JP2002290837A - 固体撮像素子の黒欠陥検出装置及び撮像装置、並びに黒欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固体撮像素子について黒欠陥検出を正確に行
う。 【解決手段】 固体撮像素子３には、入射光の波長特性
により感度差が生じる複数種の光フィルタが各受光素子
にそれぞれ設けられている。そして、固体撮像素子３に
対して、平面光が入射されたときに当該固定撮像素子か
ら出力される信号レベルを監視することで黒欠陥が生じ
ている受光素子を検出するにあたって、各光フィルタに
ついて予め決められた利得係数を設定する利得係数設定
手段２４を設ける。各光フィルタに対応する受光素子の
出力信号レベルに対して各別の利得係数を乗じることに
より、黒欠陥のない受光素子から得られる出力信号のレ
ベルが光フィルタの種類に拠らずに同一の規定レベルと
なるようにレベル補正する。黒欠陥の生じている受光素
子については、当該素子の出力信号レベルと規定レベル
との差分から判別することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像素子につ
いて黒欠陥検出を正確に行うための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】固体撮像素子に関する欠陥画素の検出に
は、白欠陥検出（所謂白点の欠陥画素検出であり、入射
光量に対する正常な輝度よりも明るくなる欠陥画素を検
出すること。）と黒欠陥検出（所謂黒点の欠陥画素検出
であり、入射光量に対する正常な輝度よりも暗くなる欠
陥画素を検出すること。）が挙げられ、後者の検出方法
としては、白い被写体を撮影した時に固体撮像素子から
得られる出力の信号レベルを、予め規定された基準レベ
ルと比較することによって行う方法が知られている。

【０００３】図７は従来の検出方法の要点に関する説明
図であり、固体撮像素子の出力信号レベルを横軸に沿っ
て並べた棒グラフで示したものである。尚、この例では
補色系カラーフィルタ（各種色フィルタを配列したフィ
ルタアレイ）を使用しており、図中の「Ｍｇ」はマゼン
タ、「Ｇ」は緑を表している。

【０００４】また、「ＢＬＫ」は黒レベルを表し、「Ｌ
ｓｈ」は欠陥検出のための閾値（欠陥判定用基準レベ
ル）を表していて、矢印「Ｅ１」や、「Ｅ２」で示す信
号出力について素子に欠陥が生じていることを想定して
いる。つまり、矢印「Ｅ１」に示す位置においては、破
線で示す信号レベルが本来得られるはずが、図示するよ
うに、「Ｌｓｈ」よりやや上回ったレベルの出力しか得
られず（矢印「Ｄ１」参照。）、また、矢印「Ｅ２」に
示す位置においては、破線で示す信号レベルが本来得ら
れるはずが、図示するように、「Ｌｓｈ」に比してやや
下回ったレベルの出力しか得られない（矢印「Ｄ２」参
照。）ため、各位置において欠陥が生じている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法のように単一の判定基準レベルを設定して当該レベル
と信号レベルとを比較する方法では、黒欠陥検出を正確
に行う上で下記に示す問題がある。

【０００６】矢印「Ｅ２」に示す位置においては信号レ
ベルが閾値Ｌｓｈより小さいので欠陥が検出されるが、
矢印「Ｅ１」に示す位置では信号レベルが閾値Ｌｓｈを
越えているので欠陥が検出されない。即ち、欠陥レベル
（欠陥の度合を示すレベルであり、図７の矢印「Ｄ１」
参照。）が大きい場合と、欠陥レベル（図７の矢印「Ｄ
２」参照。）を比較した場合に、前者については信号レ
ベルが閾値Ｌｓｈを越えているという理由だけで欠陥検
出がなされないので（欠陥レベルが大きくても本来の信
号レベルが高い場合には欠陥が検出され難い。）、感度
差のあるカラーフィルタを用いた固体撮像素子において
黒欠陥検出を高精度で行うことが難しい。

【０００７】そこで、本発明は、固体撮像素子に関する
正確な黒欠陥検出を課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために、複数種の光フィルタについて予め決
められた利得係数を設定する利得係数設定手段と、各光
フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対して
各別の利得係数を乗じることにより、黒欠陥のない受光
素子から得られる出力信号のレベルが光フィルタの種類
に拠らずに同一の規定レベルとなるようにレベル補正す
る補正手段と、規定レベルと黒欠陥の生じている受光素
子から得られる出力信号のレベルとの差分から黒欠陥を
判別する判別手段を備えたものである。

