KR20080101803A

KR20080101803A - 고체 촬상 장치 및 전자 정보 기기

Info

Publication number: KR20080101803A
Application number: KR1020080045809A
Authority: KR
Inventors: 신지 핫토리
Original assignee: 샤프 가부시키가이샤
Priority date: 2007-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2008-11-21
Also published as: US20090091641A1; CN101309361A; JP4385060B2; JP2008288816A; CN101309361B

Abstract

복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부; 상기 화소부의 화소로부터 판독된 화소 신호의 A/D 변환을 수행하여 디지털 화소값을 출력하는 A/D 변환 회로; 및 상기 A/D 변환 회로로부터 출력된 디지털 화소값을 수신하고, 각 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값을 대응하는 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 평균 디지털 화소값인 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 보정하는 보정 논리 회로를 포함하는 고체 촬상 소자가 제공된다.

고체 촬상 장치, 화소부, A/D 변환 회로, 보정 논리 회로, 전자 정보 기기

Description

고체 촬상 장치 및 전자 정보 기기{SOLID-STATE IMAGE CAPTURING APPARATUS AND ELECTRONIC INFORMATION DEVICE}

본 출원은 2007년 5월 16일에 출원된 일본 특허 출원 2007-131072호에 대한 35 U.S.C. §119(a) 하의 우선권을 주장하며, 그 전문은 참조문헌으로 본 명세서에 통합되어 있다.

본 발명은 고체 촬상 장치 및 전자 정보 기기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 고체 촬상 소자 및 고체 촬상 소자를 이용하는 전자 정보 기기에서의 횡선 보정에 관한 것이다.

최근 몇 년 동안, 비디오 카메라 및 디지털 카메라 등의 전자식 촬상 장치는 광범위하게 이용되어 왔다. 이러한 전자식 촬상 장치는 피사체를 촬영하여 디지털 화상 데이터를 기록 매체에 기록하며, CMOS 이미지 센서, CCD 이미지 센서 등은 장착된 고체 촬상 장치로서 이용된다.

이미지 센서는 전력 공급 전압의 변동에 의해 횡선마다 신호 레벨이 변하기 때문에 횡선 노이즈와 같은 문제점을 가진다. 이 때문에, 차광 화소로부터의 옵티컬 블랙값를 이용하여 횡선을 보정하는 종래의 이미지 센서가 있다.

예를 들면, 특허문헌 1은 차광 화소로부터의 옵티컬 블랙값을 이용하여 횡선을 보정할 때 중앙값 처리 등을 이용하여 노이즈 저감을 수행하는 종래의 이미지 센서를 개시한다. 도 7은 이러한 종래의 이미지 센서 구조의 실시예를 도시한다.

도 7에 도시된 이미지 센서(20)는 복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부(200a), 및 화소로부터 판독된 화소 데이터(화소 신호)의 A/D 변환을 수행해서 디지털 화소 데이터(디지털 화소값)(Dad)를 출력하는 A/D 변환 회로(202)를 포함한다. 여기서, 화소부(200a)는 지면 좌측에서 차광된 64화소에 대응하는 옵티컬 블랙부(201)(이하, 수평 OB 화소부라 함), 및 외부로부터의 입사광에 따라 각 화소에서 광전변환이 수행되는 차광 되지 않은 유효 화소부(200)를 포함한다.

이미지 센서(20)는 종선 노이즈를 억제하기 위해 A/D 변환 회로(202)로부터 출력된 디지털 화소값(Dad)을 보정하여 종선 보정 화소값(Dua)을 출력하는 종선 보정 논리 회로(203), 및 횡선 노이즈를 억제하기 위해 종선 보정 논리 회로(203)로부터 출력된 종선 보정 화소값(Dua)을 보정하여 보정 출력값으로서 보정 화소값(Duo)을 출력하는 횡선 보정 논리 회로(210)를 포함한다.

횡선 보정 논리 회로(210)는 수평 OB 화소부(201)의 한 라인만큼의 64화소의 디지털 화소값(이하, 수평 OB 값이라고도 함)의 수평 OB 값으로부터 보정 수평 OB 값(Dha)을 산출하는 수평 OB 중앙값 회로(205), 및 수평 OB 중앙값 회로(205)로부터 보정 수평 OB 값(Dha)을 유효 화소의 종선 보정 화소값(Dua)에 가산함으로써 상술한 종선 보정 논리 회로(203)로부터 종선 보정 및 횡선 보정된 보정 화소값(Dao)을 출력하는 가산 회로(206)를 포함한다.

여기에서, 수평 OB 중앙값 회로(205)는 48화소의 수평 OB 값의 중앙값 또는 중앙값과 근방 화소값의 평균값을 수평 OB 중앙값으로서 추출하고, 수평 OB 중앙값 회로(205)는 감함으로써 획득된 값을 보정 수평 OB 값(Dha)으로서 출력하기 위해 소정 옵티컬 블랙값으로부터 추출된 수평 OB 중앙값을 감산한다. 또한, 소정 옵티컬 블랙값은 예를 들면, 10비트로 표현될 수 있는 화소값 레벨을 의미하며, 0 내지 1023 LSB 사이의 최하위 비트 LSB로부터 시작하는 64번째 화소값 레벨인 64 LSB을 포함한다.

다음에, 동작이 설명될 것이다.

화소부(200a)로부터의 화소 데이터(화소 신호)는 예를 들면, A/D 변환 회로(202)에서 10비트 디지털 화소값으로 변환되고, 디지털 화소값은 종선 보정 논리 회로(203)에 입력된다. 종선 보정 논리 회로(203)는 수평 OB 화소부(201)에서 수평 OB 값 또는 화소의 디지털 화소값(수평 OB 화소)에 의거하여 종선 보정 레벨을 추출하고, 종 보정 레벨에 의거하여 유효 화소부에서 화소의 디지털 화소값(이하, 유효 화소라 함)을 보정해서 종선 보정 화소값(Dua)을 출력한다.

종선 보정 논리 회로(203)로부터의 종선 보정 화소값(Dua)이 횡선 보정 논리 회로(210)에 입력된 후, 횡선용으로 보정된 디지털 화소값이 보정 출력값(Dao)으로서 출력되기 위해 횡선 보정 논리 회로(210)는 수평 OB 값의 디지털 화소값에 의거하여 보정 수평 OB 값(Dha)을 추출하고, 보정 수평 OB 값(Dha)에 의해 유효 화소의 디지털 화소값을 보정한다.

