(57)【要約】【課題】欠陥の補正にともなう画質劣化を低減する。【解決手段】固体撮像装置４００は、画像信号を出力する固体撮像素子４１０と、前記画像信号の出力レベルが飽和レベル以上であるか否かを判定するレベル判定回路４１１と、前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、着目画素の周辺の第１画素領域を抽出する画素抽出回路４１２と、（１）前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、前記第１画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、（２）前記出力レベルが前記飽和レベル未満の場合、前記第１画素領域と異なる、前記着目画素の周辺の第２画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、前記着目画素が欠陥画素か否かを判定する判定回路４１３と、前記着目画素が欠陥画素であると判定された場合、前記着目画素の画素値を当該着目画素の周辺画素の画素値に基づいて補正する欠陥補正回路４１４とを備える。【選択図】図４
2015023321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号を出力する固体撮像素子と、
前記画像信号の出力レベルが飽和レベル以上であるか否かを判定するレベル判定回路と、
前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、着目画素の周辺の第１画素領域を抽出する画素抽出回路と、
（１）前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、前記第１画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、（２）前記出力レベルが前記飽和レベル未満の場合、前記第１画素領域と異なる、前記着目画素の周辺の第２画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、前記着目画素が欠陥画素か否かを判定する判定回路と、
前記着目画素が欠陥画素であると判定された場合、前記着目画素の画素値を当該着目画素の周辺画素の画素値に基づいて補正する欠陥補正回路とを備える
固体撮像装置。
【請求項２】
前記第１画素領域は、前記第２画素領域より広い
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記固体撮像装置は、さらに、
前記画像信号に動きがあるか否かを判定する動き判定回路を備え、
前記画素抽出回路は、前記出力レベルが前記飽和レベル以上であり、かつ、前記画像信号に動きある場合に、前記第１画素領域を抽出し、
前記判定回路は、前記出力レベルが前記飽和レベル以上であり、かつ、前記画像信号に動きある場合に、前記第１画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、前記着目画素が欠陥画素か否かを判定する
請求項１記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記動き判定回路は、さらに、動きの方向を検出し、
前記画素抽出回路は、前記着目画素に対して、前記動きの方向とは逆方向に位置する画素領域を前記第１画素領域として抽出する
請求項３記載の固体撮像装置。
【請求項５】
前記固体撮像素子は、光電変換膜を有する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の固体撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、固体撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子（イメージセンサ）は、二次元に配列された複数の受光部（画素）を備える。受光部に入射した光は電荷に光電変換され、当該電荷が電荷蓄積部分に蓄積され、蓄積された電荷に対応する信号が読み出される。
【０００３】
しかし、多数形成された画素の中には、欠陥により正常に動作しないものがある。欠陥画素として、常に暗点（黒）として現れる欠陥画素、及び常に明点（白）として現れる欠陥画素等がある。
【０００４】
これに対して、特許文献１に欠陥補正処理を行う従来技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１１２７３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来技術の固体撮像装置では、本来、補正が必要でない部分まで補正されてしまう場合がある。これにより、画質が劣化するという課題がある。