【０００９】従って、本発明によれば、黒欠陥のない受
光素子から得られる出力信号のレベルが光フィルタの種
類に拠らずに同一の規定レベルとなり、黒欠陥の生じて
いる受光素子から得られる出力信号のレベルが上記規定
レベルとは異なるレベルを示すことに基づいて、黒欠陥
の位置及び度合を正確に検出することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は、固体撮像素子に対して
平面光（平面波の光）を入射した当該固定撮像素子から
出力される信号レベルを監視することで黒欠陥が生じて
いる受光素子を検出するための黒欠陥検出装置や黒欠陥
検出方法、あるいはこれらを用いた撮像装置に関するも
のである。

【００１１】そして、固体撮像素子については、入射光
の波長特性により感度差が生じる複数種の光フィルタが
各受光素子毎にそれぞれ設けられていることを前提とす
る。尚、光フィルタについては、その波長域に関して、
可視光域の場合にはカラーフィルタ（色フィルタあるい
は色分解フィルタ）が使用されるが、これに限らず紫外
線フィルタや赤外線フィルタ等への幅広い適用が可能で
ある。

【００１２】図１は、黒欠陥検出装置を用いた撮像装置
１を構成するカメラ信号処理部に本発明を適用した場合
の構成例を示すものである。尚、本例では、補色コーデ
ィングのカラーフィルタ（シアン「Ｃｙ」、黄「Ｙ
ｅ」、緑「Ｇ」、マゼンタ「Ｍｇ」を含むモザイク状の
色フィルタアレイ）を用いたＣＣＤ（電荷結合素子）型
固体撮像素子を例示しているが、原色コーディング（Ｒ
ＧＢ）のカラーフィルタを用いた撮像素子への適用が可
能であるし、ＣＣＤ型に限らずＭＯＳ（金属酸化物半導
体）型等の撮像素子への適用が可能であることは勿論で
ある。また、単板式に限らず２板式等への適用が可能で
ある。

【００１３】カメラ信号処理部は、下記に示す構成要素
を具備する（括弧内の数字は符号を示す。）。

【００１４】・レンズ系及びアイリス（２） ・光フィルタとしてカラーフィルタを用いた固体撮像素
子（３） ・サンプルホールド及び自動利得制御回路（４） ・アナログ／ディジタル変換回路（５） ・欠陥検出及び補正回路（６） ・信号処理回路（７） ・制御部（８）。

【００１５】尚、図では、サンプルホールドを「Ｓ／
Ｈ」、自動利得制御を「ＡＧＣ」、アナログ／ディジタ
ル変換を「Ａ／Ｄ変換」と略記している。

【００１６】レンズ系及びアイリス２（所謂光学系）
は、固体撮像素子３とともに撮影系を構成しており、黒
欠陥検出の際には、平面光が入射される。

【００１７】固体撮像素子３は、光学系を通した被写体
からの光をフィルターアレイ（本例では補色系カラーフ
ィルタ）の感度特性に応じた受光量から電気信号に変換
するためのものである。

【００１８】サンプルホールド及び自動利得制御回路４
は、固体撮像素子３の出力信号に係るサンプリング（標
本抽出）と、利得調節を自動的に行うことで信号レベル
の安定化に必要な回路であり、その出力信号は後段のア
ナログ／ディジタル変換回路５に送出される。

【００１９】アナログ／ディジタル変換回路５によって
量子化されたディジタル信号出力は、欠陥検出及び補正
回路６を経た後、信号処理回路７に送出される。

【００２０】欠陥検出及び補正回路６は、アナログ／デ
ィジタル変換回路５の出力信号に基づいて黒欠陥検出、
白欠陥検出を含む欠陥検出を行うとともに、検出結果に
応じた補正処理を担当している。

【００２１】また、信号処理回路７は、その入力信号に
対して輝度（Ｙ）信号処理及びクロマ（Ｃ）信号処理、
エンコード等を含む各種の処理を施した後に複合映像信
号（ビデオ信号）を出力する。

【００２２】制御部８については、マイクロコンピュー
タ８ａ及び不揮発性メモリ８ｂを用いて構成され、マイ
クロコンピュータ８ａは、欠陥検出結果を不揮発性メモ
リ８ｂに記憶させたり、あるいは欠陥補正時において不
揮発性メモリ８ｂに記憶されているデータを読み出して
これを欠陥検出及び補正回路６に送出することで欠陥補
正アドレス（欠陥位置の情報）を設定する等の役割を有
する。また、不揮発性メモリ８ｂについては、例えば、
ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去書き込み可能な読み専用メモ
リ）が挙げられるが、電源供給停止時においてデータ保
持が可能な記憶手段であればこれに限らず、別のメモリ
（例えば、バックアップ機能を備えた揮発性メモリ
等。）、あるいは記録媒体による補助記憶装置等を使用
しても構わない。

【００２３】欠陥検出及び補正回路６の構成について
は、例えば、図１に示されるように、下記の構成要素を
具備する（括弧内の数字は符号を示す。）。

【００２４】・黒欠陥検出用回路（９） ・白欠陥検出回路（１０） ・セレクタ（１１） ・欠陥アドレスメモリ（１２） ・補正信号発生回路（１３） ・欠陥補正回路（１４）。