구체적으로, 수평 OB 화소부(201)에서 한 라인에 대응하는 수평 OB 화소의 디지털 화소값 또는 64 수평 OB 값이 횡선 보정 논리 회로(210)에 입력될 때, 이러한 값들은 횡선 보정 논리 회로(210)에서 수평 OB 중앙값 회로(205)를 위해 제공된다. 이후, 수평 OB 중앙값 회로(205)는 중앙값 또는 중앙값과 근방 값의 평균값을 수평 OB 중앙값으로서 수평 OB 화소부의 1화소 라인에서 64화소 중 48화소의 수평 OB 값으로부터 추출한다.

예컨대, 수평 OB 중앙값이 32 LSB라고 가정하면, 수평 OB 중앙값 회로(205)는 64 LSB로부터 OB 중앙값(32 LSB)을 감하기 위해 연산 처리를 수행하고, 보정 수평 OB 값이 산출되고, 가산 회로(206)로 출력되기 위해 64 LSB는 옵티컬 블랙값으로 설정된다.

횡선 보정 논리 회로(210)에서 대응하는 화소 라인의 유효 화소값에 이어서 1 화소 라인 만큼의 수평 OB 값이 입력된 후, 유효 화소값은 수평 OB 중앙값 회로(205)를 거치지 않고 가산 회로(206)에 입력된다. 횡선용으로 보정된 유효 화소값이 보정 출력값(Dao)으로서 출력되기 위해 가산 회로(206)에서, 수평 OB 값(Dha)은 유효 화소값(200)에 가산된다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 2006-157263호 공보

그러나, 중앙값이 수평 OB 화소의 1라인에 대응하는 64화소 중 48화소의 화소값으로부터 추출되기 때문에 종래 이미지 센서의 횡선 보정 논리 회로(210)의 수평 OB 중앙값 회로(205)는 복잡한 연산 처리가 요구되는 문제점이 있다.

더 구체적으로, 48 화소의 디지털 화소값에 대하여 대소 비교가 수행되고, 이에 따라, 각 화소의 디지털 화소값이 점차로 EXOR 회로에 입력된다.

또한, 모든 48화소에 대하여 디지털 화소값을 비교할 필요가 있기 때문에 다수의 연산 처리가 필요하다.

또한, 48화소가 크기순으로 정렬되어 있기 때문에, 1 화소값이 10비트로 규정되면, 48×10비트의 레지스터가 필요하며, 회로의 규모도 증가한다.

또한, 중앙값을 추출하기 위해 크기순으로 정렬된 48화소에 의해 데이터의 중앙값을 선택할 필요가 있으며, 이에 따라, 중앙값 선택을 위한 연산 회로가 제공될 필요가 있다.

따라서, 48 화소의 화소값으로부터 중앙값을 발견하는 것은 더 복잡하고, 48 화소의 화소값으로부터의 평균값을 추출하는 것과 비교하여 더 큰 규모의 연산 처리를 요구한다. 따라서, 횡선 보정을 위해 복잡한 데이터 처리가 요구되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하는 것을 의도한다. 본 발명의 목적은 실제적으로 간단한 논리 회로를 이용하여 횡선 보정을 수행할 수 있는 고체 촬상 장치 및 고체 촬상 장치를 이용한 전자 정보 기기를 제공하는 것이다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치는 복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부; 상기 화소부의 화소로부터 판독된 화소 신호의 A/D 변환을 수행하여 디지털 화소값을 출력하는 A/D 변환 회로; 및 상기 A/D 변환 회로로부터 출력된 디지털 화소값을 수신하고, 각 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값을 대응하는 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 평균 디지털 화소값인 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 보정하는 보정 논리 회로를 포함하며, 상기 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화해서 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 연산하며, 이에 따라, 상술한 목적이 달성된다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인의 평균 수평 옵티컬 블랙값이 일정 값에 수렴하도록 다음 수평 화소 라인에 대응하는 상기 일정 범위의 중심값인 예측 옵티컬 블랙값을 보정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 각 수평 화소 라인 상의 차광 화소의 디지털 화소값은 대응하는 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값보다 먼저 A/D 변환부로부터 보정 논리 회로로 입력되도록 차광 화소의 화소 신호는 상기 유효 화소의 화소 신호보다 먼저 화소부로부터 판독되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 화소부는 수평 화소 라인 방향의 일측에만 배치된 차광 영역을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 평균 수평 옵티컬 블랙값은 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값으로부터 작성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 평균 수평 옵티컬 블랙값의 작성에 이용되는 차광 화소는 차광 영역 내에서 수평 화소 라인 방향의 중심부에 위치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 화소부는 수평 화소 라인 방향의 일단측에 배치된 제 1 차광 영역 및 수평 화소 라인 방향의 타단측에 배치된 제 2 차광 영역으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 평균 수평 옵티컬 블랙값은 제 1 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값 및 제 2 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값으로부터 작성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소는 제 1 및 제 2 차광 영역 내에서 수평 화소 라인 방향의 중심부에 위치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 화소부에 대하여 설정되어 있는 설정 옵티컬 블랙값과 평균 수평 옵티컬 블랙값의 차이에 대응하는 디지털 화소값을 유효 화소의 디지털 화소값에 가산함으로써 유효 화소의 디지털 화소값을 보정하는 유효 화소 보정 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 상한값을 제한하는 상한 제한 회로 및 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 하한값을 제한하는 하한 제한 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 일정 범위 내에 클램핑된 복수의 디지털 화소값을 평균화해서 수평 화소 라인 마다 평균 수평 옵티 컬 블랙값을 작성하는 평균 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인의 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 상한 제한 회로의 상한값 및 하한 제한 회로의 하한값을 다음 수평 화소 라인에 대하여 설정하는 기준값에 이용된 예측 옵티컬 블랙값을 산출해서 상한 제한 회로 및 하한 제한 회로에 예측 옵티컬 블랙값을 출력하는 예측 연산 논리 회로를 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 예측 연산 논리 회로는 평균 수평 옵티컬 블랙값을 1/n(n은 양의 정수)배 하는 제 1 연산 회로, 예측 옵티컬 블랙값을 (n-1)/n 배 하는 제 2 연산 회로, 제 1 및 제 2 연산 회로의 출력을 가산하는 가산 회로; 및 가산 회로로부터의 가산 출력을 래칭해서 가산 출력을 예측 옵티컬 블랙값으로서 제 2 연산 회로에 출력하는 래치 회로를 포함하며, 예측 옵티컬 블랙값은 각 수평 화소 라인을 위해 갱신되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 상한 제한 회로는 예측 옵티컬 블랙값보다 소정의 레벨만큼 높은 화소값을 상한값으로서 설정하고, 하한 제한 회로는 예측 옵티컬 블랙값보다 소정의 레벨만큼 낮은 화소값을 하한값으로서 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 보정 논리 회로는 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 상한을 상한 제한 회로에 의해 제한하고, 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 하한을 하한 제한 회로에 의해 제한해서 예측 옵티컬 블랙값을 중심으로 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 고체 촬상 장치는 CMOS 이미지 센서인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 고체 촬상 장치는 CCD 이미지 센서인 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 고체 촬상 장치에 있어서, 전자 정보 기기는 본 발명에 의한 고체 촬상 장치를 촬상부로 이용하고, 이에 따라, 상술한 본 발명이 달성된다.