【０００７】
上記課題を鑑み、本開示は、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減でき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】
【０００８】
本開示の一態様に係る固体撮像装置は、画像信号を出力する固体撮像素子と、前記画像信号の出力レベルが飽和レベル以上であるか否かを判定するレベル判定回路と、前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、着目画素の周辺の第１画素領域を抽出する画素抽出回路と、（１）前記出力レベルが前記飽和レベル以上の場合、前記第１画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、（２）前記出力レベルが前記飽和レベル未満の場合、前記第１画素領域と異なる、前記着目画素の周辺の第２画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、前記着目画素が欠陥画素か否かを判定する判定回路と、前記着目画素が欠陥画素であると判定された場合、前記着目画素の画素値を当該着目画素の周辺画素の画素値に基づいて補正する欠陥補正回路とを備える。
【０００９】
この構成によれば、当該固体撮像装置は、画像信号の出力レベルが飽和レベル以上の場合には、通常の画素領域とは異なる画素領域を用いて欠陥画素を判定する。これにより、当該固体撮像装置は、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減できる。
【００１０】
例えば、前記第１画素領域は、前記第２画素領域より広くてもよい。
【００１１】
この構成によれば、当該固体撮像装置は、ディテール表現を損なわずに欠陥補正を行うことができる。
【００１２】
例えば、前記固体撮像装置は、さらに、前記画像信号に動きがあるか否かを判定する動き判定回路を備え、前記画素抽出回路は、前記出力レベルが前記飽和レベル以上であり、かつ、前記画像信号に動きある場合に、前記第１画素領域を抽出し、前記判定回路は、前記出力レベルが前記飽和レベル以上であり、かつ、前記画像信号に動きある場合に、前記第１画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、前記着目画素が欠陥画素か否かを判定してもよい。
【００１３】
この構成によれば、当該固体撮像装置は、画像に動きがあるか否かに応じて、欠陥画素の判定に用いる画素領域を変更できる。
【００１４】
例えば、前記動き判定回路は、さらに、動きの方向を検出し、前記画素抽出回路は、前記着目画素に対して、前記動きの方向とは逆方向に位置する画素領域を前記第１画素領域として抽出してもよい。
【００１５】
この構成によれば、当該固体撮像装置は、出力レベルが飽和レベル以上の場合には、飽和レベルを超えている部分の主に軌跡（後部分）を重点的に用いて欠陥画素の判定を行う。これにより、当該固体撮像装置は、ディテール表現を損なうことなく欠陥補正ができる。
【００１６】
例えば、前記固体撮像素子は、光電変換膜を有してもよい。
【００１７】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本開示は、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減できる固体撮像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態１に係る固体撮像素子の構成の一例を示す図である。
【図２】実施の形態１に係る単位セルの一例を示す断面図である。
【図３】参考例に係る固体撮像装置のブロック図である。
【図４】実施の形態１に係る固体撮像装置のブロック図である。
【図５】実施の形態１に係るレベル判定回路のブロック図である。
【図６】実施の形態１に係る欠陥画素判定処理のフローチャートである。
【図７】実施の形態１に係る飽和レベルの判定処理に用いられる画素領域を説明するための図である。
【図８】実施の形態１に係る抽出画素領域を説明するための図である。
【図９】実施の形態２に係る固体撮像装置のブロック図である。
【図１０】実施の形態２に係る動き判定回路のブロック図である。
【図１１】実施の形態２に係る欠陥画素判定処理のフローチャートである。
【図１２】実施の形態２に係る抽出画素領域を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る固体撮像装置は、着目画素の出力レベルが飽和レベル以上か否かを判定し、飽和レベル以上の場合は、通常の画素領域とは異なる抽出画素領域を用いて、着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する。これにより、当該固体撮像装置は、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減できる。
