(57)【要約】【課題】欠陥画素を有する撮像素子を用いた撮像装置において、欠陥画素から出力される信号のレベルが大きくなると欠陥画素補正が適切に行われないという課題を解決し、異常なレベルの信号を出力する欠陥画素についても適切な補正を行う撮像装置を提供する。【解決手段】複数の画素を有する撮像素子を含む撮像部１と、前記撮像素子内に存在する画素欠陥の信号を前記撮像素子の出力直後、または前記撮像素子内部に1画素前の信号で置き換えるサンプルホールド部２とアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部５と、アナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器６と画素欠陥のアドレスを周辺画素の値を用いて補間する画素欠陥補正部７とを備え、画素欠陥を、アナログの段階で、一旦直前の画素のレベルで置き換えた後、ディジタル処理においても、画素欠陥補正部７により周辺画素を用いて補正する。【選択図】図１
2008288760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、
前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記アナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、前記欠陥画素ではない前記画素において、前記欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得された前記アナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、
前記欠陥画素の前記撮像素子上のアドレス情報を記憶する記憶部と、
前記欠陥画素置換部から出力される前記アナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部から出力される前記アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル映像信号において、前記記憶部に記憶されている前記欠陥画素の前記アドレス情報に基づいて、前記欠陥画素の前記ディジタル映像信号を前記欠陥画素の周辺画素の前記ディジタル映像信号を用いて補正する画素欠陥補正部と、
を備える撮像装置。
【請求項２】
欠陥画素置換部は、前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記欠陥画素アナログ映像信号を、前記撮像素子の出力直後において、または前記撮像素子内部において、前記欠陥画素の1画素前の画素から出力される前記アナログ映像信号で置き換える、
請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、
前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記アナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、前記欠陥画素ではない前記画素において、前記欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得された前記アナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、
前記欠陥画素置換部から出力される前記アナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部から出力される前記アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、
前記欠陥画素の前記撮像素子上のアドレス情報を記憶する記憶ステップと、
前記ディジタル映像信号において、前記記憶部に記憶されている前記欠陥画素の前記アドレス情報に基づいて、前記欠陥画素の前記ディジタル映像信号を前記欠陥画素の周辺画素の前記ディジタル映像信号を用いて補正する画素欠陥補正ステップと、
を備える撮像方法。
【請求項４】
複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、
前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記アナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、前記欠陥画素ではない前記画素において、前記欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得された前記アナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、
前記欠陥画素置換部から出力される前記アナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部から出力される前記アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、を備える撮像装置に用いられるプログラムであって、
コンピュータを、
前記欠陥画素の前記撮像素子上のアドレス情報を記憶する記憶部、
前記ディジタル映像信号において、前記記憶部に記憶されている前記欠陥画素の前記アドレス情報に基づいて、前記欠陥画素の前記ディジタル映像信号を前記欠陥画素の周辺画素の前記ディジタル映像信号を用いて補正する画素欠陥補正部、
として機能させるためのプログラム。