상술한 구성을 갖는 본 발명의 기능은 이하에 설명될 것이다.

본 발명에 의하면, 보정 논리 회로는 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값의 평균인 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 각 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 값을 보정하기 위해 제공된다. 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화해서 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 연산한다. 따라서, 보정 논리 회로는 화이트 스팟 결점 등의 노이즈를 제거하고 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화하는 간단한 공정에 의해 횡선을 보정할 수 있도록 한다.

상술한 설명과 함께 본 발명에 의하면, 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 화소값인 복수의 옵티컬 블랙값은 일정 범위 내에 클램핑하고, 대응하는 수평 화소 라인의 유효 화소의 디지털 화소값은 복수의 클램핑된 옵티컬 블랙값의 평균화에 의해 획득된 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 보정된다. 따라서, 클램핑 및 복수의 옵티컬 블랙값을 평균화하는 간단한 공정 처리는 화이트 스팟 결점 등의 노이즈를 제거하고 횡선을 보정할 수 있도록 한다. 그 결과, 실질적으로 간단한 논리 회로에 의해 횡선을 보정하는 고체 촬상 장치가 획득될 수 있다.

본 발명의 이러한 또는 다른 이점은 이하의 첨부된 도면을 참조한 설명을 읽고 이해하는 당업자에게 명백하다.

이하, 본 발명의 실시형태가 설명될 것이다.

(제 1 실시형태)

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치를 설명하는 블록도이며, 고체 촬상 장치의 회로 구성을 도시한다.

제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10)는 복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부(100a), 및 화소로부터 판독된 화소 데이터(화소 신호)의 A/D 변환을 수행하여 디지털 화소 데이터(이하, 디지털 화소값이라 함)(Dad)를 A/D 변환값으로서 출력하는 A/D 변환 회로(103)를 포함한다. 제 1 실시형태에서, 화소부(100a)는 64 화소(수평 OB 화소)가 지면 좌측에 차광 된 수평 방향으로 배열된 옵티컬 블랙부(101)(좌 수평 OB 화소부), 64 화소(수평 OB 화소)가 지면 우측에 차광 된 수평 방향으로 배열된 옵티컬 블랙부(102)(우 수평 OB 화소부), 및 외부로부터 입사된 광에 대하여 각 화소(유효 화소)에서 광전변환이 수행되는 차광 되지 않은 유효 화 소부(100)를 포함한다.

또한, 고체 촬상 장치(10)는 횡선 노이즈를 억제하기 위해 A/D 변환 회로(103)로부터 출력된 디지털 화소값(Dad)을 보정하고 보정 출력값으로서 횡선 보정 화소값(Dao)을 출력하는 횡선 보정 논리 회로(104)를 더 포함한다.

횡선 보정 논리 회로(104)는 보정 논리 회로의 출력시 결정된 옵티컬 블랙값의 예측값인 예측 옵티컬 블랙값에 의거하여 결정된 상한값과 함께 A/D 변환부(103)로부터 출력된 수평 OB 화소의 디지털 값인 옵티컬 블랙값(이하, OB 화소값이라고도 함)을 포함한다. 이후, 횡선 보정 논리 회로(104)는 상한 제한 값보다 작은 OB 화소값을 그대로 출력한다. 횡선 보정 논리 회로(104)는 상한값보다 큰 OB 화소값에 있어서 상기 상한값을 OB 화소값으로서 출력하는 상한 제한 회로(105); 및 미리 조정된 하한값에 의해 상한 제한 회로(105)로부터 출력된 OB 화소값(Dur)을 비교한 후, 하한값 보다 OB 화소값이 큰 경우에는 OB 화소값을 그대로 출력하고, 하한값보다 OB 화소값이 작은 경우에는 하한값을 OB 화소값으로서 출력하는 하한 제한 회로(106)를 더 포함한다.

여기서, 상한 제한 회로(105)는 예측 옵티컬 블랙값보다 상술한 상한값을 일정 레벨 높게 예를 들면, 32 LSB 레벨만큼 높게 설정하고, 반면에 하한 제한 회로(106)는 예측 옵티컬 블랙값보다 상술한 하한값을 일정 레벨 낮게 예를 들면, 32 LSB 레벨만큼 낮게 설정한다.

또한, 횡선 보정 논리 회로(104)는 하한 제한 회로(106)로부터 출력된 한 라인만큼의 OB 화소값(Dsr)을 수신함으로써 평균값(평균 OB 값)을 작성하는 평균값 작성 회로(107); 및 평균값 작성 회로(107)로부터의 평균 옵티컬 블랙값(Dav)에 의거하여 상술한 예측 옵티컬 블랙값(Dpr)을 산출해서 예측 옵티컬 블랙값(Dpr)을 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)에 출력하는 예측 연산 논리 회로(108)를 더 포함한다. 여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상한 제한 회로(105), 하한 제한 회로(106), 평균값 작성 회로(107) 및 예측 연산 논리 회로(108)는 좌 수평 OB 화소부(101)를 위한 OB 화소값의 평균값(Dav)의 보정값인 보정 수평 OB 값(Dud)을 작성하는 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)를 구성한다.

또한, 횡선 보정 논리 회로(104)는 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)로부터 작성된 보정 수평 OB 값(Dud)에 의거하여 유효 화소의 디지털 화소값(Dad)을 보정해서 횡선용으로 보정된 디지털 화소값을 보정 출력값(Dao)으로서 출력하는 유효 화소 보정 회로(109)를 포함한다.

