒ３）／２）を算出する。
【００５６】
水平補間部３０は、画素ブロックに含まれる２個のキズのそれぞれに対し、かかる平均値を算出する。水平補間部３０は、キズと指定された２つの指定画素に対し、算出された平均値への置き換えを行う。これにより、水平補間部３０は、各指定画素に対する水平補間を実施する。
【００５７】
上記のタイプ１の位置関係にある２個のキズ、タイプ２の位置関係にある２個のキズに対しても、タイプ０の場合と同様にして、水平補間部３０は、各指定画素に対する水平補間を実施する。
【００５８】
上記のタイプ３の場合、２個のキズは、互いに水平方向へ並列している。タイプ３の位置関係とする位置情報４４が登録されている指定画素に対し、水平補間部３０は、指定画素からの距離に応じた重み付けを含めた補間処理を実施する。例えば、画素Ｇｒ２，Ｇｒ３がいずれもキズである指定画素とする。
【００５９】
水平補間部３０は、２個のキズのうち左側に位置するほうの画素Ｇｒ２に対する補間処理に、画素Ｇｒ２の左側に位置する画素Ｇｒ１の画素値と、画素Ｇｒ３の右側に位置する画素Ｇｒ４の画素値とを使用する。水平補間部３０は、画素Ｇｒ１の画素値と画素Ｇｒ４の画素値との平均値（Ｇｒ１×２／３＋Ｇｒ４×１／３）を算出する。かかる平均値は、キズである画素Ｇｒ２からの距離に応じた重み付けが含まれている。この重み付けは、画素値が使用される画素がキズから近いほど、割合が高くなるように設定されている。
【００６０】
水平補間部３０は、２個のキズのうち右側に位置するほうの画素Ｇｒ３に対する補間処理に、画素Ｇｒ２の左側に位置する画素Ｇｒ１の画素値と、画素Ｇｒ３の右側に位置する画素Ｇｒ４の画素値とを使用する。水平補間部３０は、画素Ｇｒ１の画素値と画素Ｇｒ４の画素値との平均値（Ｇｒ１×１／３＋Ｇｒ４×２／３）を算出する。かかる平均値は、キズである画素Ｇｒ３からの距離に応じた重み付けが含まれている。
【００６１】
これにより、キズ補正回路２８は、指定画素に対し、長時間露光モードにおけるマップキズ補正を実施する。なお、水平補間部３０は、画素ブロックに含まれる２個のキズのうち、画素ブロックの中央に位置するキズに対する補間処理を実施する一方、他方のキズに対する補間処理を省略しても良い。補間処理が省略されたキズについては、キズ補正回路２８は、マップキズ補正の後に、当該キズを対象画素とするダイナミックキズ補正によって補正する。
【００６２】
水平補間部３０は、指定画素に対するマップキズ補正を経た信号を、ラインメモリ３１へ出力する。なお、通常モードの場合、及び長時間露光モードであって指定画素以外の画素について、水平補間部３０は、入力された信号に対する補間処理を実施せず、入力された信号をラインメモリ３１へ出力する。
【００６３】
長時間露光モードにおいて、指定画素へのマップキズ補正が施された信号に対し、キズ補正回路２８は、通常モードの場合と同様に、ダイレクトキズ補正のための処理を実施する。水平補間部３０が補間処理を実施した場合に、キズ判定回路３４は、補間処理を経た画素値を使用するキズ判定を実施する。
【００６４】
長時間露光モードにおいても、キズ判定回路３４は、例えば、周辺画素の８個の画素値のうち、上位３番目から６番目の画素値の平均値を算出し、算出された平均値を補正値４２とする。最上位２個の画素値と最下位２個の画素値とを除外して補正値４２を算出することで、キズ補正回路２８は、キズの影響を除外して、キズ補正を実施することができる。
【００６５】
図７及び図８は、キズ補正回路によるキズ補正の例を説明する図である。図７に示す例では、３個のＧｒ画素５３，５４，５５が、いずれも欠陥検査において検出された白キズであるものとする。Ｇｒ画素５４は、Ｇｒ画素５３の右側に位置する。Ｇｒ画素５５は、Ｇｒ画素５４の下側に位置する。
【００６６】
Ｇｒ画素５３を中心とする画素ブロックを画定するカーネル５１には、３個の白キズが含まれている。また、Ｇｒ画素５５を中心とする画素ブロックを画定するカーネル５２において、３個の白キズが含まれることにもなる。