【請求項５】
複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、
前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記アナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、前記欠陥画素ではない前記画素において、前記欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得された前記アナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、
前記欠陥画素の前記撮像素子上のアドレス情報を記憶する記憶部と、
前記欠陥画素置換部から出力される前記アナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部から出力される前記アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル映像信号において、前記記憶部に記憶されている前記欠陥画素の前記アドレス情報に基づいて、前記欠陥画素の前記ディジタル映像信号を前記欠陥画素の周辺画素の前記ディジタル映像信号を用いて補正する画素欠陥補正部と、
を備える集積回路。
【請求項６】
複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、
前記撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される前記アナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、前記欠陥画素ではない前記画素において、前記欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得された前記アナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路であって、
前記欠陥画素の前記撮像素子上のアドレス情報を記憶する記憶部と、
前記欠陥画素置換部から出力される前記アナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、
前記アナログ信号処理部から出力される前記アナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、
前記ディジタル映像信号において、前記記憶部に記憶されている前記欠陥画素の前記アドレス情報に基づいて、前記欠陥画素の前記ディジタル映像信号を前記欠陥画素の周辺画素の前記ディジタル映像信号を用いて補正する画素欠陥補正部と、
を備える集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特に、異常なレベルの信号を出力する欠陥画素についても適切に補正できる撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子を用いて画像を撮像する撮像装置（固体撮像装置）が種々市販されている。固体撮像素子の製造過程や製造後に、固体撮像素子の画素毎に生じる欠陥により、異常なレベルの信号を出力する画素（欠陥画素）が固体撮像素子上に現れることがあるため、これらの固体撮像素子を用いる撮像装置（テレビジョンカメラ）では、画素欠陥補正回路を用いて正常なレベルに補正する処理が行われている。
固体撮像素子の画素欠陥には、フォトダイオードの光感度がない（低い）黒キズの画素欠陥と、過度の暗電流が重畳される白キズの画素欠陥がある。
特に、白キズ画素欠陥は、その欠陥により表示画面において発生する表示誤りが人の目につきやすい。さらに、白キズ画素欠陥は、温度や経時変化によりキズのレベル（欠陥画素から出力される信号のレベル）が変わる厄介さから、従来から各種の補正方式が考案され、それらの補正方式により表示誤りが目立たないようにされている。
【０００３】
一般的な欠陥画素の補正方式としては、特開２００３−２５９２２５号公報に記載されたものが知られている。
図３に、従来の補正機能を有する撮像装置９００のブロック図を示す。
図３に示すように、撮像装置９００は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子を有する撮像部９と、撮像部９を駆動するための駆動信号を生成するタイミングジェネレータ１０と、撮像部９からの出力に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部１２と、アナログ信号処理部１２からの出力をＡ／Ｄ変換してディジタル信号を取得するＡ／Ｄ変換器１３と、固体撮像素子上の欠陥画素のアドレスデータとその欠陥画素の周辺画素のアドレスデータとを記憶するメモリ１１と、メモリ１１からの欠陥画素および周辺画素のアドレスデータに基づいて、Ａ／Ｄ変換器１３から出力されたディジタル信号に対して画素欠陥補正処理を行う画素欠陥補正部１４と、画素欠陥補正部１４からの出力に対してディジタル信号処理を行うディジタル信号処理部１５と、から構成される。
【０００４】
撮像部９から出力された映像信号は、アナログ信号処理部１２に入力される。アナログ信号処理部１２では、映像信号に対して、ゲイン調整、クランプ、ローパスフィルタ等のアナログ処理が施こされる。アナログ信号処理部１２の出力は、Ａ／Ｄ変換器１３に入力され、ディジタル化されて画素欠陥補正部１４に入力される。画素欠陥補正部１４では、Ａ／Ｄ変換器から出力された信号のほかに、メモリ１１からのアドレスデータも入力されており、このアドレスに相当する画素の値が、その周辺の画素の値を用いて補間（補正）される。