【００２５】黒欠陥検出用回路９は、黒欠陥検出の中心
部分であり、検出結果はセレクタ１１を介して白欠陥検
出回路１０に送出される。尚、その構成及び動作につい
ては後で詳述するが、本発明の実施形態については、下
記に示す態様が挙げられる。

【００２６】（ｉ）黒欠陥検出結果を示す信号をそのま
ま用いて黒欠陥が生じている受光素子を特定すると共
に、その位置情報を記憶手段に記憶させておき、欠陥補
正時には当該記憶手段から読み出した情報に基づいて欠
陥補正用のタイミング信号を生成して欠陥補正を行う形
態 （ｉｉ）黒欠陥検出結果を示す信号をそのまま用いず
に、黒欠陥の検出信号を白欠陥相当の検出信号へと転化
させることで、白欠陥検出及び白欠陥補正のための手段
を流用する形態。

【００２７】先ず、（ｉ）については黒欠陥検出を行
い、その結果に基づいて素直に黒欠陥補正を行う形態で
ある。例えば、欠陥画素が判明した場合にその１画素分
前の画素出力によって置換を行うことで、欠陥の生じて
いる受光素子から得られる出力信号を無視したり、ある
いは隣接画素の画素出力から得られる演算値で代用する
といった処理を行う。但し、本形態では、白欠陥検出及
び補正を黒欠陥検出及び補正とは別個に行う必要があ
る。

【００２８】他方、形態（ｉｉ）によれば、黒と白の違
いが信号レベルの相対的な関係であること、つまり、黒
レベルと白レベルについてレベル軸の向きを逆転させれ
ば互い白黒反転した関係となることに着目して、黒欠陥
の検出信号を、白欠陥相当の検出信号に変換することに
より、白欠陥検出手段の仕組みをそのまま利用して黒欠
陥検出を行うことができる。つまり、信号変換によって
黒欠陥を白欠陥とみなして受光素子の位置を特定して、
その位置情報を記憶手段に記憶させておき、欠陥補正時
には当該記憶手段から読み出した情報に基づいて欠陥補
正用のタイミング信号を生成して欠陥補正を行えば、結
果として黒欠陥を補正したことになる。よって、白欠陥
検出回路や白欠陥補正回路の兼用によって回路構成を簡
単化して、コスト削減を図ることができるという利点が
得られる。

【００２９】セレクタ１１は、アナログ／ディジタル変
換回路５の出力信号又は黒欠陥検出用回路９からの信号
のいずれかを選択して後段の白欠陥検出回路１０に送出
する。つまり、黒欠陥検出時には、黒欠陥検出用回路９
を通した信号を選択し、白欠陥検出時には、黒欠陥検出
用回路９を通さない信号を選択する。

【００３０】白欠陥検出回路１０は、白欠陥の生じてい
る受光素子を特定するための回路であり、既知の構成を
有する。例えば、欠陥判別のために信号レベルを所定の
閾値と比較するための比較回路（コンパレータ）と、該
比較回路の結果から欠陥画素の位置（固体撮像素子上の
受光素子の位置）を特定するアドレス検出回路や、欠陥
レベルの大きさに応じて順番に並び替えるためのソーテ
ィング回路等を備えている。尚、本例では前記（ｉｉ）
の形態を採用しているので、白欠陥検出回路１０は、黒
欠陥検出時においても使用される。つまり、本回路は上
記黒欠陥検出用回路９とともに黒欠陥検出装置をも構成
している。

【００３１】欠陥アドレスメモリ１２は、検出された欠
陥について固体撮像素子上の位置情報（アドレス）を保
存するものである。つまり、当該メモリはマイクロコン
ピュータ８ａの制御下において、白欠陥検出回路１０か
らのデータを記憶したり、当該メモリから読み出された
記憶データを補正信号発生回路１３に送出するものであ
る。尚、本例では前記（ｉｉ）の形態を採用しているの
で、本メモリは白欠陥検出、黒欠陥検出において共通に
使用される。

【００３２】補正信号発生回路１３は、欠陥アドレスメ
モリ１２から送られてくるデータに基づいて欠陥補正用
信号（タイミング信号）を生成するための回路であり、
当該信号は欠陥補正回路１４に送出される。

【００３３】欠陥補正回路１４は、アナログ／ディジタ
ル変換回路５と信号処理回路７との間に配置され、補正
信号発生回路１３からの欠陥補正用信号を受けて固体撮
像素子３の出力信号に対して欠陥補正を行う。尚、本例
では前記（ｉｉ）の形態を採用しているので、本回路は
白欠陥検出、黒欠陥検出において共通に使用される。ま
た、欠陥補正の方法については、欠陥が検出された位置
の受光素子の出力値を、近傍位置における欠陥のない素
子の出力値（正常な画素出力値）で置換したり、あるい
は近傍位置の欠陥のない素子群の各出力値に基づく演算
結果で代用する等といった各種の方法が挙げられること
及び本発明に関する限りその方法の如何を問わないこと
から説明を省略する。