도 4는 상술한 예측 연산 논리 회로(108)의 상세한 구성을 도시하는 블록도이다.

예측 연산 논리 회로(108)는 상술한 평균값 작성 회로(107)의 출력인 평균 OB 값(Dav)에 의거하여 예측 옵티컬 블랙값(Dpr)을 출력하는 회로이다. 예측 연산 논리 회로(108)는 OB 화소값의 평균값인 평균 OB 값을 3비트만큼 이동함으로써 평균 OB 값을 1/8배 하는 1/8 회로(110); 및 상술한 예측 옵티컬 블랙값의 상위 3비트를 유효로 하고 그 이외의 하위 비트를 0으로 규정함으로써 예측 옵티컬 블랙값(Dpr)을 7/8로 줄인 값을 작성하는 7/8 회로(111)를 포함한다.

또한, 예측 연산 논리 회로(108)는 1/8 회로(110)의 출력인 1/8 평균 OB 값(Dav1) 및 7/8 회로(111)의 출력인 7/8 예측 OB 값(Dpr7)을 가산하는 가산 회로(112); 및 리셋 신호(R) 및 인에이블 신호(E)에 의거하여 가산 회로(112)로부터 출력(Dadd)을 래칭하는 래치 회로(113)를 포함한다. 또한, 가산 회로(112)는 래치 회로(113)가 래칭하는 초기값, 여기서는 48 LSB 레벨을 유지한다. 리셋 신호(R)는 프레임 간격과 동기되어 H 레벨이 된 후, 소정의 시간이 경과한 후 L 레벨이 되는 반면에 인에이블 신호(E)는 라인 간격과 동기되어 H 레벨이 된 후, 소정의 시간이 경과한 후 L 레벨이 된다.

레치 회로(113)는 H 레벨의 리셋 신호(R)의 상승 타이밍에서 가산 회로가 유지하는 초기값을 래칭하고, 래치 회로(113)는 또한 H 레벨의 인에이블 신호(E)의 상승 타이밍에서 가산 회로(112)로부터의 출력(Dadd)인 갱신된 예측 OB 값(Dpr)을 래칭한다.

이후, 동작에 대하여 설명될 것이다.

제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치는 각 화소 라인의 좌단 화소뿐만 아니라 화소부의 상위 화소 라인부터 시작하는 화소부(100a)로부터의 화소 데이터를 판독하고 좌 수평 OB 화소부의 디지털 화소값을 이용하여 최상의 화소 라인과 8번째 화소 라인 사이에서만 예측 OB 값을 연산하는 것이 규정된다. 그러나, 화소 데이터를 위한 화소부(100a)로부터의 판독 개시는 화소부의 상위 화소 라인으로부터 시작될 필요는 없으며, 화소부의 최하위 화소 라인으로부터 시작될 수 있다. 또한, 예측 OB 값의 연산은 상위 화소 라인과 8번째 화소 라인 사이에서 수행되는 것으로 제한되지 않으며, 고체 촬상 장치의 특성에 의해 적당하게 설정될 수 있다.

제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10)의 동작은, 도 2에 도시된 바와 같이, 한 수평 화소 라인 상의 OB 화소의 디지털 값에 의거하여 수평 OB 화소의 평균값을 작성하는 회로 블록의 동작과, 도 3에 도시된 바와 같이, 한 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값을 보정하는 회로 블록의 동작으로 분할된다. 이후, 각 블록의 동작에 대하여 화소 라인 마다 구체적으로 설명될 것이다.

(1) 제 1 화소 라인의 화소값 판독

하나의 프레임에 대응하는 화소 데이터의 판독을 개시할 때, 제 1 수평 화소 라인의 화소 데이터(화소 신호)는 A/D 변환 회로(103)에 의해 판독되고 A/D 변환은 화소 데이터에서 수행되며, A/D 변환 디지털 화소 데이터는 디지털 화소값(A/D 변환값)(Dad)으로서 횡선 보정 논리 회로(104)에 출력된다.

횡선 보정 논리 회로(104)에서, 한 화소 수평 라인의 64 OB 화소 데이터는 화소마다 A/D 변환 회로(103)에 의해 10비트 디지털 화소값(Dad1) 등의 디지털 화소 데이터로 변환된다.

그 후, 좌 수평 OB 화소부(101)의 OB 화소의 디지털 화소값(수평 OB 화소값)(Dad1)은 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)에 입력된다.

이때, 예측 연산 논리 회로(108)의 래치 회로(113)는 리셋 신호(R)에 의해 가산 회로(112)로부터의 초기값(48 LSB 레벨)을 래칭하고, 48 LSB 레벨은 예측 OB 값(Dpr)으로서 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)에 출력된다.

따라서, A/D 변환 회로(103)로부터의 수평 OB 화소값(Dad1)은 상한값 또는 상술한 상한 제한 회로(105)에서 일정한 레벨 폭의 32 LSB 레벨이 48 LSB 레벨에 가산된 80 LSB 레벨과 비교된다. 비교 후, 입력 데이터의 수평 OB 화소값이 상한값 보다 작으면 입력 데이터의 수평 OB 화소값은 상한 제한 OB 화소값(Dur)으로서 그대로 하한 제한 회로(106)에 출력되는 반면에, 입력 데이터의 수평 OB 화소값이 상한값 보다 크면 상한 제한은 상한 제한 OB 화소값(Dur)으로서 출력된다.

또한, 상한 제한 회로(105)로부터의 출력(Dur)은 하한값 또는 하한 제한 회로(106)에서 일정한 레벨 폭의 32 LSB 레벨을 48 LSB 레벨에서 감산한 16 LSB 레벨과 비교된다. 비교 결과, 입력 데이터(상한 제한 OB 화소값)(Dur)가 하한값보다 작으면 하한값은 하한 제한 OB 화소값(Dsr)으로서 하한 제한 회로(106)부터 출력되는 반면에, 입력 데이터(상한 제한 OB 화소값)(Dur)가 하한값 보다 크면 상한 제한 회로(105)로부터의 입력값은 하한 제한 OB 화소값(Dsr)으로서 평균 회로(107)에 그대로 출력된다.