画素欠陥補正部１４の出力は、ディジタル信号処理部１５に入力され、ガンマ補正、ニー補正などの信号処理を施された後、映像信号として出力される。
次に、図３を用いて、従来の撮像装置９００における画素欠陥補正動作について説明する。
【０００５】
まず、撮像装置９００（カメラ等）のレンズアイリス（不図示）を閉じて、撮像部９の固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等で構成されている固体撮像素子）に光が入らないように遮光し、その状態で得られた映像信号の中で、突出したレベルの信号の位置に相当する画素を、白欠陥画素と判定する。そして、撮像装置９００は、その白欠陥画素のアドレスデータを、メモリ１１に記憶する。
その後、撮像装置９００の運用時（通常撮影時）において、画素欠陥補正部１４は、メモリ１１から出力されるアドレスデータを用いて、欠陥画素の位置の映像信号（画素値）を、その欠陥画素の周辺画素から出力される映像信号（周辺画素の画素値）を用いて補間（補正）する。
【特許文献１】特開２００３−２５９２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図４（ａ）は、図３のａ’点における信号波形を示しており、図４（ｂ）は、図３のｂ’点における信号波形を示している。なお、撮像部９の固体撮像素子から出力される信号は、負極性の信号である。
以下、図４を用いて、従来の撮像装置９００の課題について、説明する。
上記の従来の撮像装置９００では、固体撮像素子上に、異常にレベルの大きい信号を出力する白キズ（白欠陥画素）があった場合、図４（ａ）に示すように、撮像部９直後の信号では、１画素分の出力信号に相当する部分（図４の矢印Ｄ１で示す大きさの部分）のみのレベルが異常となるが、アナログ信号処理部１２の出力では、図４（ｂ）に示すように、アナログ信号処理部１２内のアナログ回路により構成されるゲインアンプ、ローパスフィルタ等の影響により、白キズにより信号レベルが異常となる領域がその周辺画素に対応する領域（図４の矢印Ｄ２で示す大きさの部分）にまで広がるため、補間（補正）処理の対象としている白欠陥画素に隣接する画素を用いて、白欠陥画素についての補間（補正）処理を行うと誤補正になってしまうという問題を有している。また、誤補正を防ぐために、補間（補正）処理の対象としている白欠陥画素（注目白欠陥画素）の隣接画素ではなく、注目白欠陥画素から離れた画素の信号を用いて補間（補正）処理を行うと、画素間の相関性が低くなるため、適切な画素欠陥の補正が困難であるという問題点を有している。
【０００７】
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、異常に大きなレベルの信号を出力する白キズ（白欠陥画素）に対しても適切な補正が可能な撮像装置、撮像方法、プログラム、および集積回路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】
第１の発明は、撮像部と、欠陥画素置換部と、記憶部と、アナログ信号処理部と、Ａ／Ｄ変換部と、複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、画素欠陥補正部と、を備える撮像装置である。欠陥画素置換部は、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力されるアナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、欠陥画素ではない画素において、欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得されたアナログ映像信号で置き換える。記憶部は、欠陥画素の撮像素子上のアドレス情報を記憶する。アナログ信号処理部は、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ変換部は、アナログ信号処理部から出力されるアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する。画素欠陥補正部は、ディジタル映像信号において、記憶部に記憶されている欠陥画素のアドレス情報に基づいて、欠陥画素のディジタル映像信号を欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号を用いて補正する。
【０００９】
この撮像装置では、欠陥画素置換部により、アナログ信号の段階で、欠陥画素からの信号を、撮像素子上で欠陥画素近傍にある正常な画素からの信号に置換した後、アナログ信号処理部により、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理が実行される。その後、この撮像装置では、ディジタル映像信号に変換された映像信号に対して、画素欠陥補正部により、欠陥画素の信号は、周辺画素の信号を用いて補間（補正）されるため、白キズ（白欠陥画素）による信号レベルの大きな異常信号であっても適切な補正を行うことができる。
【００１０】
つまり、この撮像装置により、異常レベルの信号がアナログ処理されることで生じる誤差の周囲への拡散（周辺画素の信号レベルを異常なレベルにする誤差の拡散）を確実になくすことができる。