【００３４】図２に示す黒欠陥検出用回路９の構成につ
いて説明する前に、黒欠陥検出方法について、図３乃至
図６に従って説明する。

【００３５】図３は、アナログ／ディジタル変換回路５
によって変換された固体撮像素子３の画像出力レベルの
一例（色差線順次方式）を、横軸（画素の水平走査方向
に相当する。）に沿って並べて棒グラフに示したもので
ある。尚、図示する信号レベルは、Ｇ（緑）のカラーフ
ィルタとＭｇ（マゼンタ）のカラーフィルタに対応した
レベルが交互に示されている。また、矢印「Ｅ１」や、
「Ｅ２」で示す信号出力について素子に欠陥が生じてい
ることを想定しており、矢印「Ｅ１」に示す位置（Ｍ
ｇ）においては、他のＭｇのフィルタを経た出力レベル
と同様に、破線で示す信号レベルが本来得られるはず
が、他の出力レベルよりに比して小さくなっている（欠
陥レベルを、矢印「Ｄ１」に示す。）。また、矢印「Ｅ
２」に示す位置（Ｇ）においては、他のＭｇのフィルタ
を経た出力レベルと同様に、破線で示す信号レベルが本
来得られるはずが、図示するように、他の出力レベルよ
りも小さくなっている（欠陥レベルを、矢印「Ｄ２」に
示す。）。

【００３６】尚、図中の「ＢＬＫ」は黒レベルを示す。

【００３７】図４は、図３に示したグラフから黒レベル
に示す「ＢＬＫ」の分を差し引いた後のグラフを示した
ものである。つまり、黒レベル「ＢＬＫ」を原点レベル
の基準としている。

【００３８】図５は、図４に示される各信号レベルに対
して、予め決定されている利得係数をそれぞれ掛けた後
の状態を示したものである。

【００３９】例えば、補色コーディングにおいてＣｙ、
Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇの各カラーフィルタに対する利得係数を
それぞれ、「ＫCy」、「ＫYe」、「ＫG」、「ＫMg」と
し、各カラーフィルタを通した受光素子の出力信号レベ
ルをそれぞれ、「ＶCy」、「ＶYe」、「ＶG」、「ＶM
g」とすると、「ＫCy×ＶCy」、「ＫYe×ＶYe」、「ＫG
×ＶG」、「ＫMg×ＶMg」をそれぞれ計算してレベル補
正を行う。

【００４０】図５では、説明の便宜上、「ＫG＝２」、
「ＫMg＝１」に各係数が選ばれているので、Ｇのフィル
タを経た撮像出力レベル（黒欠陥のない受光素子による
出力レベル）については、そのレベルが２倍になって規
定レベル（図に「ＬＶＬ」と記す。）にまで達する。ま
た、Ｍｇのフィルタを経た撮像出力レベル（黒欠陥のな
い受光素子による出力レベル）については、そのままの
レベルである。つまり、規定レベル「ＬＶＬ」は黒欠陥
のないＭｇに係る出力信号のレベルに規定されている。

【００４１】このように、複数種の光フィルタについて
予め決められた利得係数が設定され、各光フィルタに対
応する画素出力値、つまり、各光フィルタに対応する受
光素子の出力信号レベルに対して各別の利得係数を乗じ
ることにより、それぞれの光フィルタの感度特性が揃う
ように各出力信号間の差分を補正すると、黒欠陥のない
受光素子から得られる出力信号のレベルが光フィルタの
種類に拠らずに同一の規定レベルＬＶＬになることが分
かる。換言すれば、黒欠陥がない場合において、信号レ
ベルが、同一の規定レベルＬＶＬとなるように各利得係
数が事前に決定されているということである。

【００４２】他方、黒欠陥の生じている受光素子から得
られる出力信号については、図５の矢印「Ｆ１」、「Ｆ
２」に示すように、規定レベルＬＶＬとは異なるレベル
を示す。つまり、本例では、利得係数の設定値から分か
るように、矢印「Ｆ１」に示すＭｇについての欠陥レベ
ル（ＬＶＬ−ＫMg×ＶMg＝ＬＶＬ−ＶMg）は、図３や図
４において矢印「Ｅ１」に示す欠陥レベルに等しいが、
矢印「Ｆ２」に示すＧについての欠陥レベル（ＬＶＬ−
ＫG×ＶG＝ＬＶＬ−２×ＶG）は、図３や図４において
矢印「Ｅ２」に示す欠陥レベルよりも大きくなってい
る。