상술한 바와 같이, 상술한 상한값과 하한값에 의해 클램핑된 각 수평 OB 화소값이 평균 회로(107)로 입력될 때, 좌 수평 OB 화소부(101)의 한 라인만큼의 OB 화소값 또는 64 OB 화소 중 48 OB 화소의 화소값의 평균값(A1)이 작성되어 평균 OB 값(Dav)으로서 유효 화소 보정 회로(109) 및 예측 연산 논리 회로(108)에 출력된다.

또한, 유효 화소 보정 회로(109)에서, 좌 수평 OB 화소부(101)의 수평 OB 화소의 디지털 화소값에 이어서, 유효 화소부(100)의 화소의 디지털 화소값(Dad2)은 평균 회로(107)로부터의 평균 OB 값(Dav)에 의거하여 보정된다.

더 구체적으로, 48 LSB 레벨은 옵티컬 블랙값으로서 0 내지 1024 LSB 사이에 설정되고, 제 1 수평 화소 라인에서 48 화소의 OB 화소값으로부터 획득된 평균 OB 값(Dav)이 16 LSB 레벨이면, 옵티컬 블랙값의 설정값(48 LSB 레벨)으로부터 평균 OB 값(16 LSB 레벨)을 감산함으로써 획득된 32 LSB 레벨 만큼 낮은 레벨에서 유효 화소부의 화소 데이터가 A/D 변환되는 것으로 가정된다.

따라서, 유효 화소 보정 회로(109)에서, 유효 화소 보정 회로(109)에 입력되는 현재 라인의 유효 화소값의 레벨은 32 LSB 레벨만큼 일정하게 증가하고, 증가된 레벨에 의해 유효 화소값은 보정 출력값(Dao)으로서 출력된다.

동시에, 예측 연산 논리 회로(108)에서, 평균 회로(107)로부터의 평균 OB 값(Dav)은 1/8 회로에서 1/8 배가 되고, 1/8 평균 OB 값(Dav1)(2 LSB 레벨)은 가산 회로(112)에 출력된다. 반면에, 7/8 회로(111)에서, 래치 회로(113)로부터의 래치 출력 또는 초기값(48 LSB 레벨)은 7/8 배가 되고, 7/8 래치 출력(Dpr7)(42 LSB 레벨)은 가산 회로(112)에 입력된다. 가산 회로(112)에서, 1/8 평균 OB 값(Dav1)(2 LSB 레벨) 및 7/8 래치 출력(Dpr7)(42 LSB 레벨)은 함께 가산되고, 가산된 값(Dadd)은 래치 회로(113)에 출력된다.

(2) 제 2 화소 라인에서의 화소 판독

다음으로, A/D 변환을 수행하기 위해 제 2 화소 라인의 화소 데이터가 A/D 변환 회로(103)에 의해 판독된 후, A/D 변환된 디지털 화소값(Dad)이 횡선 보정 논리 회로(104)에 출력될 때, 좌 수평 OB 화소부(101)의 OB 화소의 디지털 화소값(Dad1)은 이전 화소 수평 라인의 디지털 값과 마찬가지로 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)를 위해 제공된다. 디지털 화소값(Dad1)이 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)에서 화소값 레벨의 제한을 받은 후, 디지털 화소값(Dad1)은 평균 회로(107)에 입력된다.

그러나, 제 2라인의 화소 데이터가 화소부(100a)로부터 A/D 변환 회로(103)까지 판독될 때, 래치 회로(113)는 H 레벨의 인에이블 신호(E)의 상승 타이밍에서 가산 회로(112)의 가산된 출력을 래칭한다. 따라서, 래치 출력(Q1)은 예측 연산 논리 회로(108)의 예측 OB 값(Dpr)으로서 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)뿐만 아니라 예측 연산 논리 회로(108)의 7/8 회로(111)에도 출력된다.

더 구체적으로, 가산 회로로부터 화소 수평 라인의 이전 판독 시에 획득된 출력(44 LSB 레벨)은 예측 OB 값(Dpr)으로서 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)에 입력된다. 상한 제한 회로(105)에서, 일정한 레벨 폭(32 LSB 레벨)이 갱신된 예측 OB 값(Dpr)에 가산된 76 LSB 레벨이 새로운 상한값으로 설정된다. 반면에, 하한 제한 회로(106)에서, 일정한 레벨 폭(32 LSB 레벨)을 상술한 갱신된 예측 OB 값(Dpr)으로부터 감산한 12 LSB 레벨이 새로운 하한값으로 설정된다.

그 후, A/D 변환 회로로부터의 제 2 화소 라인의 OB 화소값은 상한 제한 회로(105)에서 새로운 상한값 또는 76 LSB 레벨과 비교된다. 비교 후, 입력 데이터의 수평 OB 화소값이 상한값 보다 작으면 입력 데이터의 수평 OB 화소값은 그대로 하한 제한 회로(106)에 출력되는 반면에, 입력 데이터의 수평 OB 화소값이 상한값 보다 크면 상한 제한 값이 수평 OB 화소값으로서 하한 제한 회로(106)에 출력된다.

하한 제한 회로(106)에서, 상한 제한 회로(105)의 출력인 상한 제한 화소값(Dur)은 새로운 하한값 또는 12 LSB 레벨과 비교된다. 비교 결과, 입력 데이터의 상한 제한 화소값이 하한값 보다 작으면 하한값이 하한 제한 회로(106)로부터 출력되는 반면에, 입력 데이터의 상한 제한 화소값이 하한값 보다 크면 상한 제한 회로(105)의 상한 제한 화소값이 그대로 평균 회로(107)에 출력된다.

상술한 바와 같이, 좌 수평 OB 화소부의 제 2라인으로부터 OB 화소의 디지털 화소값(Dad1)이 상한 제한 회로(105) 및 하한 제한 회로(106)를 통해 평균 회로(107)로 출력될 때, 좌 수평 OB 화소부의 제 2라인에서 64 OB 화소 중 48 화소에 대응하는 디지털 값의 평균값(A2)은 평균 회로(107)에서 추출된다. 제 1 화소 수평 라인에서 OB 화소의 화소값으로부터 획득된 평균 OB 값(Dav)의 보정값(보정 수평 BOB 값)으로서 평균값은 유효 화소 보정 회로(109) 및 예측 연산 논리 회로(108)에 출력된다.

유효 화소 보정 회로(109)에서, 좌 수평 OB 화소부의 OB 화소의 디지털 화소값에 이어서, 유효 화소부의 화소의 디지털 화소값(Dad2)은 평균 회로(107)로부터의 보정 수평 OB 값(Duv)에 의거하여 보정된다.