【００６７】
カーネル５１，５２内の２個までのキズについての位置情報４４が登録されている場合、従来のマップキズ補正によると、カーネル５１，５２内に３個のキズが含まれるケースでは、１個のキズが補正されずに残されることとなる。固体撮像装置１４は、長時間露光モードでは、暗電流に起因する白キズを生じ易い上、画像の暗い部分における白キズが残されることで画質を劣化させることとなる。
【００６８】
キズ補正回路２８は、カーネル５１，５２内の３個以上のキズについての位置情報を登録できるようにするには、格納されるデータ量が増加する分、メモリ３６の容量を増大させる必要がある。
【００６９】
本実施形態では、キズ補正回路２８には、カーネル５１，５２内に含まれる３個のキズのうちいずれか２つについての位置情報４４があらかじめ登録されている。長時間露光モードでは、キズ補正回路２８は、位置情報４４が登録されている２個のキズに対しては、水平補間部３０での補間処理によるマップキズ補正を実施する。キズ補正回路２８は、残りの１個のキズに対しては、キズ判定回路３４及びセレクタ３５でのダイナミックキズ補正を実施する。
【００７０】
例えば、白キズである３個のＧｒ画素５３，５４，５５に対し、キズ補正回路２８は、１つのカーネル５１における中心に位置するＧｒ画素５３と、それ以外のＧｒ画素５４，５５のうちの１個のＧｒ画素５４とについて、位置情報４４が登録されている。キズ補正回路２８は、当該カーネル５１を上記のタイプ３と見立てて、Ｇｒ画素５３，５４の位置情報４４を登録する。
【００７１】
水平補間部３０は、当該カーネル５１について、位置情報４４が登録されている２個の白キズに対する補間処理を実施する。キズ補正回路２８は、かかるマップキズ補正により、３個の白キズのうちの２個を補正する。
【００７２】
キズ判定回路３４は、残りの１個の白キズであるＧｒ画素５５を中心とするカーネル５２に対し、Ｇｒ画素５５を対象画素とするキズ判定を実施する。キズ判定回路３４においてＧｒ画素５５が白キズであるものと判定されることで、セレクタ３５は、Ｇｒ画素５５に対する画素値の置き換えを実施する。キズ補正回路２８は、かかるダイナミックキズ補正により、３個の白キズのうち残された１個を補正する。これにより、キズ補正回路２８は、画素ブロックに３個のキズが含まれる場合も、２つのキズについて登録された位置情報４４を使用するマップキズ補正と、さらにダイナミックキズ補正とを実施することで、３個のキズの補正を実現できる。
【００７３】
図７に示す例では、キズ補正回路２８は、３個の白キズに対するキズ補正の手法を適宜変更しても良い。キズ補正回路２８は、カーネル５１を上記のタイプ２と見立てることで、Ｇｒ画素５３，５５に対するマップキズ補正と、Ｇｒ画素５４に対するダイナミックキズ補正とを実施しても良い。
【００７４】
次に、図８に示す例では、６個のＧｒ画素６１，６２，６３，６４，６５，６６が、いずれも欠陥検査において検出された白キズであるものとする。Ｇｒ画素６３を中心とする画素ブロックを画定するカーネルには、６個の白キズが含まれている。
【００７５】
キズ補正回路２８は、Ｇｒ画素６１，６２の組、Ｇｒ画素６３，６４の組、Ｇｒ画素６５，６６の組のそれぞれを、上記のタイプ３として位置情報４４を登録することとしても良い。水平補間部３０は、各組における２個の白キズに対する補間処理を実施する。キズ補正回路２８は、かかるマップキズ補正により、６個の白キズを補正する。
【００７６】
キズ補正回路２８は、Ｇｒ画素６１，６２の組、Ｇｒ画素６３，６４の組、Ｇｒ画素６５，６６の組のうちの２組を、上記のタイプ３として位置情報４４を登録することとしても良い。Ｇｒ画素６１，６２の組と、Ｇｒ画素６５，６６の組とについて位置情報４４を登録した場合、キズ補正回路２８は、位置情報４４に応じたマップキズ補正により、Ｇｒ画素６１，６２，６５，６６について４個の白キズを補正する。
【００７７】
