JP3089508B2 - 固体撮像装置 - Google Patents
固体撮像装置Info
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Description
合素子)イメージセンサなどの固体撮像素子により被写
体を撮像する固体撮像装置に関する。
置に使用されるCCDイメージセンサは、撮像電荷の転
送方式により分類されており、フレームトランスファ
型,インターライントランスファ型,フレームインター
ライントランスファ型などの各種転送方式を採用したも
のが知られている。
CCDイメージセンサは、図2に示すように、マトリク
ス状に配設された各画素に対応する各受光部Sの一側に
縦方向に沿って設けられた垂直転送レジスタVRを備
え、上記各受光部Sにより受光量に応じた信号電荷を得
て、垂直ブランキング期間中に信号電荷を上記各受光部
Sから各垂直転送レジスタVRに転送し、映像期間中に
一水平ライン毎の信号電荷を上記各垂直転送レジスタV
Rから水平レジスタHRを介して撮像出力信号として読
み出すようにしたものである。
読み出された撮像出力信号は、信号処理系を介して出力
される。そして、上記CCDイメージセンサのいわゆる
ナイキスト周波数は該CCDイメージセンサを駆動させ
る駆動クロックの周波数で決まり、上記信号処理系の前
置増幅器などのMTF(Modulation Transfer Function)
は上記駆動クロックのクロック周波数成分を除去するよ
うに設定される。
CDイメージセンサなどの固体イメージセンサでは、半
導体の局部的な結晶欠陥等により、入射光量に応じた撮
像出力信号に常に一定のバイアス電圧が加算されてしま
う欠陥画素を生じ、上記欠陥画素からの撮像出力信号に
起因する画質劣化が有ることが知られている。
アス電圧が加算されてしまう画像欠陥は、この画像欠陥
信号がそのまま処理されるとモニタ画面上に高輝度のス
ポットとして現れるため白傷欠陥と呼ばれており、画素
ムラの原因となっている。このため、従来の固体撮像装
置には、事前に上記CCDイメージセンサにおける欠陥
画素の位置及び該欠陥画素からの撮像出力信号のレベル
を検出し、これらを欠陥画素検出データとしてメモリ等
に記憶し、撮像モード時に得られる上記欠陥画素の撮像
出力信号から該メモリに記憶したその欠陥画素の検出デ
ータを減算することにより、該欠陥画素の補正を行い画
素ムラを防止していた。
検出をする場合に、撮像出力信号に含まれる1画素単位
の欠陥画素からの撮像出力信号は、その主成分が上記ナ
イキスト周波数となる。これに対して、上記CCDイメ
ージセンサからの撮像出力信号が供給される信号処理系
の前置増幅器などMTFは、CCD駆動クロックのクロ
ック周波数成分を除去して撮像出力信号のみを増幅する
ように設定されているが、実際にはナイキスト周波数を
有する撮像出力信号は減衰される傾向にある。このた
め、上記欠陥画素を検出する際に、1画素単位の欠陥画
素からの撮像出力信号が上記アンプ系のMTFにより減
衰されてしまい、該欠陥画素の検出漏れを生じてしま
う。この欠陥画素の検出漏れを防止するためには、上記
1画素単位の欠陥画素からの撮像出力信号がナイキスト
周波数で減衰しないようにMTFを設定した欠陥画素検
出用の増幅器を必要とする。この欠陥画素検出用の増幅
器は、通常の撮像時に用いる前置増幅器などとは別に設
けなければならないので、固体撮像装置の回路構成が複
雑になるうえコスト高の原因となる。
点に鑑み、欠陥画素検出機能を有する固体撮像装置をロ
ーコストで実現することを目的とし、欠陥画素の位置を
簡単な回路構成で正確に検出することができるととも
に、上記欠陥画素の位置の検出動作時に異常な撮像出力
信号が出力されてしまうことがないようにした固体撮像
装置の提供するものである。
置は、上述の課題を解決するために、固体撮像素子に駆
動クロックを供給する固体撮像素子駆動手段と、欠陥画
素検出モード時に上記固体撮像素子駆動手段から発信さ
れる駆動クロックの周波数を撮像モード時よりも低くな
るように制御する制御手段と、上記欠陥画素検出モード
時に光が入射していない状態で特異なレベルの信号を出
力する欠陥画素を検出して、該欠陥画素の位置を示す位
置データを生成する位置データ生成手段と、上記位置デ
ータ生成手段が生成した位置データを記憶する記憶手段
と、上記欠陥画素検出モード時に撮像出力信号をミュー
ティングするミューティング手段と、撮像モード時に上
記記憶手段から読み出される位置データにより示される
位置の欠陥画素の出力信号のレベルを補正する補正手段
とを備えたことを特徴とするものである。また、上記ミ
ューティング手段は、欠陥画素検出モード時に、ミュー
ティング出力として上記カラーバー信号発生手段からの
カラーバー信号を出力することを特徴とするものであ
る。
モード時に、制御手段により固体撮像素子駆動手段から
発信される駆動クロックの周波数を撮像モード時よりも
低くなるように制御して、位置データ生成手段により光
が入射していない状態で特異なレベルの信号を出力する
欠陥画素を検出し、該欠陥画素の位置を示す位置データ