또한, 예측 연산 논리 회로(108)에서, 새로운 예측 OB 값은 좌 수평 OB 화소부의 한 라인만큼의 OB 화소값의 평균값인 보정 수평 OB 값에 의거하여 작성된다.

다시 말해, 제 2 라인[즉, 제 1라인에 대하여 획득된 수평 OB 값의 보정값인 보정 수평 OB 값(Dud)]에서 48 화소의 OB 화소값으로부터 획득된 평균 OB 값(Dav)이 예를 들어 24 LSB 레벨이면, 옵티컬 블랙값을 위한 설정값인 48 LSB 레벨로부터 24 LSB 레벨을 감산한 24 LSB 레벨 만큼 낮은 레벨에서 유효 화소부의 화소 데이터가 A/D 변환되는 것으로 가정된다.

따라서, 유효 화소 보정 회로(109)에 입력된 현재 라인(제 2 라인)의 유효 화소 데이터 레벨을 일정하게 24 LSB 레벨만큼 증가시킨 보정값(Dao)을 유효 화소 보정 회로(109)는 유효 화소값으로서 출력한다.

이때, 예측 연산 논리 화로(108)에서, 평균 회로(107)의 보정 수평 OB 값(Dud)은 1/8 회로에서 1/8 배가 되고, 1/8 평균 OB 값(3 LSB 레벨)은 가산 회로(112)에 입력된다. 또한, 7/8 회로(111)에서, 래치 회로(113)의 래치 출력 또는 가산된 값(44 LSB 레벨)은 7/8 배가 되고, 7/8 래치 출력(38.5 LSB 레벨)은 가산 회로(112)에 입력된다. 가산 회로(112)에서, 1/8 평균 OB 값(3 LSB 레벨) 및 7/8 래치 출력(38.5 LSB 레벨)은 함께 가산되고, 가산된 값(41.5 LSB 레벨)은 래치 회로(113)에 출력된다.

래치 회로(113)는 제 3라인인 다음 라인의 화소가 판독될 때 가산된 값을 래칭하고, 래치 회로는 가산된 값을 예측 OB 값(Dpr)으로서 상한 제한 회로(105), 하한 제한 회로(106) 및 7/8 회로(111)에 출력한다.

이와 같이, 상술한 좌 수평 OB 화소부(101)의 이전 라인에서 64 화소의 OB 화소 데이터 중 48화소에 의거하여 평균 OB 값을 갱신함으로써, 예측 OB 값은 상술한 가산 회로(112)에 축적되었다. 또한, 상술한 좌 수평 OB 화소부(101)의 이전 라인에서 64 화소의 OB 화소 데이터 중 48화소에 의해 예측 OB 값이 갱신된 후, 갱신된 예측 OB 값이 래치 회로(113)로 취해지기 위해, 래치 회로(113)로의 인에이블 신호(E)는 H 레벨로 변경된다. 래치 회로(113)에서 취해진 최후의 예측 OB 값은 상술한 좌 수평 OB 화소부(101)에서 다음 라인의 64 화소의 OB 화소 데이터 중 48화 소에 대한 예측 값으로서 이용된다.

도 5에서, A3 내지 An은 제 3 라인 이후의 라인의 화소값 판독 중 평균 회로로부터 출력되는 보정 수평 OB 값(Dud)이며, Q2 내지 Qn은 제 3 라인 이후의 라인의 화소로부터의 화소값 판독 중 래치 회로(113)로부터 예측 OB 값(Dpr)으로서 출력되는 래치 출력이다.

각 라인으로부터 화소 데이터 판독이 반복되기 때문에, 예측 연산 논리 회로(108)로부터의 출력인 한 라인만큼의 보정 수평 OB 값은 계속해서 갱신되고, 그것은 일정한 값 또는 소정의 옵티컬 블랙값으로 변환된다. 예를 들면, 제 1 실시형태에서, 1번째 라인에서 8번째 라인의 화소 데이터가 예측 연산 논리 회로(108)에 의해 판독될 때 보정 수평 OB 값은 갱신된다. 이것은 실질적으로 보정 수평 OB 값이 8 화소 수평 라인을 위해 보정 수평 OB 값을 갱신함으로써 소정의 옵티컬 블랙값으로 거의 변환된다고 생각되기 때문이다.

따라서, 제 1 실시형태에서는, 횡선 보정 논리 회로(104)가 제공되고, 상기 횡선 보정 논리 회로(104)는 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값의 평균값인 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 각 수평 화소 라인에서 유효 화소의 디지털 화소값을 보정한다. 횡선 보정 논리 회로(104)는 각 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화해서 수평 화소 라인마다 평균화함으로써 획득된 평균 수평 옵티컬 블랙값을 연산한다. 따라서, 보정 논리 회로는 화이트 스팟 결점 등의 노이즈를 제거할 수 있도록 하며, 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화하는 간단한 공정에 의해 횡선을 보정할 수 있도록 한다.

또한, 이와 같이 횡선의 이러한 노이즈 제거는 횡선 노이즈 진폭이 랜덤 노이즈 진폭과 동일한 범위이거나 작을 때에 효과적이며, 복수의 OB 화소값은 랜덤 노이즈 진폭의 몇 배의 범위 내로 제한된다.

우 수평 OB 화소부에서 화소의 화소값은 예측 OB 값의 산출을 위해 이용된다. 선택적으로, OB 화소의 화소값은 좌 수평 OB 화소부 및 우 수평 OB 화소부 둘에서 이용될 수 있다. 또한, 예측 OB 값의 산출은 상위 화소 라인에서 8번째 화소 라인으로 제한되지 않으며, 더 많은 화소 라인으로부터 OB 화소가 이용될 수 있다.

(제 2 실시형태)

도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치를 도시하는 도면이다.

제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10a)는 고체 촬상 장치(10a)가 좌 수평 OB 화소부의 화소값 뿐만 아니라 우 수평 OB 화소부의 화소값을 이용하여 예측 OB 값을 산출한다는 점에서 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10)와 상이하다. 그 밖의 구성은 제 1 실시형태의 고체 촬상 장치(10)와 동일하다.

