[发明专利]固态摄象器的故障象素检测电路及含该电路的摄象器

说明书

本发明涉及固态摄象器的故障象素检测电路及包含该电路的摄象器。更具体地说，本发明涉及例如电视摄象机或电子静止摄像机中固态摄象器的能自动检测和校正故障象素的故障象素检测电路，并涉及包含该电路的摄像器。

在例如电视摄象机或电子静止摄像机的摄像器中，例如电荷耦合器件(CCD)的固态摄象器一般用于把光图象转换成摄像信号。该固态摄象器具有光电转换和扫描两种功能。更具体地说，固态摄象器包含以二维的形式排列的形成很多象素的、例如金属氧化物半导体(MOSs)或光电二极管的光电转换器件。依照入射在每个象素上的光的强度而形成电荷图象，该电荷图象被依次扫描，并在时间上顺序地产生摄像信号。

在固态摄象器的象素中，可能存在所谓故障象素，该故障象素在没有入射光的情况下输出具有异常电平的信号。当存在这样的故障象素时，摄像图象的质量降低了。

这种故障象素的产生不仅由于早期缺陷，而且由于固态摄象器常期使用而老化的缘故。

故障象素本身的位置是固定的。因此，一般通过预先存储其位置来校正来自故障象素的摄像信号。

更具体地说，在摄像器的本体交付使用时检测故障象素，并且以后定期检测，把故障象素的位置信息存储在存储装置中，并且，用来自故障象素周围的象素的摄像信号的内插结果代替对应于故障象素的摄像信号。这种内插过程是在摄像器接收图象信号之后、并且在处理该信号之前进行的，并且是采用以下方法进行的，即从存储装置读出故障象素的位置信息，并且把其周围的一维或二维的摄像信号内插所述故障象素。

例如，日本专利公开No.5-260385(H04N5/335)公开了如下的检测故障象素的方法。更具体地说，在没有光入射在所述CCD上时，把来自CCD的每个象素摄像信号的电平与规定的阈值相比较，并且，把该CCD上输出具有异常电平、即高于阈值的电平的摄像信号的象素的位置存入寄存器中。当与存储在寄存器中的位置数据相对应的象素没有按规定的次数(例如，十次)连续达到异常电平时，该位置数据就被从寄存器擦除。用这种结构能够避免由噪声引起的错误的检测。

但是，由于必须包含CCD输出信号的从白电平到黑电平的动态范围，所以，当考虑没有入射光线时的CCD的输出信号时，在一次光电变换时得到的正常象素和故障象素的输出信号之间的电平差不是很大。因此，如果要通过现有技术的结构来检测故障象素，那么，设置所述阈值是相当困难的。

例如，如果把阈值设置得太高，那就可能错误地把故障象素判断为正常象素，并且，如果把设置得太底，则可能错误地把正常象素当作故障象素。

尤其当从故障象素输出的信号必须连续十次超过阈值才能确认它为故障象素时，如上述现有技术中那样，如果从故障象素输出的信号仅一次未超过阈值，那么，可能错误地把故障象素判断为正常象素，因而，漏过了故障象素。

此外，如果如上述现有技术中那样总是在电视摄像机接通电源时、即每次正常的摄像操作时进行检测CCD的故障象素的操作，那么，有可能以高的精度测定由老化引起的故障象素的产生。但是，为了避免错误的检测，必须按规定的次数监测摄像输出信号，并且，为了检测，必须使CCD和随后的检测电路、例如图象存储器工作至少包含若干帧的一段时间。就是说，所述信号处理必然消耗相当多的电力。

目前，CCD的老化一般不那么频繁地产生故障象素。因此，由电力消耗看来，每次摄像操作时都进行故障象素检测操作是不经济的。此外，目前经常使用小容量电池组、例如干电池组作为电视摄象机或电子静止摄像机的电源。在这种摄像机中，频繁的检测操作意味着大量的电力消耗于检测操作，因此缩短了能够正常进行摄像操作的时间。

本发明的目的是提供一种固态摄象器的故障象素检测电路，该电路甚至当在与检测故障象素的阈值作比较的操作中阈值本身未被精确设定时，也能以足够的精度检测故障象素。

本发明的另一个目的是提供一种即能减小用于检测由CCD的老化引起的故障象素的电力需求、又能快速发现故障象素的摄象器。

本发明的在另一个目的是提供一种即能高精度地检测故障象素又能减小电力消耗的摄象器。