【００２１】
まず、本実施の形態に係る固体撮像装置に用いられる固体撮像素子の構成を説明する。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る固体撮像素子の回路構成を示す図である。
【００２３】
図１に示すように、本実施の形態に係る固体撮像素子は、行列状に配置された複数の単位セル１５１と、単位セル１５１に種々のタイミング信号を供給する垂直走査部１５３と、単位セル１５１の信号を順次水平出力端子１４２へ読み出す水平信号読み出し部１５５と、列毎に形成された垂直信号線１４１と、垂直信号線１４１に接続された反転増幅器１６０と、反転増幅器１６０の出力信号を対応する列の単位セル１５１にフィードバックするために列毎に設けられたフィードバック線１６３とを備えている。
【００２４】
図１において、単位セル１５１は「２行２列」分だけを記載しているが、行数及び列数は任意に設定してよい。
【００２５】
単位セル１５１は、光電変換部（画素）１１１と、ゲートが光電変換部１１１と接続された増幅トランジスタ１１３と、ソースが光電変換部１１１と接続されたリセットトランジスタ１１７と、増幅トランジスタ１１３と直列に接続された選択トランジスタ１１５とを有している。
【００２６】
光電変換部１１１は、増幅トランジスタ１１３のゲート及びリセットトランジスタ１１７のソースと、光電変換部制御線１３１との間に接続されている。選択トランジスタ１１５のゲートは、アドレス制御線１２１を介して垂直走査部１５３と接続されている。リセットトランジスタ１１７のゲートは、リセット制御線１２３を介して垂直走査部１５３と接続されている。増幅トランジスタ１１３のソースは電源線１２５に接続されている。
【００２７】
アドレス制御線１２１及びリセット制御線１２３は行ごとに設けられている。リセット制御線１２３にはリセット制御信号１４３が印加される。光電変換部制御線１３１は、全単位セルに共通に設けられている。垂直信号線１４１は、列ごとに設けられ、カラム信号処理部１１２を介して水平信号読み出し部１５５と接続されている。カラム信号処理部１１２は、相関二重サンプリングに代表される雑音抑圧信号処理、及びアナログ−デジタル変換等を行う。
【００２８】
また、列毎に設けられた垂直信号線１４１には、反転増幅器１６０がそれぞれ接続されている。反転増幅器１６０には、全画素で共通の基準電圧１６２及び電源１６１が入力され、反転増幅器１６０の出力端子はリセットトランジスタ１１７のドレインに接続されている。選択トランジスタ１１５及びリセットトランジスタ１１７が導通状態である場合、反転増幅器１６０は、選択トランジスタ１１５の出力信号を受け取り、増幅トランジスタ１１３のゲート電圧が一定になるようにフィードバック動作を行う。この時、反転増幅器１６０の出力電圧は０Ｖ又は０Ｖ近傍の正電圧となる。
【００２９】
次に、単位セル１５１の構成を説明する。図２は、本実施の形態に係る単位セル１５１の断面構造を示す図である。
【００３０】
図２に示すように、半導体基板２３１に、増幅トランジスタ１１３、選択トランジスタ１１５及びリセットトランジスタ１１７が形成されている。
【００３１】
増幅トランジスタ１１３は、ゲート電極２４１と、ドレインである拡散層２５１と、ソースである拡散層２５２とを有している。
【００３２】
選択トランジスタ１１５は、ゲート電極２４２と、ドレインである拡散層２５２と、ソースである拡散層２５３とを有している。増幅トランジスタ１１３のソースと選択トランジスタ１１５のドレインとには、共通の拡散層２５２が用いられている。
【００３３】
リセットトランジスタ１１７は、ゲート電極２４３と、ドレインである拡散層２５５と、ソースである拡散層２５４とを有している。拡散層２５１と拡散層２５４とは素子分離領域２３３により分離されている。
【００３４】
半導体基板２３１の上には、各トランジスタを覆うように絶縁膜２３５が形成されている。絶縁膜２３５の上には光電変換部１１１が形成されている。光電変換部１１１は、アモルファスシリコン等からなる光電変換膜２４５と、光電変換膜２４５の下面に形成された単位セル電極２４６と、光電変換膜２４５の上面に形成された透明電極２４７とを有している。
【００３５】
単位セル電極２４６は、コンタクト２３６を介して増幅トランジスタ１１３のゲート電極２４１及びリセットトランジスタ１１７のソースである拡散層２５４と接続されている。単位セル電極２４６と接続された拡散層２５４は蓄積ダイオードとして機能する。
【００３６】
固体撮像素子に被写体からの光が入射すると、光が光電変換膜２４５に吸収され、吸収された光量に応じた正孔電子対（キャリア）が発生し、発生したキャリアは拡散層２５４側に移送されここに蓄積される。