즉, 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10)와 마찬가지로 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10a)는 복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부(100a); 화소로부터 판독된 화소 데이터(화소 신호)의 A/D 변환을 수행해서 A/D 변환값으로서 디지털 화소 데이터(Dad)를 출력하는 A/D 변환 회로(103); 및 횡선 노이즈를 억제하기 위해 A/D 변환 회로로부터 출력된 디지털 화소값(Dad)을 보정하여 보정 출력값으로서 횡선 보정 화소값(Dao)을 출력하는 횡선 보정 논리 회로(104a)를 포함한다.

그러나, 횡선 보정 논리 회로(104a)는 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)가 좌 수평 OB 화소부 중심에서의 48 OB 화소의 화소값과 함께 제공될 뿐만 아니라 우 수평 OB 화소부의 중심에서 24 OB 화소의 화소값과 함께 제공된다는 점에서 제 1 실시형태의 횡선 보정 논리 회로(104)와 상이하다.

한 프레임만큼의 화소 데이터의 판독이 개시될 때, 1번째 수평 화소 라인의 화소 데이터(화소 신호)가 A/D 변환 회로(103)에 의해 판독되고, 데이터의 A/D 변환이 수행된다. A/D 변환된 디지털 화소 데이터는 디지털 화소값(A/D 변환값)으로서 횡선 보정 논리 회로(104a)에 출력된다.

제 2 실시형태에서, 좌 수평 OB 화소부(101)에서의 OB 화소의 48 디지털 화소값(Dad1)에 이어서 우 수평 OB 화소부(102)에서의 24 디지털 화소값이 수평 OB 화소 평균값 작성 회로(110a)에 입력된다.

이와 같이, 좌 수평 OB 화소부의 OB 화소의 화소값 뿐만 아니라 우 수평 OB 화소부의 화소값을 이용함으로써, 화소부(100a)의 좌측과 우측에서의 실질적인 옵티컬 블랙값이 상이한 경우 또는 화소부의 옵티컬 블랙값의 경사가 있는 경우에도, 예측 OB 값이 더욱 평균값이 되도록 한다. 그 결과, 화이트 스팟 결점 등의 노이즈가 제거되는 동시에 횡선 노이즈가 더욱 억제된다.

제 1 및 제 2 실시형태가 좌 및 우 수평 OB 화소부 둘을 갖는 화소부를 포함할지라도, 화소부는 좌 및 우 수평 OB 화소부 중 하나만을 포함할 수 있다.

또한, 제 1 및 제 2 실시형태에서 이러한 실시형태의 고체 촬상 장치가 CMOS형인지 또는 CCD 형인지 자세하게 설명하지 않았을지라도, 본 발명은 전원 노이즈 등에 의해 횡선 노이즈가 발생하는 CMOS 이미지 센서를 의도하며, 실시형태의 고체 촬상 장치는 CMOS 이미지 센서이다. 그러나, CCD 이미지 센서에서 임의의 영향으로 인해 횡선 노이즈가 발생하는 경우 화소 데이터의 A/D 변환값인 디지털 화소값을 상술한 제 1 및 제 2 실시형태에서 설명된 횡선 보정 회로에 의해 보정함으로써 또한 횡선 저감 효과가 획득될 수 있다.

또한, 상술한 제 1 및 제 2 실시형태에서 구체적으로 설명되지 않았을지라도 전자 정보 기기는 설명될 것이며, 전자 정보 기기는 상술한 제 1 및 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10 또는 10a) 중 하나 이상을 이용하는 디지털 카메라(예컨대, 디지털 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라), 화상 입력 카메라(예컨대, 감시 카메라, 도어 인터콤 카메라, 차량 탑재용 카메라 및 텔레비전 전화용 카메라, 및 카메라가 장착된 휴대 전화), 및 화상 입력 장치(예컨대, 스캐너, 팩시 밀리, 카메라가 구비된 휴대폰 장치)를 포함한다.

(제 3 실시형태)

도 8은 전자 정보 기기의 개략적인 구성의 실시예를 도시하는 블록도이며, 전자 정보 기기는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10 또는 10a) 중 하나 이상을 촬상부로서 이용한다.

도 8에서 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 전자 정보 기기(90)는 제 1 및 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치(10 또는 10a) 중 하나 이상을 이용하는 촬상부(91); 기록용 화상 데이터에 소정의 신호 처리가 수행된 후, 촬상부(91)에 의해 획득된 고품질의 화상 데이터를 데이터 기록하는 메모리부(92)(예컨대, 기록 매체); 표시용 화상 데이터에 소정의 신호 처리가 수행된 후, 이러한 화상 데이터를 표시 스크린(예컨대, 액정성 화면 스크린)에 표시하는 표시부(93); 통신용 화상 데이터에 소정의 신호 처리가 수행된 후, 이러한 화상 데이터를 통신하기 위한 통신부(94)(예컨대, 송수신부); 및 이러한 화상 데이터를 프린트(인자)하고 출력(프린트 아웃)하는 화상 출력부(95) 중 하나 이상을 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 바람직한 제 1 내지 제 3 실시형태를 참조하여 설명된다. 그러나. 본 발명은 상술한 제 1 내지 제 3 실시형태에 의거해서만 해석되지는 않는다. 본 발명의 영역은 청구항에 의거해서만 이해될 수 있다. 본 발명의 설명 및 본 발명의 상세하고 바람직한 제 1 내지 제3 실시형태의 설명으로부터 공지된 사항에 의거하여 당업자는 동등한 영역의 기술을 이해할 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 인용한 임의의 특허, 임의의 특허 출원 및 임의의 참조는 그 내용 자체가 구체적으로 본 명세서에 기재되어 있는 것과 마찬가지로 참조를 위해 본 명세서의 상세 설명에 통합되어 있다.

본 발명은 비디오 카메라 및 디지털 카메라 등의 전자 정보 기기에 이용된 이미지 센서의 영역에서 실질적으로 간단한 논리 회로를 이용하여 횡선 보정을 수 행할 수 있는 고체 촬상 장치를 제공한다.

다양한 다른 수정이 가능하며 본 발명의 영역 및 정신을 벗어나지 않고 당업자에 의해 용이하게 제조될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항의 영역이 본 명세서에 기재된 설명으로 한정되지 않으며, 좀 더 광범위하게 구성될 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치를 설명하는 블록도이다.

도 2는 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치에서 수평 옵티컬 블랙 화소의 평균값을 산출하는 회로의 블록을 도시한다.

도 3은 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치에서 유효 화소의 화소값을 보정하는 회로의 블록을 도시한다.