なお、「欠陥画素のディジタル映像信号」とは、欠陥画素から出力されるアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部によりディジタル化した映像信号のことをいう。また、「欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号」とは、撮像素子上において、欠陥画素の周辺に存在する画素から出力されるアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換部によりディジタル化した映像信号のことをいう。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明であって、欠陥画素置換部は、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力される欠陥画素アナログ映像信号を、撮像素子の出力直後において、または撮像素子内部において、欠陥画素の1画素前の画素から出力されるアナログ映像信号で置き換える。
これにより、この撮像装置では、欠陥画素置換部により、アナログ信号の段階で、欠陥画素からの信号を、撮像素子上で欠陥画素の1つ前（１画素隣）にある正常な画素からの信号に、簡単な構成で置換することができる。
なお「欠陥画素の1画素前の画素から出力される映像信号」とは、１画素単位で出力される映像信号において、欠陥画素から出力される映像信号に対して、時間的に１画素分前に、欠陥画素以外の画素から出力される映像信号のことをいう。例えば、撮像素子上において、欠陥画素の1画素隣にある画素から出力される映像信号であって、欠陥画素から出力される映像信号より、前に取得される映像信号がこれに該当する。一例として、撮像素子上に欠陥画素Ａが画素Ｂの隣の位置に存在する場合において、画素Ｂ、欠陥画素Ａの順に、画素単位で連続して映像信号が出力されるときの画素Ｂから出力されるアナログ映像信号が「欠陥画素の1画素前の画素から出力される映像信号」である。
【００１２】
第３の発明は、複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力されるアナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、欠陥画素ではない画素において、欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得されたアナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、アナログ信号処理部から出力されるアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、を備える撮像装置に用いられる撮像方法であって、記憶ステップと、画素欠陥補正ステップと、を備える。記憶ステップでは、欠陥画素の撮像素子上のアドレス情報を記憶する。画素欠陥補正ステップでは、ディジタル映像信号において、記憶部に記憶されている欠陥画素のアドレス情報に基づいて、欠陥画素のディジタル映像信号を欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号を用いて補正する。
これにより、撮像部と、欠陥画素置換部と、アナログ信号処理部と、Ａ／Ｄ変換部とを備える撮像装置に用いられることで、第１の発明と同様の効果を奏する撮像方法を実現することができる。
【００１３】
第４の発明は、複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力されるアナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、欠陥画素ではない画素において、欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得されたアナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行うアナログ信号処理部と、アナログ信号処理部から出力されるアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、を備える撮像装置に用いられるプログラムであって、コンピュータを、記憶部、画素欠陥補正部、として機能させるためのプログラムである。記憶部は、欠陥画素の撮像素子上のアドレス情報を記憶する。画素欠陥補正部は、ディジタル映像信号において、記憶部に記憶されている欠陥画素のアドレス情報に基づいて、欠陥画素のディジタル映像信号を欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号を用いて補正する。
これにより、撮像部と、欠陥画素置換部と、アナログ信号処理部と、Ａ／Ｄ変換部とを備える撮像装置に用いられることで、第１の発明と同様の効果を奏するプログラムを実現することができる。
【００１４】