【００３７】
なお、本実施の形態に係る固体撮像素子は、受光部として光電変換膜２４５を備える固体撮像素子に限定されるものではなく、例えば、半導体基板上に形成されたフォトダイオード（受光部）を備える固体撮像素子でもよい。この場合でも、本実施の形態の効果を実現できる。
【００３８】
ここで、本実施の形態の理解を容易とするため、一般的な固体撮像装置の構成を、図３を用いて説明する。
【００３９】
図３に示す固体撮像装置３００は、固体撮像素子３１０、欠陥補正回路３１４、判定回路３１３、及びＲＧＢ変換回路３１５を含む。欠陥補正回路３１４は、固体撮像素子３１０（イメージセンサ）からの画像信号を入力として受け取り、画像信号中の欠陥画素（画素）のデータを処理することで欠陥を補正し、補正後の画像信号をＲＧＢ変換回路３１５に供給する。ＲＧＢ変換回路３１５は、ＲＧＢベイヤ配列の色情報に基づいて、各画素に対する色データを求める。
【００４０】
また、判定回路３１３は、着目画素及びその周辺画素のデータに基づいて当該着目画素が欠陥画素であるか否かの判定を行う。欠陥補正回路３１４は、判定回路３１３の判定結果に基づいて欠陥画素の位置を特定し、欠陥画素の周辺の画素の情報を用いて補間処理を行うことで欠陥画素のデータを補正する。
【００４１】
このように、固体撮像装置３００は、暗点（黒）として現れる欠陥画素、及び明点（白）として現れる欠陥画素等を周辺の画素により補間することで、欠陥を目立たないようにできる。
【００４２】
ここで、飽和レベル以上の強い光が入射した場合には、明点と、当該明点の周辺画素との画素値の差分は小さくなる。また、このような場合においても明点を正しく検出しようとすると、欠陥画素の判定条件を厳しくする必要がある。しかしながら、欠陥画素の判定条件を厳しくすると、本来の欠陥画素でない画素が欠陥画素と誤判定されてしまう。その結果、キズのない画像のディテールが損なわれることで、画質劣化が生じる。つまり、飽和レベル以上の光が入射した場合に欠陥画素を正しく検出することと、画像のディテールを維持することとはトレードオフの関係にある。
【００４３】
一方、本実施の形態に係る固体撮像装置では上述した課題を解決することができる。その詳細を以下に説明する。
【００４４】
図４は、本実施の形態に係る固体撮像装置４００の構成を示すブロック図である。
【００４５】
図４に示す固体撮像装置４００は、固体撮像素子４１０、レベル判定回路４１１、画素抽出回路４１２、判定回路４１３、欠陥補正回路４１４、及びＲＧＢ変換回路４１５を含む。
【００４６】
固体撮像素子４１０は、入射光を光電変換することにより複数の画素信号を含む画像信号を生成する。例えば、固体撮像素子４１０は、上述した図１に示す固体撮像素子である。
【００４７】
レベル判定回路４１１は、固体撮像素子４１０からの画像信号を入力として受け取り、画像信号の出力レベルが飽和レベル以上であるか否かを判定する。なお、この判定方法の詳細は、図５を用いて後述する。
【００４８】
ここで、レベル判定回路４１１により画像信号の出力レベルが飽和レベル未満と判定された場合は、判定回路４１３は、着目画素と、通常の画素領域（第２画素領域）に含まれる周辺画素とのデータに基づいて着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する。欠陥補正回路４１４は、判定回路４１３の判定結果に基づいて欠陥画素の位置を特定し、欠陥画素の周辺の画素の情報を用いて補間処理を行うことで欠陥画素のデータを補正する。
【００４９】
一方、レベル判定回路４１１により画像信号の出力レベルが飽和レベル以上と判定された場合は、画素抽出回路４１２は、着目画素の周辺数画素（任意に設定可）を抽出画素領域（第１画素領域）として抽出する。なお、この抽出方法の詳細は図６を用いて後述する。
【００５０】
判定回路４１３は、着目画素と、抽出画素領域に含まれる周辺画素とのデータに基づいて着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する。欠陥補正回路４１４は、判定回路４１３の判定結果に基づいて欠陥画素の位置を特定し、欠陥画素の周辺の画素の情報を用いて補間処理を行うことで欠陥画素のデータを補正する。
【００５１】
このように、判定回路４１３は、画像信号の出力レベルが飽和レベル以上の場合、抽出画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、着目画素が欠陥画素か否かを判定する。また、判定回路４１３は、画像信号の出力レベルが飽和レベル未満の場合、着目画素の周辺の通常の画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、着目画素が欠陥画素か否かを判定する。欠陥補正回路４１４は、着目画素が欠陥画素であると判定された場合、着目画素の画素値を当該着目画素の周辺画素の画素値に基づいて補正する。