【００４３】このように、黒欠陥のある受光素子につい
ては、その信号レベルが規定レベルＬＶＬに揃わないこ
とが分かる。

【００４４】図６は、規定レベルＬＶＬを白レベルに設
定するともに、当該レベルから図５にされる各信号レベ
ルを差し引いた結果を示したものであり、同図において
矢印「Ｄ１」、「Ｄ２」の上にオーバーラインを付した
ものが、前記した矢印「Ｄ１」、「Ｄ２」に示す欠陥レ
ベルにそれぞれ対応した演算結果を示している。

【００４５】つまり、黒欠陥のある素子の欠陥レベルが
上記の演算によってそれぞれ抽出される（図５において
レベルＬＶＬを基準レベルにとってレベル軸を逆向きに
設定したときの各信号のレベル関係と同じである。つま
り、白レベルを基準としてレベル反転を行ったのと等価
である。）。

【００４６】このように、黒欠陥に係る画像出力が、白
欠陥に係る画像出力相当の信号に変換されて出力され
る。即ち、図５において、矢印「Ｆ１」、「Ｆ２」に示
す位置では白欠陥が生じているために各信号レベルが規
定レベルＬＶＬに達していないとみなすことができる
（実際の原因は、当然に黒欠陥に依るが、上記した処方
によって黒欠陥検出処理を白欠陥検出処理に転化でき
る。）。

【００４７】図２は黒欠陥検出用回路９の構成例を示す
ものであり、下記の構成要素を具備する（括弧内の数字
は符号を示す。）。

【００４８】・初段の引き算回路（１５） ・掛算回路（１６） ・出力段の引き算回路（１７） ・平均値検出回路（１８） ・黒レベル設定部（１９） ・利得係数設定部（２０） ・セレクタ（２１） ・白レベル設定部（２２） ・シーケンサ（２３）。

【００４９】本回路においては、アナログ／ディジタル
変換回路５からの信号（例えば、図３参照。）は、引き
算回路１５に送られる。そして、図４において説明した
ように、ここでは各信号のレベルから、黒レベルＢＬＫ
が引き算される。尚、黒レベルＢＬＫについてはマイク
ロコンピュータ８ａからの指令に従って黒レベル設定部
１９により規定され、当該レベルを示す信号が引き算回
路１５に送出されるようになっている。

【００５０】そして、引き算回路１５の出力は掛算回路
１６に送出され、ここでは、上記したように、各カラー
フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対して
各別の利得係数（ＫCy、ＫYe、ＫG、ＫMg）を乗じる処
理が行われる（図５参照）。尚、各利得係数の値は、マ
イクロコンピュータ８ａからの指令に従って利得係数設
定部２０に設定されてから、セレクタ２１を介して掛算
回路１６に送られてくるように構成されており、シーケ
ンサ２３からの制御信号に応じたセレクタ２１の切換制
御によって、Ｃｙ、Ｙｅ、Ｇ、Ｍｇの各フィルタに対す
る利得係数が選択されて当該係数の乗算タイミングが規
定される。つまり、利得係数設定部２０、セレクタ２
１、シーケンサ２３は、複数種の光フィルタについて予
め決められた利得係数を設定する利得係数設定手段２４
を構成しており、各利得係数と、各フィルタを通した受
光素子の出力信号レベルとがそれぞれ対応するように制
御されて、両者の乗算処理が行われる。この処理によ
り、黒欠陥でない撮像出力についてはそのレベルが同一
レベルに揃えられるので、光フィルタ（この場合にはカ
ラーフィルタ）の感度差が補正されて、各フィルタの違
いが吸収される。

【００５１】また、掛算回路１６は、各光フィルタに対
応する受光素子の出力信号レベルに対して各別の利得係
数を乗じる役割を有しており、黒欠陥のない受光素子か
ら得られる出力信号のレベルが光フィルタの種類に拠ら
ずに同一の規定レベルとなるようにレベル補正する補正
手段２５を構成している。

【００５２】掛算回路１６の出力は後段の引き算回路１
７に送出されるが、マイクロコンピュータ８ａからの指
令に従って白レベル設定部２２により白レベルが規定さ
れ、当該レベルを示す信号が引き算回路１７に送出され
てくる。そして、ここでは、図６において説明したよう
に、規定レベルを白レベルに規定して、このレベルから
利得係数の乗算後の信号レベルが引き算される。これに
より、黒欠陥の撮像出力が白欠陥の撮像出力相当の信号
に変換されることになる。

【００５３】引き算回路１７の出力は、前記したよう
に、セレクタ２１を介して白欠陥検出回路１０に送出さ
れ、当該回路を使って黒欠陥検出が行われる。つまり、
本例では、上記した規定レベルと、黒欠陥の生じている
受光素子から得られる出力信号のレベルとの差分として
得られる情報に基づいて黒欠陥を判別する判別手段２６
として白欠陥検出回路１０が兼用されている。