第５の発明は、撮像部と、欠陥画素置換部と、記憶部と、アナログ信号処理部と、Ａ／Ｄ変換部と、画素欠陥補正部と、を備える集積回路である。撮像部は、複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する。欠陥画素置換部は、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力されるアナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、欠陥画素ではない画素において、欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得されたアナログ映像信号で置き換える。記憶部は、欠陥画素の撮像素子上のアドレス情報を記憶する。アナログ信号処理部は、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ変換部は、アナログ信号処理部から出力されるアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する。画素欠陥補正部は、ディジタル映像信号において、記憶部に記憶されている欠陥画素のアドレス情報に基づいて、欠陥画素のディジタル映像信号を欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号を用いて補正する。
これにより、第１の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
【００１５】
第６の発明は、複数の画素を有する撮像素子を含み、被写体からの光を光電変換によりアナログ映像信号として取得する撮像部と、撮像素子内に存在する欠陥画素から出力されるアナログ映像信号である欠陥画素アナログ映像信号を、欠陥画素ではない画素において、欠陥画素アナログ映像信号が取得されるより前に取得されたアナログ映像信号で置き換える欠陥画素置換部と、を備える撮像装置に用いられる集積回路であって、記憶部と、アナログ信号処理部と、Ａ／Ｄ変換部と、画素欠陥補正部と、を備える。記憶部は、欠陥画素の撮像素子上のアドレス情報を記憶する。アナログ信号処理部は、欠陥画素置換部から出力されるアナログ映像信号に対して、アナログ信号処理を行う。Ａ／Ｄ変換部は、アナログ信号処理部から出力されるアナログ映像信号をディジタル映像信号に変換する。画素欠陥補正部は、ディジタル映像信号において、記憶部に記憶されている欠陥画素のアドレス情報に基づいて、欠陥画素のディジタル映像信号を欠陥画素の周辺画素のディジタル映像信号を用いて補正する。
これにより、撮像部と、欠陥画素置換部と、を備える撮像装置に用いられることにより、第１の発明と同様の効果を奏する集積回路を実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、アナログ信号の段階で、欠陥画素から出力される映像信号を、欠陥画素の周辺の画素から出力される映像信号で置換した後、ディジタル処理においても、欠陥画素の映像信号を、欠陥画素の周辺画素の映像信号を用いて補正するので、異常に大きなレベルの信号を出力する白キズ（白欠陥画素）に対しても適切な補正処理を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。
［第１実施形態］
＜撮像装置の構成＞
図１に、本実施形態に係る撮像装置１００のブロック図を示す。
図１に示すように、撮像装置１００は、主に、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子（撮像素子）を有する撮像部１と、固体撮像素子上の欠陥画素のアドレスデータとその欠陥画素の周辺画素のアドレスデータとを記憶する記憶部４と、撮像部１を駆動するための駆動信号およびサンプルホールド部２を制御するための制御信号を生成する駆動部３と、駆動部３からの制御信号に基づき、撮像部１からの出力をサンプリングして、サンプリングした値（信号）をホールド（保持）するサンプルホールド部２と、サンプルホールド部２からの出力に対してアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部５と、アナログ信号処理部５からの出力をＡ／Ｄ変換してディジタル信号を取得するＡ／Ｄ変換器６と、を備える。
【００１８】
さらに、撮像装置１００は、記憶部４からの欠陥画素および周辺画素のアドレスデータに基づいて、Ａ／Ｄ変換器６から出力されたディジタル信号に対して画素欠陥補正処理を行う画素欠陥補正部７と、画素欠陥補正部７からの出力に対してディジタル信号処理を行うディジタル信号処理部８と、を備える。
撮像部１は、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ等の固体撮像素子（撮像素子）を有し、被写体からの光を光電変換により電気信号（映像信号）に変換し、変換した映像信号をサンプルホールド部２に出力する。
記憶部４は、撮像部１の固体撮像素子上の欠陥画素のアドレスデータを記憶し、記憶した欠陥画素のアドレスデータを駆動部３および画素欠陥補正部７に出力する。記憶部４は、例えば、メモリ回路により実現することができる。
【００１９】
駆動部３は、撮像部１を駆動するための駆動信号およびサンプルホールド部２を制御するための制御信号を生成する。また、駆動部３は、記憶部４から出力される欠陥画素のアドレスデータに基づいて、欠陥画素から出力される映像信号が、欠陥画素の周辺画素から出力される映像信号に置換されるように、制御信号を生成し、生成した制御信号をサンプルホールド部２に出力する。なお、処理を簡単にするため、駆動部３は、欠陥画素から出力される映像信号が、欠陥画素の１つ前の画素から出力される映像信号（欠陥画素から出力される映像信号がサンプルホールド部２に入力される時刻より１画素分前に相当する時刻にサンプルホールド部２に入力された映像信号（欠陥画素の１画素分前の画素から出力される映像信号））に置換されるように、制御信号を生成し、生成した制御信号をサンプルホールド部２に出力するようにすることが好ましい。
【００２０】
サンプルホールド部２は、駆動部３から出力される制御信号（タイミング信号）に基づき、撮像部１からの出力をサンプリングして、サンプリングした値（信号）をホールド（保持）する。