を記憶手段に記憶する。また、上記欠陥画素検出モード
時には、ミューティング手段により撮像出力信号をミュ
ーティングする。上記ミューティング手段は、上記欠陥
画素検出モード時に、ミューティング出力としてカラー
バー信号発生手段からのカラーバー信号を出力するよう
にしてもよい。そして、撮像モード時には、補正手段に
より上記記憶手段から読み出される位置データで示され
る位置の欠陥画素の出力信号のレベルを補正する。
について図面を参照しながら詳細に説明する。本発明に
係る固体撮像装置は、例えば図1に示すように構成され
る。
ズ1やアイリス機構2等の撮像光学系3を介して入射さ
れる撮像光により撮像面に被写体像が結像されるCCD
イメージセンサ4を備えている。
記CCDイメージセンサ4の撮像面に照射する撮像光の
光量制御を行うものであり、システムコントローラ5か
ら供給されるアイリス制御信号に応じて動作するアイリ
ス駆動部6により開閉駆動される。
記システムコントローラ5から供給されるCCD制御信
号に応じて動作するCCD駆動部7により駆動され、上
記システムコントローラ5により指定される動作モード
で撮像動作を行う。
えば上述の図2に示したようなインターライントランス
ファ型のCCDイメージセンサが用いられている。この
CCDイメージセンサ4は、上記CCD駆動部7から供
給される各種動作モードに応じたCCD駆動クロックに
より駆動され、撮像面に照射された撮像光に応じた撮像
出力信号を出力する。このCCDイメージセンサ4から
出力された撮像出力信号は、前置増幅器8を介して欠陥
補正処理用の減算器9に供給される。
中の温度は温度センサ13により検出される。上記温度
センサ13は、CCDイメージセンサ4の現在の温度を
検出し、この温度検出信号を温度補償処理用の乗算器1
2及びA/D変換器20に供給する。
ステムコントローラ5は、上記アイリス機構2を開成さ
せるアイリス制御信号を上記アイリス駆動部6に供給す
るとともに、上記CCDイメージセンサ4に供給するC
CD駆動クロックの周波数を通常の周波数とするような
CCD制御信号を上記CCD駆動部7に供給する。この
CCD駆動クロックにより、上記CCDイメージセンサ
4は駆動され、上記アイリス機構2からの結像光に応じ
た撮像出力信号を出力する。この撮像出力信号が上記前
置増幅器8により増幅されて上記減算器9に供給され
る。
1のメモリ10に記憶されている欠陥画素の位置データ
及びその欠陥画素からの撮像出力信号のレベルである欠
陥画素補正データを読み出す。この欠陥画素補正データ
は、D/A変換器11によりアナログ化され欠陥画素補
正信号として上記乗算器12に供給される。上記乗算器
12は、上記温度センサ13により検出された上記CC
Dイメージセンサ4の現在の温度を示す検出出力信号と
上記D/A変換器11によりアナログ化された上記欠陥
画素補正信号とを乗算することにより該欠陥画素補正信
号に温度補正処理を施す。この乗算器12により温度補
正処理が施された欠陥画素補正信号が上記減算器9に供
給される。
示される位置の欠陥画素からの撮像出力信号のタイミン
グで、上記CCDイメージセンサ4からの撮像出力信号
から該欠陥画素補正信号を減算することにより、欠陥画
素に対する撮像出力信号の補正を行う。
号は、A/D変換器14によりデジタル化されて撮像出
力データとしてデジタル信号処理部21に供給される。
このデジタル信号処理部21によりプロセス処理などの
信号処理が施された撮像出力データは、D/A変換器2
2によりアナログ化され、例えばNTSC方式の準拠し
た撮像出力信号として、ミューティングスイッチ23を
介して加算器24に供給される。
の撮像モード時には上記D/A変換器22によりアナロ
グ化された撮像出力信号を選択し、後述する欠陥画素検
出モード時にはカラーバー信号発生器25から出力され
るカラーバー信号を選択するように、上記システムコン
トローラ5から供給されるミューティング制御信号によ
り切り換え制御される。
26からNTSC方式の準拠した同期信号が供給されて
おり、上記ミューティングスイッチ23を介して供給さ
れる撮像出力信号に上記同期信号を付加する。そして、
通常の撮像モード時には、この加算器24からNTSC
方式の準拠した撮像出力信号が出力端子27を介してモ
ニター受像機30に供給される。
上記同期信号発生器26から供給される同期信号に基づ
いてカラーバー信号を発生するようになっている。
コントローラ5は、欠陥画素検出モードの設定入力とし
てスイッチ28のオン操作入力を受け付けることによ
り、欠陥画素検出モードの制御動作を行うようになって
いる。
ステムコントローラ5は、上記アイリス機構2を閉成さ
せるアイリス制御信号を上記アイリス駆動部6に供給す
るとともに、上記CCD駆動部7が撮像モード時よりも
低い所定の周波数のCCD駆動クロックを発信するよう
なCCD制御信号を該CCD駆動部7に供給する。ま
た、上記システムコントローラ5は、第2のメモリ17
の入力切換を行う切換制御信号を切換スイッチ16に供
給するとともに、撮像出力信号のミューテイングを行う
ミューテイング制御信号を上記ミューティングスイッチ