【００５４】つまり、図６に示した信号が、白欠陥検出
回路１０に入力されることにより、欠陥レベルが検出さ
れるとともに、固体撮像素子３における受光素子の欠陥
位置情報（アドレス）が検出される。そして、本回路内
にはソーティング回路が設けられていて、欠陥レベルの
大きさに応じて検出情報の並べ替えが行われる（欠陥レ
ベルの大きいものから順に並べ替えられる。）ので、映
像信号への影響が大きい欠陥から先に検出したのと同じ
結果が得られる。

【００５５】そして、検出された欠陥位置情報は、マイ
クロコンピュータ８ａの制御下で、不揮発性メモリ８ｂ
に送られて記憶されて、一連の黒欠陥検出動作が終了す
る。

【００５６】尚、黒欠陥補正処理に関しては、既存の白
欠陥補正回路を兼用することから明らかなように白欠陥
補正処理と同じであり、マイクロコンピュータ８ａの制
御下おいて不揮発性メモリ８ｂから読み出された欠陥位
置情報（欠陥アドレス）が欠陥アドレスメモリ１２上に
一旦記憶されてから、これに応じて補正信号発生回路１
３により生成される欠陥補正用信号が欠陥補正回路１４
に送出されることで欠陥補正処理が行われる。

【００５７】平均値検出回路１８は、アナログ／ディジ
タル変換回路５からの信号、即ち、光フィルタ毎の受光
素子から得られる出力信号のレベルについて、それぞれ
の平均値を求めるための回路であり、シーケンサ２３に
より制御される。黒欠陥検出の前には、事前に利得係数
を決定しておく必要があり、そのためには、固体撮像素
子３に平面光の入射したときに、欠陥のない画素に係る
出力信号のレベルについて平均値を平均値検出回路１８
が算出して、これをマイクロコンピュータ８ａに送出す
る。マイクロコンピュータ８ａは、この平均値で上記の
規定レベルを割った比率から決定される値を利得係数と
して算出する（これが利得係数設定部２０に対して設定
される利得係数の値として用いられる。）。尚、本回路
においては、平均値検出回路そのものが平均値検出手段
を構成しているが、これに限らず、平均値計算処理をマ
イクロコンピュータ８ａに委ねる等の各種の形態が可能
である。また、利得係数の値についてはマイクロコンピ
ュータ８ａのメモリ内に保持しても良いし、安全性を考
慮して不揮発性メモリ８ｂ内に記憶保持しても良いこと
は勿論である。

【００５８】しかして、本発明に係る黒欠陥検出方法の
手順を箇条書きにしてまとめると、下記のようになる。

【００５９】（１）感度差を有する複数種の光フィルタ
について予め決められた利得係数をそれぞれ設定してお
く。

【００６０】（２）各光フィルタに対応する受光素子の
出力信号レベルに対して上記利得係数を乗じることによ
り、それぞれの光フィルタの感度特性が揃うようにレベ
ル補正を行う。

【００６１】（３）黒欠陥の発生している画素について
欠陥レベル及びその位置を検出する。つまり、黒欠陥の
ない受光素子から得られる出力信号のレベルが光フィル
タの種類に拠らずに同一の規定レベル「ＬＶＬ」となる
が、黒欠陥の生じている受光素子から得られる（利得調
節後の）出力信号のレベル「Ｕｊ＝Ｋｊ×Ｖｊ」（但
し、ｊは、「Cy,Ye,G,Mg」の何れかを示す。）が上記規
定レベルとは異なるレベルを示すので、両者の差分量
（ＬＶＬ−Ｕｊ）を演算により算出することで欠陥の度
合を把握できる。

【００６２】尚、（３）においては、黒欠陥のない各受
光素子から得られる出力信号のレベルが同一の規定レベ
ルとなるように利得係数の乗算によって揃えた後で、当
該規定レベルから、各受光素子の出力信号レベルに対し
て（１）の利得係数を乗じた後の信号レベルを引き算す
れば良い。その際には規定レベルを白レベルとし、当該
レベルから各受光素子の出力信号レベルに対して利得係
数を乗じた後の信号レベルを引き算すると、上記したよ
うに、黒欠陥の大きさを示す検出信号を白欠陥検出相当
の信号とみなして処理できるので、回路構成が簡単で済
む。

【００６３】また、各利得係数の決定にあたっては、固
体撮像素子３に平面光を当てたときに得られる、光フィ
ルタ毎の受光素子から得られる出力信号のレベルを検出
するとともに、各フィルタ毎に平均値を求め、該平均値
で規定レベルを割った比率から利得係数を決定する方法
が簡単であり、光フィルタや固体撮像素子の個体差に応
じた利得係数を得ることができるので精度向上にとって
好ましい。