【００５２】
ＲＧＢ変換回路４１５は、ＲＧＢベイヤ配列の色情報に基づいて、欠陥補正回路４１４により補正が行われた後の画像信号に含まれる各画素に対する色データを求める。
【００５３】
次に、図５及び図６を用いて、本実施の形態に係る固体撮像装置のレベル判定処理の詳細に説明する。
【００５４】
なお、図５は、図４に示すレベル判定回路４１１の構成を示すブロック図である。図５に示されるようにレベル判定回路４１１はレベル判定部４３１、飽和レベル保持部４３２スイッチ部４３３を含む。
【００５５】
また、図６は、本実施の形態に係る欠陥画素判定処理の流れを示すフローチャートである。
【００５６】
飽和レベル保持部４３２は、予め任意に設定された飽和レベルを保持している。
【００５７】
まず、レベル判定部４３１は、画像信号の出力レベルと、飽和レベル保持部４３２が保持する飽和レベルとを比較することで、着目画素が飽和レベル以上であるか否かを判定する（Ｓ１０１）。具体的には、レベル判定部４３１は、着目画素ごとに、固体撮像素子４１０から順次供給される飽和レベル判定領域に含まれる複数の画素信号と飽和レベルを比較する。
【００５８】
図７は、飽和レベル判定領域の一例を示す図である。図７では、着目画素ｐ（ｘ，ｙ）を中心とする５×５の画素領域が飽和レベル判定領域に用いられている。なお、この飽和レベル判定領域の大きさは、任意に設定可能であるが、ここでは例としてａ＝ｂ＝２の場合を示している。また、ａとｂとの値は同じであっても異なってもよい。なお、ａ及びｂが同じ値の場合には飽和レベル判定領域は正方形であり、ａとｂとが異なる値の場合には飽和レベル判定領域は長方形である。
【００５９】
また、レベル判定部４３１は、飽和レベル判定領域に含まれる全ての画素信号が飽和レベル以上である場合に、着目画素を飽和レベル以上と判定する。なお、レベル判定部４３１は、飽和レベル判定領域に含まれる複数の画素信号の平均値、中央値、又は最小値が飽和レベル以上である場合に、着目画素を飽和レベル以上と判定してもよい。また、レベル判定部４３１は、飽和レベル判定領域に含まれる複数の画素信号のうち飽和レベル以上の画素信号の数が閾値以上の場合に、着目画素を飽和レベル以上と判定してもよい。
【００６０】
このように、着目画素を含む、当該着目画素の周辺領域を用いて飽和レベル判定を行うことで、白キズ（明点）などが誤って飽和レベル以上と判定されることを防ぐことができる。
【００６１】
着目画素が飽和レベル未満と判定された場合（Ｓ１０１でＮｏ）、判定回路４１３は、通常の画素領域を用いて、着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ１０４）。例えば、この判定方法としては、特許文献１記載の方法を用いることができる。具体的には、判定回路４１３は、着目画素の画素値が、画素領域に含まれる複数の画素との差分が閾値以上の場合に、着目画素が欠陥画素であると判定する。また、通常の画素領域とは、例えば、着目画素に上下左右に隣接する４画素を含む。なお、通常の画素領域は、着目画素の周辺の画素を含めばよく、例えば、図６に示す飽和レベル判定領域と同じであってもよい。
【００６２】
一方、着目画素が飽和レベル以上と判定された場合（Ｓ１０１でＹｅｓ）、画素抽出回路４１２は、着目画素を含む抽出画素領域を抽出する（Ｓ１０２）。
【００６３】
図８は、抽出画素領域の一例を示す図である。図８では、着目画素に対して水平及び垂直方向に各±７画素の画素領域が抽出されている。つまり、着目画素ｐ（ｘ，ｙ）を中心とする１５×１５画素領域が抽出画素領域に用いられている。なお、この抽出画素領域の大きさは、任意に設定可能であるが、ここでは例としてｃ＝ｄ＝７の場合を示している。また、ｃとｄとの値は同じであっても異なってもよい。なおｃ及びｄが同じ値の場合には抽出画素領域は正方形であり、ｃとｄとが異なる値の場合には抽出画素領域は長方形である。
【００６４】
また、ここで、抽出画素領域は、通常の画素領域と異なる領域である。具体的には、抽出画素領域は、通常の画素領域より広い領域である。
【００６５】
次に、判定回路４１３は、着目画素と、抽出画素領域に含まれる、着目画素の周辺画素とのデータに基づいて着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。なお、この判定処理は、判定に用いられる画素領域が異なる点を除けば、上述したステップＳ１０４と同様である。
【００６６】