23に供給する。
CCDイメージセンサ4に供給されるCCD駆動クロッ
クは撮像モード時よりも低くなるため、該CCDイメー
ジセンサ4は電荷の蓄積時間が該撮像モード時よりも長
くなるように駆動される。このため、上記CCDイメー
ジセンサ4の各画素から出力される撮像出力信号のレベ
ルが全体的に高くなる。また、上記各画素のうち欠陥画
素からの撮像出力信号のレベルは特異レベルとなる。な
お、このCCDイメージセンサ4における電荷の蓄積
は、上記システムコントローラ5により上記CCD駆動
部7を制御し、回路のダイナミックレンジを越えない範
囲で行われる。
読み出された撮像出力信号が供給される上記前置増幅器
8は、そのMTF(Modulation Transfer Function)が撮
像モード時の通常の周波数の上記CCD駆動クロックを
除去するように設定されているが、欠陥画素検出モード
時に上記CCD駆動クロックを撮像モード時よりも低く
することによりナイキスト周波数も低くなり、欠陥画素
からの撮像出力信号も該増幅器8のMTFにより減衰さ
れることなく増幅することができる。従って、欠陥画素
検出モード時に欠陥画素からの撮像出力信号が減衰され
ないようにMTFを設定した増幅器を特別に設ける必要
がなく、撮像モード時に用いられる上記前置増幅器8を
欠陥画素検出モード時にそのまま用いることができロー
コスト化を図ることができる。
の撮像出力信号が上記減算器9を介してA/D変換器1
4に供給される。
おける特異な高レベルの信号を含む撮像出力信号をデジ
タル化する。このデジタル化された撮像出力データは、
加算器15及び切換スイッチ16を介して第2のメモリ
17に記憶される。この第2のメモリ17に記憶された
撮像出力データは、上記システムコントローラ5により
読み出され、上記A/D変換器14から得られる撮像出
力データと上記加算器15にて同期加算され、該第2の
メモリ17に書き込まれる。このような操作を繰り返し
行うことにより、S/N比が向上する。
記ハイパスフィルタ18を選択するように上記切換スイ
ッチ16を制御する。そして、上記第2のメモリ17か
ら撮像出力データを読み出して上記ハイパスフィルタ1
8を介して該第2のメモリ17に書き込む。すなわち、
上記第2のメモリ17には、上記ハイパスフィルタ18
により直流成分及び低域ノイズ成分が除去された撮像出
力データが書き込まれる。
にして上記第2のメモリ17に書き込んだ上記撮像出力
データに基づいて、光りが入射していない状態で特異な
高レベルの信号を出力する欠陥画素の位置を示す位置デ
ータ及び該位置データにより示される欠陥画素から出力
される撮像出力データのレベルを示すデータである欠陥
画素補正データを生成する演算処理を上記演算装置19
に行わせる。この欠陥画素補正データは、上記演算装置
19が上記CCDイメージセンサ4の電荷蓄積時間、上
記同期加算の回数及び上記撮像出力データを上記第2の
メモリ17に取り込んだ時の温度によって、上記第2の
メモリ17に書き込まれた上記撮像出力データを正規化
する演算処理を行うことにより生成される。上記演算装
置19により得られる欠陥画素補正データは、上記第1
のメモリ10に上記システムコントローラ5によって書
き込まれる。
記カラーバー信号発生器25から出力されるカラーバー
信号を選択するように、上記システムコントローラ5に
よって上記ミューティングスイッチ23が切り換え制御
されているので、上記カラーバー信号に同期信号を付加
した信号が上記加算器24から出力端子27を介して上
記モニター受像器30に供給される。これにより、上記
モニター受像器30の画面に上記カラーバー信号による
カラーバーが表示されので、上記欠陥画素検出モードで
の動作中に上記モニター受像器30の画面が乱れること
はない。
は、欠陥画素検出モードでの動作中に上記カラーバー信
号発生器25から出力されるカラーバー信号を選択する
代わりに、単に上記D/A変換器22によりアナログ化
された撮像出力信号をミューティングするものであって
もよい。
ドで上記第1のメモリ10に書き込まれた欠陥画素補正
データは、通常の撮像モード時に、該第1のメモリ10
から読み出され、上記D/A変換器11によりアナログ
化されて欠陥画素補正信号として使用される。
置では、欠陥画素検出モード時に、制御手段により固体
撮像素子駆動手段から発信される駆動クロックの周波数
を撮像モード時よりも低くなるように制御するので、撮
像出力信号のナイキスト周波数を低くすることができ
る。これにより、撮像モード時に用いられる信号処理回
路の前置増幅器などををそのまま用いて欠陥画素からの
撮像出力信号を増幅することができ、欠陥画素検出モー
ド時に欠陥画素からの撮像出力信号が減衰されないよう
にMTFを設定した増幅器を特別に設ける必要がないの
で、ローコスト化を図ることができ、また、欠陥画素の
検出にともなう信号処理系の処理速度も遅くて済むた
め、上記信号処理系にかかる負担を軽減することができ
る。
ーティング手段により撮像出力信号をミューティングす
るので、上記欠陥画素の位置の検出動作時に異常な撮像