【００６４】上記に説明したように、各光フィルタに対
応した利得係数を、当該光フィルタ毎の画素出力のレベ
ルに対して乗算する演算処理を施して欠陥レベルを検出
できるので、例えば、下記に示す利点が得られる。

【００６５】・各フィルタの感度特性が異なっている固
体撮像素子に関して、欠陥検出の際に入射される平面光
の波長特性が問題とならない。つまり、波長特性に依存
して検出信号レベルや欠陥レベルに差があるために、基
準レベル（閾値）との比較に際して検出精度が不正確に
なってしまうことはない（つまり、欠陥レベルに利得係
数を掛けた分が検出される。）し、また、黒欠陥検出に
おいて単一の基準レベルを設定する必要がなくなる。

【００６６】・上記の形態（ｉｉ）を採用した場合に
は、白欠陥に係る検出手段や欠陥補正手段を利用できる
ので、回路の兼用によりコストや回路の実装面積の低減
にとって有利である。

【００６７】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１や請求項８に係る発明によれば、黒欠陥の
ない受光素子から得られる出力信号のレベルが光フィル
タの種類に拠らずに同一の規定レベルとなり、黒欠陥の
生じている受光素子から得られる出力信号のレベルが上
記規定レベルとは異なるレベルを示すことに基づいて、
黒欠陥の位置及び度合を正確に検出することができるの
で、感度差のある光フィルタを用いた固体撮像素子につ
いて黒欠陥検出を正確に行うことができる。

【００６８】請求項２や請求項９に係る発明によれば、
黒欠陥検出信号を簡単な演算処理によって得ることがで
きる。

【００６９】請求項３や請求項１０に係る発明によれ
ば、黒欠陥の大きさを示す検出信号に対してレベル反転
処理を施して白欠陥検出信号とみなすことにより、白欠
陥検出回路を利用して黒欠陥検出を行えるので、回路構
成が簡単で済む。

【００７０】請求項７に係る発明によれば、撮像装置に
おいて正確な黒欠陥検出を行うことにより劣化の極めて
少ない撮影画像を取得することができる。

【００７１】請求項４乃至６や請求項１１乃至１３に係
る発明によれば、信号レベルの平均値算出に基づいて利
得係数を簡単に決定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る撮像装置の構成例を示すブロック
図である。