サンプルホールド部２は、駆動部３から出力される制御信号（タイミング信号）に対応して、欠陥画素から出力される信号を、その欠陥画素の一つ前の画素から出力された信号で置き換える。つまり、サンプルホールド部２により、欠陥画素置換部の機能が実現される。
サンプルホールド部２は、いわゆるサンプルホールド回路を用いて実現することができる。そして、サンプルホールド回路は、スイッチ回路とホールドコンデンサにて容易に実現することができる。サンプルホールド部２の出力は、アナログ信号処理部５に入力される。
【００２１】
アナログ信号処理部５は、サンプルホールド部２からの出力に対して、ゲイン調整、クランプ、ローパスフィルタ等のアナログ処理を施す。アナログ信号処理部５の出力は、Ａ／Ｄ変換器６に入力される。
Ａ／Ｄ変換器６は、アナログ信号処理部５からの出力をＡ／Ｄ変換してディジタル信号に変換し、画素欠陥補正部７に出力する。
画素欠陥補正部７は、記憶部４からの欠陥画素のアドレスデータに基づいて、Ａ／Ｄ変換器６から出力されたディジタル信号に対して画素欠陥補正処理を行う。
画素欠陥補正部７は、記憶部４から入力された欠陥画素のアドレスデータに相当する画素の値（欠陥画素から出力される映像信号）をその欠陥画素の周辺の画素の値（欠陥画素の周辺画素から出力される映像信号）を用いて補正（置換）し、補正した映像信号をディジタル信号処理部８に出力する。
【００２２】
ディジタル信号処理部８は、画素欠陥補正部７から出力された映像信号に対して、ガンマ補正、ニー補正などの信号処理を実施し、処理後の映像信号を出力する。なお、ここで、画素欠陥補正部７は、欠陥画素のアドレスデータから欠陥画素の周辺画素のアドレスデータを算出し、算出したアドレスデータの画素（欠陥画素の周辺画素）の値を取得・保持する。そして、画素欠陥補正部７は、その取得・保持した画素の値により、欠陥画素についての画素の値を補正（置換）する。
＜撮像装置の動作＞
以上のように構成された撮像装置１００の動作について、図面を用いて説明する。
図２は、図１のブロック図中のａ点、およびｂ点における信号波形を示す図である。なお、撮像部１の撮像素子から出力される信号は、負極性の信号である。
【００２３】
以上のように構成された固体撮像装置について、図１、図２を用いてその動作を説明する。
まず、撮像装置１００のレンズアイリス（不図示）を閉じて、撮像部１の固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ等により構成される固体撮像素子）に光が入らないように遮光し、その状態で、撮像装置１００により得られた映像信号の中で、異常に突出したレベルの映像信号を出力する画素を白欠陥画素と判定する。そして、その白欠陥画素の撮像部１の固体撮像素子上のアドレスデータを記憶部４に記憶する。
その後、撮像装置１００の運用時（通常の撮影時。レンズアイリスを開いた状態の時。）には、被写体からの光は撮像部１により映像信号に変換され、変換された映像信号は、サンプルホールド部２に出力される。
【００２４】
サンプルホールド部２に入力された映像信号において、欠陥画素から出力される映像信号は、サンプルホールド部２により、その欠陥画素の１つ前の画素から出力された映像信号に置換される。
そして、サンプルホールド部２により欠陥画素から出力される映像信号が置換された映像信号は、アナログ信号処理部５により、アナログ信号処理が実行される。
つまり、サンプルホールド部２の出力は、図２（ａ）の実線で示すように、画素欠陥から出力される映像信号が、そのひとつ前の画素から出力された映像信号に置換された出力となる。そのため、サンプルホールド部２から出力された信号がアナログ信号処理部５を通った後でも、図２（ｂ）の実線で示すように、欠陥画素の信号による誤差が周辺の画素に広がらない。つまり、撮像装置１００では、固体撮像素子上に、異常にレベルの大きい信号（撮像部１からされる信号は、負極性の信号なので、ここでいう「レベルの大きい信号」は、図２において、レベルの小さい信号波形（図２の点線部分）として示される。以下、同様。）を出力する白キズ（白欠陥画素）があった場合、図２（ａ）の点線で示すように、撮像部１直後の信号では、１画素分の出力信号に相当する部分（図２の矢印Ｄ３で示す大きさの部分）のみの信号レベルが異常となるが、この信号レベルが異常である部分の信号は、サンプルホールド部２により補正され、図２（ａ）の実線で示す信号として、サンプルホールド部２から出力されアナログ信号処理部５で処理される。
【００２５】
サンプルホールド部２により、上記の補正処理が実行されない場合、アナログ信号処理部５の出力は、図２（ｂ）の点線で示すようになり、アナログ信号処理部５内のアナログ回路により構成されるゲインアンプ、ローパスフィルタ等の影響により、白キズ（白欠陥画素）により信号レベルが異常となる領域がその周辺画素に対応する領域（図２の矢印Ｄ４で示す大きさの部分）にまで広がる。このため、補間（補正）処理の対象としている白欠陥画素に隣接する画素（たとえば、図２のＲ１およびＲ２の部分に相当する画素（信号））を用いて、白欠陥画素（図２のＰ１に相当する部分の画素（信号））についての補間（補正）処理を行うと、誤補正となり、適切な補正処理が実行されない。
しかし、撮像装置１００では、サンプルホールド部２により、図２（ａ）に示すように、異常レベル部分の信号が補正（置換）されるので、映像信号は、アナログ信号処理部５で処理された後でも、図２（ｂ）の実線で示す信号のようになり、欠陥画素による誤差（異常信号レベル）が周辺に広がるということがない。