出力信号が出力されることがなく、モニター画面が乱れ
ることもない。
ータ生成手段により光が入射していない状態で特異なレ
ベルの信号を出力する欠陥画素を検出して、該欠陥画素
の位置を示す位置データを記憶手段に記憶するので、撮
像モード時には、補正手段により上記記憶手段から読み
出される位置データで示される位置の欠陥画素の出力信
号のレベルを確実に補正することができる。
を簡単な回路構成で正確に検出することができるととも
に、上記欠陥画素の位置の検出動作時に異常な撮像出力
信号が出力されてしまうことがないようにした固体撮像
装置を提供することができ、欠陥画素検出機能を有する
固体撮像装置をローコストで実現することができる。
ク図である。
ランスファ型のCCDイメージセンサの構造を示す概略
図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 固体撮像素子に駆動クロックを供給する
固体撮像素子駆動手段と、 欠陥画素検出モード時に上記固体撮像素子駆動手段から
発信される駆動クロックの周波数を撮像モード時よりも
低くなるように制御する制御手段と、 上記欠陥画素検出モード時に光が入射していない状態で
特異なレベルの信号を出力する欠陥画素を検出して、該
欠陥画素の位置を示す位置データを生成する位置データ
生成手段と、 上記位置データ生成手段が生成した位置データを記憶す
る記憶手段と、 上記欠陥画素検出モード時に撮像出力信号をミューティ
ングするミューティング手段と、 撮像モード時に上記記憶手段から読み出される位置デー
タにより示される位置の欠陥画素の出力信号のレベルを
補正する補正手段とを備えたことを特徴とする固体撮像
装置。 - 【請求項2】 カラーバー信号を発生するカラーバー信
号発生手段を設け、 前記ミューティング手段は、前記欠陥画素検出モード時
に、ミューティング出力として上記カラーバー信号発生
手段からのカラーバー信号を出力することを特徴とする
請求項1記載の固体撮像装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04098575A JP3089508B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04098575A JP3089508B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05276447A JPH05276447A (ja) | 1993-10-22 |
JP3089508B2 true JP3089508B2 (ja) | 2000-09-18 |
Family
ID=14223473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP04098575A Expired - Lifetime JP3089508B2 (ja) | 1992-03-26 | 1992-03-26 | 固体撮像装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3089508B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8384676B2 (en) | 2005-10-31 | 2013-02-26 | Toshihiko Kondo | Keyboard device and keyboard cover |
JP6082852B2 (ja) * | 2015-02-26 | 2017-02-15 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 操作パネル及びそれを備えた画像形成装置、画像読取装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003046871A (ja) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
-
1992
- 1992-03-26 JP JP04098575A patent/JP3089508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8384676B2 (en) | 2005-10-31 | 2013-02-26 | Toshihiko Kondo | Keyboard device and keyboard cover |
JP6082852B2 (ja) * | 2015-02-26 | 2017-02-15 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 操作パネル及びそれを備えた画像形成装置、画像読取装置 |
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---|---|
JPH05276447A (ja) | 1993-10-22 |
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