【図２】黒欠陥検出用回路の回路構成例を示すブロック
図である。

【図３】図４乃至図６とともに、黒欠陥検出方法につい
ての説明図であり、本図は黒欠陥を含む信号出力例を示
すグラフ図である。

【図４】図３に示す各信号から黒レベルを差し引いた後
の各信号レベルを示したグラフ図である。

【図５】利得係数の乗算後における各信号レベルを示し
たグラフ図である。

【図６】白レベルを規定レベルとして、これから利得係
数の乗算後における各信号レベルを引き算した後の信号
レベルを示したグラフ図である。

【図７】従来の黒欠陥検出方法について説明するための
グラフ図である。

【符号の説明】

１…撮像装置、３…固体撮像素子、１８…平均値検出手
段、２４…利得係数設定手段、２５…補正手段、２６…
判別手段

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射光の波長特性により感度差が生じる
   複数種の光フィルタが各受光素子にそれぞれ設けられた
   固体撮像素子に対して、平面光が入射されたときに当該
   固定撮像素子から出力される信号レベルを監視すること
   で黒欠陥が生じている受光素子を検出するための、固体
   撮像素子の黒欠陥検出装置において、 上記複数種の光フィルタについて予め決められた利得係
   数を設定する利得係数設定手段と、 各光フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対
   して各別の利得係数を乗じることにより、黒欠陥のない
   受光素子から得られる出力信号のレベルが光フィルタの
   種類に拠らずに同一の規定レベルとなるようにレベル補
   正する補正手段と、 上記の規定レベルと、黒欠陥の生じている受光素子から
   得られる出力信号のレベルとの差分から黒欠陥を判別す
   る判別手段を備えていることを特徴とする固体撮像素子
   の黒欠陥検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出装置において、 上記同一の規定レベルから、各受光素子の出力信号レベ
   ルに対して利得係数を乗じた後の信号レベルを引き算す
   ることによって黒欠陥検出信号を得ることを特徴とする
   固体撮像素子の黒欠陥検出装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出装置において、 上記同一の規定レベルが白レベルに設定されており、当
   該白レベルから、各受光素子の出力信号レベルに対して
   利得係数を乗じた後の信号レベルを引き算することで、
   黒欠陥の大きさを示す検出信号に対してレベル反転処理
   を施して検出信号を得ることを特徴とする固体撮像素子
   の黒欠陥検出装置。
4. 【請求項４】 請求項１に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出装置において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
   の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
   の平均値を求める平均値検出手段を設けるとともに、該
   平均値で規定レベルを割った比率から決定される値を利
   得係数として利得係数設定手段が設定することを特徴と
   する固体撮像素子の黒欠陥検出装置。
5. 【請求項５】 請求項２に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出装置において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
   の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
   の平均値を求める平均値検出手段を設けるとともに、該
   平均値で規定レベルを割った比率から決定される値を利
   得係数として利得係数設定手段が設定することを特徴と
   する固体撮像素子の黒欠陥検出装置。
6. 【請求項６】 請求項３に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出装置において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
   の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
   の平均値を求める平均値検出手段を設けるとともに、該
   平均値で規定レベルを割った比率から決定される値を利
   得係数として利得係数設定手段が設定することを特徴と
   する固体撮像素子の黒欠陥検出装置。
7. 【請求項７】 入射光の波長特性により感度差が生じる
   複数種の光フィルタが各受光素子にそれぞれ設けられた
   固体撮像素子を有し、該固体撮像素子に対して、平面光
   が入射されたときに当該固定撮像素子から出力される信
   号レベルを監視することで黒欠陥が生じている受光素子
   を検出する機能を備えた撮像装置において、 上記複数種の光フィルタについて予め決められた利得係
   数を設定する利得係数設定手段と、 各光フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対
   して各別の利得係数を乗じることにより、黒欠陥のない
   受光素子から得られる出力信号のレベルが光フィルタの
   種類に拠らずに同一の規定レベルとなるようにレベル補
   正する補正手段と、 上記の規定レベルと、黒欠陥の生じている受光素子から
   得られる出力信号のレベルとの差分から黒欠陥を判別す
   る判別手段を備えていることを特徴とする撮像装置。
8. 【請求項８】 入射光の波長特性により感度差が生じる
   複数種の光フィルタが各受光素子にそれぞれ設けられた
   固体撮像素子に対して、平面光が入射されたときに当該
   固定撮像素子から出力される信号レベルを監視すること
   で黒欠陥が生じている受光素子を検出する、固体撮像素
   子の黒欠陥検出方法において、 上記複数種の光フィルタについて予め決められた利得係
   数をそれぞれ設定しておき、 各光フィルタに対応する受光素子の出力信号レベルに対
   して上記利得係数を乗じることにより、それぞれの光フ
   ィルタの感度特性が揃うようにレベル補正し、 黒欠陥のない受光素子から得られる出力信号のレベルが
   光フィルタの種類に拠らずに同一の規定レベルとなり、
   黒欠陥の生じている受光素子から得られる出力信号のレ
   ベルが上記規定レベルとは異なるレベルを示すことに基
   づいて、黒欠陥の発生を検出することを特徴とする固体
   撮像素子の黒欠陥検出方法。
9. 【請求項９】 請求項８に記載した固体撮像素子の黒欠
   陥検出方法において、 黒欠陥のない各受光素子から得られる出力信号のレベル
   が同一の規定レベルとなるように利得係数の乗算によっ
   て揃えた後で、当該規定レベルから、各受光素子の出力
   信号レベルに対して利得係数を乗じた後の信号レベルを
   引き算することで、黒欠陥検出信号を得ることを特徴と
   する固体撮像素子の黒欠陥検出方法。
10. 【請求項１０】 請求項８に記載した固体撮像素子の黒
    欠陥検出方法において、 黒欠陥のない各受光素子から得られる出力信号のレベル
    が同一の白レベルとなるように利得係数の乗算によって
    レベルを揃えた後、当該白レベルから、各受光素子の出
    力信号レベルに対して利得係数を乗じた後の信号レベル
    を引き算することで、黒欠陥の大きさを示す検出信号に
    対してレベル反転処理を施して白欠陥検出信号とみなす
    ことを特徴とする固体撮像素子の黒欠陥検出方法。
11. 【請求項１１】 請求項８に記載した固体撮像素子の黒
    欠陥検出方法において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
    の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
    の平均値を求め、該平均値で規定レベルを割った比率か
    ら利得係数を決定することを特徴とする固体撮像素子の
    黒欠陥検出方法。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載した固体撮像素子の黒
    欠陥検出方法において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
    の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
    の平均値を求め、該平均値で規定レベルを割った比率か
    ら利得係数を決定することを特徴とする固体撮像素子の
    黒欠陥検出方法。
13. 【請求項１３】 請求項１０に記載した固体撮像素子の
    黒欠陥検出方法において、 平面光を固体撮像素子に入射したときに、光フィルタ毎
    の受光素子から得られる出力信号のレベルについて、そ
    の平均値を求め、該平均値で規定レベルを割った比率か
    ら利得係数を決定することを特徴とする固体撮像素子の
    黒欠陥検出方法。