도 4는 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치를 구성하는 예측 연산 논리 회로의 상세한 구조를 도시하는 블록도이다.

도 5는 제 1 실시형태에 의한 고체 촬상 장치에서 예측 연산 논리 회로의 동작 타이밍을 도시하는 도면이고, 예측 연산 논리 회로 및 보정 수평 OB 값에 의해 산출된 예측 OB 값의 출력 타이밍과 프레임 간격 및 라인 간격의 타이밍의 관계를 도시하는 도면이다.

도 7은 종래의 고체 촬상 장치를 도시하는 도면이다.

도 8은 본 발명의 제 1 및 제 2 실시형태에 의한 고체 촬상 장치를 촬상부로 이용한 전자 정보 기기의 개략적인 구조의 실시예를 도시하는 블록도이다.

10, 10a: 고체 촬상 장치 100: 유효 화소부

100a: 화소부 101: 좌 수평 OB 화소부

102: 우 수평 OB 화소부 103: A/D 변환 회로

104: 횡선 보정 논리 회로 105: 상한 제한 회로

106: 하한 제한 회로 107: 평균 회로

108: 예측 연산 논리 회로 109: 유효 화소 보정 회로

110: 1/8 회로 111: 7/8 회로

112: 가산 회로 113: 래치 회로

Dad: A/D 변환값 Dao: 보정 출력값

Dav: 평균 OB 값 Dud: 보정 수평 OB 값

Dpr: 예측 옵티컬 블랙값 Dur: 상한 제한 출력

Dsr: 하한 제한 출력 E: 인에이블 신호

R: 리셋 신호

Claims

복수의 화소가 행렬로 배열된 화소부;

상기 화소부의 화소로부터 판독된 화소 신호의 A/D 변환을 수행하여 디지털 화소값을 출력하는 A/D 변환 회로; 및

상기 A/D 변환 회로로부터 출력된 디지털 화소값을 수신하고, 각 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값을 대응하는 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 평균 디지털 화소값인 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 보정하는 보정 논리 회로를 포함하며:

상기 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인 상의 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하고, 일정 범위 내의 복수의 차광 화소의 클램핑된 디지털 화소값을 평균화해서 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 연산하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인의 평균 수평 옵티컬 블랙값이 일정 값에 수렴하도록 다음 수평 화소 라인에 대응하는 상기 일정 범위의 중심값인 예측 옵티컬 블랙값을 보정하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 각 수평 화소 라인 상의 차광 화소의 디지털 화소값은 대응하는 수평 화소 라인 상의 유효 화소의 디지털 화소값보다 먼저 A/D 변환부로부터 상기 보정 논리 회로로 입력되도록 상기 차광 화소의 화소 신호는 상기 유효 화소의 화소 신호보다 먼저 화소부로부터 판독되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 화소부는 수평 화소 라인 방향의 일측에만 배치된 차광 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 4 항에 있어서,

상기 평균 수평 옵티컬 블랙값은 상기 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값으로부터 작성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 평균 수평 옵티컬 블랙값의 작성에 이용되는 차광 화소는 상기 차광 영역 내에서 수평 화소 라인 방향의 중심부에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 화소부는 수평 화소 라인 방향의 일단측에 배치된 제 1 차광 영역 및 수평 화소 라인 방향의 타단측에 배치된 제 2 차광 영역으로 구성된 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 7 항에 있어서,

상기 평균 수평 옵티컬 블랙값은 상기 제 1 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값 및 상기 제 2 차광 영역에 배치되어 있는 일부의 차광 화소의 디지털 화소값으로부터 작성되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 8 항에 있어서,

상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소는 상기 제 1 및 제 2 차광 영역 내에서 수평 화소 라인 방향의 중심부에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 화소부에 대하여 설정되어 있는 설정 옵티컬 블랙값과 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값의 차이에 대응하는 디지털 화소값을 상기 유효 화소의 디지털 화소값에 가산함으로써 유효 화소의 디지털 화소값을 보정하는 유효 화소 보정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 상한값을 제한하는 상한 제한 회로; 및 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 하한값을 제한하는 하한 제한 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 10 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 일정 범위 내에 클램핑된 복수의 디지털 화소값을 평균화해서 수평 화소 라인 마다 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는 평균 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 11 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 각 수평 화소 라인의 평균 수평 옵티컬 블랙값에 의거하여 상기 상한 제한 회로의 상한값 및 상기 하한 제한 회로의 하한값을 다음 수평 화소 라인에 대하여 설정하는 기준값에 이용된 예측 옵티컬 블랙값을 산출해서 상기 상한 제한 회로 및 상기 하한 제한 회로에 예측 옵티컬 블랙값을 출력하는 예측 연산 논리 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 13 항에 있어서,

상기 예측 연산 논리 회로는,

상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 1/n(n은 양의 정수)배 하는 제 1 연산 회 로,

상기 예측 옵티컬 블랙값을 (n-1)/n배 하는 제 2 연산 회로,

상기 제 1 및 제 2 연산 회로의 출력을 가산하는 가산 회로, 및

상기 가산 회로로부터의 가산 출력을 래칭해서 상기 가산 출력을 예측 옵티컬 블랙값으로서 상기 제 2 연산 회로에 출력하는 래치 회로를 포함하며;

상기 예측 옵티컬 블랙값은 각 수평 화소 라인을 위해 갱신되는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 14 항에 있어서,

상기 상한 제한 회로는 상기 예측 옵티컬 블랙값보다 소정의 레벨만큼 높은 화소값을 상한값으로 설정하고;

상기 하한 제한 회로는 상기 예측 옵티컬 블랙값보다 소정의 레벨만큼 낮은 화소값을 하한값으로 설정하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 15 항에 있어서,

상기 보정 논리 회로는 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 상한을 상기 상한 제한 회로에 의해 제한하고, 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 차광 화소의 디지털 화소값의 하한을 상기 하한 제한 회로에 의해 제한해서 상기 예측 옵티컬 블랙값을 중심으로 상기 평균 수평 옵티컬 블랙값을 작성하는데 이용되는 복수의 차광 화소의 디지털 화소값을 일정 범위 내에 클램핑하는 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 고체 촬상 장치는 CMOS 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 고체 촬상 장치는 CCD 이미지 센서인 것을 특징으로 하는 고체 촬상 장치.
제 1 항에 기재된 고체 촬상 장치를 촬상부로 이용한 것을 특징으로 하는 전자 정보 기기.