【００２６】
したがって、アナログ信号処理部５により処理された映像信号は、Ａ／Ｄ変換器６でディジタル化された後、画素欠陥補正部７により、適切な画素欠陥補正処理が施される。つまり、画素欠陥補正部７では、記憶部４から出力されるアドレスデータを用いて、欠陥画素の位置の映像信号（例えば、図２（ｂ）のＰ１の部分の映像信号）は、その欠陥画素の周辺画素の位置の映像信号（例えば、図２（ｂ）のＲ１、Ｒ２の部分の映像信号）を用いて補間（補正）されることで、適切な補正処理が実現される。なお、ここで、図２（ｂ）のＰ１の部分の映像信号に対する補間（補正）処理は、Ｒ１（あるいはＲ２）のみの部分の映像信号を用いた処理であってもよく、また、Ｒ１およびＲ２の部分の映像信号を用いた処理であってもよく、さらに、Ｐ１の周辺の複数の部分（例えば、２次元画像上において、Ｐ１に相当する画素の上下左右の隣接画素に相当する部分等）の映像信号を用いた処理であってもよい。
【００２７】
以上のように、本発明に係る撮像装置１００では、欠陥画素からの信号を、一旦、撮像部１の固体撮像素子から出力された直後において、もしくは、撮像部１の固体撮像素子内部で、欠陥画素の1画素前の画素からの信号で置き換えた後、ディジタル信号処理を行う機能部（画素欠陥補正部７）においても、欠陥画素の信号を周辺画素の信号を用いて補間（補正）するため、白キズ（白欠陥画素）による信号レベルの大きな異常信号であっても適切な補正を行うことができる。
つまり、本発明により、異常レベルの信号がアナログ処理されることで生じる誤差の周囲への拡散（周辺画素の信号レベルを異常なレベルにする誤差の拡散）を確実になくすことができる。
［他の実施形態］
上記説明では、撮像装置１００は、サンプルホールド部２が、撮像部１の固体撮像素子の出力の直後に設置されているものとして説明したが、必ずしもこれに限定される必要はなく、撮像装置１００は、サンプルホールド回路と同等の機能を有する回路を撮像部１（固体撮像素子）内に備えるものであってもよい。
【００２８】
また、上記説明において、撮像装置１００の記憶部４は、欠陥画素のみのアドレスデータを記憶するようにしたが、これに限定される必要はなく、例えば、欠陥画素およびその欠陥画素の周辺画素のアドレスデータを記憶するようにしてもよい。この場合、画素欠陥補正部７では、欠陥画素のアドレスデータから、周辺画素のアドレスデータを算出する必要がなくなる。
なお、上記実施形態で説明した撮像装置において、各ブロックは、ＬＳＩなどの半導体装置により個別に１チップ化されても良いし、一部又は全部を含むように１チップ化されても良い。
なお、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００２９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセ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）や、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・プロセッサーを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。
また、上記実施形態の各処理をハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアにより実現してもよい。さらに、ソフトウェアおよびハードウェアの混在処理により実現しても良い。なお、上記実施形態に係る撮像装置をハードウェアにより実現する場合、各処理を行うためのタイミング調整を行う必要があるのは言うまでもない。上記実施形態においては、説明便宜のため、実際のハードウェア設計で生じる各種信号のタイミング調整の詳細については省略している。
【００３０】
なお、本発明の具体的な構成は、前述の実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更および修正が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る撮像装置、撮像方法、プログラムおよび集積回路は、異常なレベルの信号を出力する画素欠陥についても適正な補正処理を行うことができ、ビデオカメラ等の撮像装置の用途に適用できるので、映像機器関連産業分野において、有用であり、本発明に係る撮像装置、撮像方法、プログラムおよび集積回路は、当該分野において実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１実施形態における撮像装置の一例の構成を示すブロック図
【図２】本発明の第１実施形態における撮像装置の各部の波形を示す波形図
【図３】従来の撮像装置の一例の構成を示すブロック図
【図４】従来の撮像装置の各部の波形を示す波形図
【符号の説明】
【００３３】
１００  撮像装置
１  撮像部
２  サンプルホールド部（欠陥画素置換部）
３  駆動部
４  記憶部
５  アナログ信号処理部
６  Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換部）
７  画素欠陥補正部
８  ディジタル信号処理部
【図１】
2008288760.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008288760.tif 000005
【図４】
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