キズ補正回路２８は、残りの２個の白キズのうちＧｒ画素６４について、Ｇｒ画素６４を中心とするカーネル６７を対象とするダイナミックキズ補正により、対象画素であるＧｒ画素６４の白キズを補正する。キズ補正回路２８は、Ｇｒ画素６３についてもＧｒ画素６４と同様に、ダイナミックキズ補正により白キズを補正する。これにより、キズ補正回路２８は、６個の白キズすべての位置情報４４を登録しておく場合に比べ、格納されるデータを削減させつつ、６個の白キズを補正することができる。
【００７８】
実施形態によれば、固体撮像装置１４は、長時間露光モードにおいて、位置情報４４が登録されている指定画素に対するマップキズ補正に続けて、ダイナミックキズ補正を実施する。固体撮像装置１４は、位置情報４４に応じたキズ補正を実施する場合に、さらにキズ判定に応じたキズ補正を実施することで、キズの数の低減を重視するキズ補正を実現できる。固体撮像装置１４は、照度が低く露光時間を長くする撮影にて、画質へ大きな影響を及ぼす白キズを効果的に低減させ、高品質な画像を得ることができる。
【００７９】
固体撮像装置１４は、通常モードでは、位置情報４４が登録されている指定画素に対して、キズ判定の結果に関わらず、マップキズ補正を優先して実施する。固体撮像装置１４は、指定画素以外の画素が対象画素であって、当該対象画素がキズであるとの判定がなされた場合に、ダイナミックキズ補正を実施する。固体撮像装置１４は、通常の露光時間による撮影の場合、キズの数の低減よりも解像感を重視するキズ補正を実施する。固体撮像装置１４は、通常の露光時間での撮影にて、解像感の低下を効果的に抑制させ、高品質な画像を得ることができる。
【００８０】
これにより、固体撮像装置１４は、露光時間を長くする場合と、通常の露光時間の場合との双方について、適切なキズ補正により高品質な画像を得ることができるという効果を奏する。
【００８１】
キズ補正回路２８は、キズ判定回路３４及びセレクタ３５を含むキズ補正のための構成に、補間処理のための水平補間部３０と、水平補間部３０へアドレス信号４７が入力される経路とが追加されている。水平補間部３０は、信号遅延のための構成として小規模な信号遅延線を備えるものであれば良い。水平補間部３０の追加とすることで、キズ補正回路２８は、垂直方向についての補間処理のためのラインメモリの増設を要する場合に比べて、拡張される回路規模を少なくできる。よって、固体撮像装置１４は、キズ補正回路２８に水平補間部３０を適用することで、補間処理の追加による回路規模の増大を抑制できる。
【００８２】
例えば、カーネルごとに位置情報４４をあらかじめ登録できるキズの数が２個と設定されているのに対し、カメラモジュール１１の欠陥検査にて、３個以上のキズを含む画素ブロックの存在が確認されたとする。カメラモジュール１１は、当該キズのうちの２個を適宜選択して位置情報４４を登録することで、キズ補正を実現できる。本実施形態によると、このようなカメラモジュール１１であっても、直ちに不良品とせずに、良品として扱い得る。カメラモジュール１１は、欠陥検査の通過基準とする規格を緩和できることで、歩留まりを向上できる。
【００８３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８４】
１４  固体撮像装置、２０  イメージセンサ、２８  キズ補正回路、３０  水平補間部、３４  キズ判定回路、３５  セレクタ、３６  メモリ、３７  アドレス信号生成回路、４４  位置情報、４５  モード切り換え信号、４６  アドレス信号。
【図１】
2015177256.tif 000003
【図２】
2015177256.tif 000004
【図３】
2015177256.tif 000005
【図４】
2015177256.tif 000006
【図５】
2015177256.tif 000007
【図６】
2015177256.tif 000008
【図７】
2015177256.tif 000009
【図８】
2015177256.tif 000010