また、ステップＳ１０３又はＳ１０４の後、欠陥補正回路４１４は、判定回路４１３の判定結果に基づいて欠陥画素の位置を特定し、欠陥画素の周辺の画素の情報を用いて補間処理を行うことで欠陥画素のデータを補正する。例えば、欠陥補正回路４１４は、周辺の画素の画素値を欠陥画素の画素値としてコピーする。なお、欠陥補正回路４１４は、周辺の複数の画素の平均値を欠陥画素の画素値に設定してもよいし、周辺の複数の画素の重み付け加算により、欠陥画素の画素値を算出してもよい。
【００６７】
以上のように本実施の形態に係る固体撮像装置４００は、着目画素の出力レベルが飽和レベル以上か否かを判定し、飽和レベル以上の場合は、通常の画素領域とは異なる抽出画素領域を用いて、着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する。これにより、固体撮像装置４００は、ディテール表現を損なわずに欠陥補正を行うことができる。このように、固体撮像装置４００は、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減できる。
【００６８】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る固体撮像装置４００Ａは、実施の形態１に係る固体撮像装置４００の機能に加え、動きを判定し、判定結果に応じて、欠陥画素の判定に用いる画素領域を切り替える。
【００６９】
以下では、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００７０】
図９は、本実施の形態に係る固体撮像装置４００Ａの構成を示すブロック図である。図９に示す固体撮像装置４００Ａは、図１に示す固体撮像装置４００の構成に加え、動き判定回路４１６を備える。また、画素抽出回路４１２Ａ及び判定回路４１３Ａの機能が画素抽出回路４１２及び判定回路４１３と異なる。
【００７１】
図１０は、図９に示す動き判定回路４１６の構成を示すブロック図である。図１０に示す動き判定回路４１６は、アドレス判定部４８１、事前アドレス保持部４８２、及びスイッチ部４８３を含む。
【００７２】
図１１は、本実施の形態に係る固体撮像装置４００Ａによる欠陥画素検出処理の流れを示すフローチャートである。なお、本実施の形態では、固体撮像装置４００Ａは、動画撮影機能を有する。
【００７３】
まず、レベル判定部４３１は、画像信号の出力レベルと、飽和レベル保持部４３２が保持する飽和レベルとを比較することで、着目画素が飽和レベル以上であるか否かを判定する（Ｓ２０１）。なお、この処理の詳細は実施の形態１のステップＳ１０１と同様である。また、飽和レベル未満の場合（Ｓ２０１でＮｏ）の動作も実施の形態１と同様である。
【００７４】
一方、着目画素が飽和レベル以上と判定された場合（Ｓ２０１でＹｅｓ）、動き判定回路４１６は、被写体が動いているか（画像信号に動きがあるか）否かを判定する（Ｓ２０２）。具体的には、事前アドレス保持部４８２には、前のアドレス（フレーム）の画像信号が保持されている。アドレス判定部４８１は、前のアドレスの画像信号を用いて、現在の着目画素を含む画素領域に動きがあるか（被写体が動いているか）否かを判定する。なお、ここで動きがある（被写体が動いている）とは、動きの量が所定位置以上のことを意味する。また、判定に用いられ現在の画素領域が順次、事前アドレス保持部４８２に保持される。
【００７５】
被写体が動いていないと判定された場合（Ｓ２０２でＮｏ）、判定回路４１３Ａは、通常の画素領域を用いて、着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ２０６）。
【００７６】
一方、被写体が動いていると判定された場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）、アドレス判定部４８１は、被写体が動いている方向（動きの方向）を判定する（Ｓ２０３）。次に、画素抽出回路４１２Ａは、抽出画素領域を抽出する（Ｓ２０４）。
【００７７】
図１２は、動画撮影時に飽和レベル以上と判定された場合の抽出画素領域の一例を示す図である。図１２では、着目画素ｐ（ｘ，ｙ）を含む画素の８×１５の画素領域が抽出画素領域に用いられている。なお、この抽出画素領域の大きさは、任意に設定可能であるが、ここでは例としてｅ＝−７、ｆ＝±７の場合を示している。また、抽出画素領域は、着目画素に対して、被写体が動いている方向とは逆方向に位置する画素領域である。
【００７８】
次に、判定回路４１３Ａは、着目画素、及び抽出画素領域に含まれる、着目画素の周辺画素のデータに基づいて着目画素が欠陥画素であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。
【００７９】
また、ステップＳ２０５又はＳ２０６の後、欠陥補正回路４１４は、判定回路４１３Ａの判定結果に基づいて欠陥画素の位置を特定し、欠陥画素の周辺の画素の情報を用いて補間処理を行うことで欠陥画素のデータを補正する。
【００８０】
このように、画素抽出回路４１２Ａは、画像信号の出力レベルが飽和レベル以上であり（Ｓ２０１でＹｅｓ）、かつ、画像信号に動きある場合（Ｓ２０２でＹｅｓ）に、抽出画素領域を抽出する。この場合、判定回路４１３Ａは、抽出画素領域に含まれる複数の画素の画素値を用いて、着目画素が欠陥画素か否かを判定する。
【００８１】
以上のように、本実施の形態に係る固体撮像装置４００Ａは、動画撮影時において、出力レベルが飽和近傍になっている時に、飽和レベルを超えている部分の主に軌跡（後部分）を重点的に用いて欠陥画素の判定を行う。これにより、固体撮像装置４００Ａは、ディテール表現を損なうことなく欠陥補正ができる。このように、固体撮像装置４００Ａは、欠陥の補正にともなう画質劣化を低減できる。
【００８２】
以上、本開示の実施の形態に係る固体撮像装置について説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００８３】
また、上記実施の形態に係る固体撮像装置に含まれる各処理部は典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されてもよい。
【００８４】
また、集積回路化はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。
【００８５】
なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。
【００８６】
さらに、本開示は上記プログラムであってもよいし、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。
【００８７】
また、上記断面図等において、各構成要素の角部及び辺を直線的に記載しているが、製造上の理由により、角部及び辺が丸みをおびたものも本開示に含まれる。
【００８８】
また、上記回路図に示す回路構成は、一例であり、本開示は上記回路構成に限定されない。つまり、上記回路構成と同様に、本開示の特徴的な機能を実現できる回路も本開示に含まれる。
【００８９】
また、上記で用いた数字は、全て本開示を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。
【００９０】
また、ブロック図における機能ブロックの分割は一例であり、複数の機能ブロックを一つの機能ブロックとして実現したり、一つの機能ブロックを複数に分割したり、一部の機能を他の機能ブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数の機能ブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【００９１】
以上、一つまたは複数の態様に係る固体撮像装置について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、この実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本開示は、特にデジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラに有用であり、高精細かつ高画質の画像が必要な固体撮像装置に好適である。
【符号の説明】
【００９３】
１１１  光電変換部
１１２  カラム信号処理部
１１３  増幅トランジスタ
１１５  選択トランジスタ
１１７  リセットトランジスタ
１２１  アドレス制御線
１２３  リセット制御線
１２５  電源線
１３１  光電変換部制御線
１４１  垂直信号線
１４２  水平出力端子
１４３  リセット制御信号
１５１  単位セル
１５３  垂直走査部
１５５  水平信号読み出し部
１６０  反転増幅器
１６１  電源
１６２  基準電圧
１６３  フィードバック線
２３１  半導体基板
２３３  素子分離領域
２３５  絶縁膜
２３６  コンタクト
２４１、２４２、２４３  ゲート電極
２４５  光電変換膜
２４６  単位セル電極
２４７  透明電極
２５１、２５２、２５３、２５４、２５５  拡散層
３００、４００、４００Ａ  固体撮像装置
３１０、４１０  固体撮像素子
３１３、４１３、４１３Ａ  判定回路
３１４、４１４  欠陥補正回路
３１５、４１５  ＲＧＢ変換回路
４１１  レベル判定回路
４１２、４１２Ａ  画素抽出回路
４１６  動き判定回路
４３１  レベル判定部
４３２  飽和レベル保持部
４３３  スイッチ部
４８１  アドレス判定部
４８２  事前アドレス保持部
４８３  スイッチ部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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