專利名稱：成像裝置和成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種成像裝置和一種成像方法，其檢測(cè)成像器件的缺陷像素并且用檢測(cè)的結(jié)果補(bǔ)償缺陷像素的圖像信號(hào)。
背景技術(shù)：
在生成階段，成像器件可能會(huì)有像素缺陷，該成像器件是安裝在電子照相機(jī)或類似的設(shè)備中的并且對(duì)目標(biāo)成像。這些像素缺陷輸出電平不正常的信號(hào)。這樣，如果用有像素缺陷的成像器件的輸出信號(hào)產(chǎn)生圖像，圖像中就會(huì)包括目標(biāo)中沒(méi)有的錯(cuò)誤信息。結(jié)果是，圖像變得不自然。
這樣的缺陷像素可能因?yàn)楦鞣N原因發(fā)生，比如暗電流和缺陷的光電二極管。缺陷像素的輸出電平高于正常像素的輸出電平的缺陷稱為“白缺陷”，而缺陷像素的輸出電平低于正常像素的輸出電平的缺陷稱為“黑缺陷”。
在檢測(cè)和補(bǔ)償這樣的像素缺陷，特別是白缺陷的方法中，將光線屏蔽的和輸出電平超過(guò)預(yù)定值的像素檢測(cè)出來(lái)，并且將其位置存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中(比如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或只讀存儲(chǔ)器(ROM))。當(dāng)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，從存儲(chǔ)器件中讀出白缺陷的位置。用其周?chē)袼貙?duì)缺陷像素進(jìn)行內(nèi)插。當(dāng)光屏蔽正常像素時(shí)，其輸出電平是理想的0。使用正常像素和缺陷像素的特征差別，缺陷像素的輸出電平不是0，可以檢測(cè)和補(bǔ)償缺陷像素。在下面的專利文獻(xiàn)1和專利文獻(xiàn)2中提出了這種方法專利文獻(xiàn)1日本專利No.2,565,264(日本專利公開(kāi)No.HEI 1-105672)專利文獻(xiàn)2日本專利No.2,808,814(日本專利早期公開(kāi)No.HEI 3-296375)
在這種情況下，檢測(cè)缺陷像素就是將缺陷像素識(shí)別為缺陷像素。在另一方面，補(bǔ)償缺陷像素就是補(bǔ)償通過(guò)圖像處理檢測(cè)的缺陷像素的輸出信號(hào)，從而缺陷像素的輸出信號(hào)變得接近于其期望的輸出信號(hào)。
作為白缺陷的缺陷像素的信號(hào)電平隨在像素曝光直到信號(hào)從其讀出之后的時(shí)間(在后面稱這個(gè)時(shí)間為曝光-讀出時(shí)間)而變化。像素的信號(hào)電平與曝光-讀出時(shí)間成比例。當(dāng)曝光-讀出時(shí)間短時(shí)，白缺陷并不產(chǎn)生妨礙。相反地，當(dāng)曝光-讀出時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，白缺陷變得產(chǎn)生妨礙。
但是，在前述的現(xiàn)有技術(shù)的缺陷檢測(cè)方法中，將輸出信號(hào)電平比預(yù)定值大的像素檢測(cè)為缺陷像素。這樣，在所有被檢測(cè)的像素中(也就是在一個(gè)屏幕上的各個(gè)像素)，它們的曝光-讀出時(shí)間必須相同。換言之，如上所述，作為白缺陷的缺陷像素的信號(hào)電平隨著它們曝光-讀出時(shí)間變長(zhǎng)而增加。
比如，當(dāng)處于屏幕下部的像素的曝光-讀出時(shí)間長(zhǎng)，而處于屏幕上部的像素的曝光-讀出時(shí)間短時(shí)，處于屏幕下部的白缺陷的信號(hào)電平比處于屏幕上部的那些高。在這點(diǎn)上，如果用預(yù)定的閾值檢測(cè)缺陷像素，即使作為白缺陷的缺陷像素在屏幕的上部和下部幾乎均等地分布，從屏幕下部檢測(cè)出來(lái)的缺陷像素比從屏幕上部的多。這樣，就不能適當(dāng)?shù)貦z測(cè)缺陷像素。

發(fā)明內(nèi)容
如前所述，最好能提供一種成像裝置和成像方法，其中成像裝置使用第一中讀出方法(該方法中每一個(gè)像素的曝光-讀出時(shí)間相同)和第二種讀出方法(該方法中對(duì)每一個(gè)像素組的曝光-讀出時(shí)間都不同)，該成像裝置對(duì)于第一種和第二種讀出方法有不同的白缺陷判定電平，并且適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償在第一種和第二種讀出方法中的缺陷。
而且最好能夠提供一種成像裝置和成像方法，其中成像裝置使用第一種讀出方法和第二種讀出方法，存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平，并且用一種讀出方法中的一個(gè)缺陷檢測(cè)操作，來(lái)補(bǔ)償至少在兩種讀出方法中的缺陷像素。
最好還能夠提供一種成像裝置和成像方法，其中成像裝置使用第一種讀出方法和第二種讀出方法，并且用一種讀出方法中的一個(gè)缺陷檢測(cè)操作，來(lái)補(bǔ)償至少在兩中讀出方法中的缺陷像素，而且不用存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了一種成像裝置，包括有多個(gè)像素組的成像器件，所述每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器件，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；以及缺陷檢測(cè)器件，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制成像器件的像素，從而將存儲(chǔ)電荷在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像裝置的像素讀出，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間至少在部分像素組中與第一種讀出方法不同，并且其中缺陷檢測(cè)器件為讀出方法設(shè)置缺陷判定電平，而且判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，有一種成像裝置，包括有多個(gè)像素組的成像器件，所述像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器件，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；缺陷檢測(cè)器件，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；存儲(chǔ)器件；以及缺陷補(bǔ)償器件，其中對(duì)成像器件的像素進(jìn)行控制，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像器件的像素中讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第一比率成比例，其中在第二種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第二比率成比例，該第二比率與第一比率不同，其中在從第一種讀出方法和第二種讀出方法中選擇的一個(gè)讀出方法中，缺陷檢測(cè)器件為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素，并且將成像器件的缺陷像素的地址和缺陷像素的信號(hào)電平存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件，其中當(dāng)缺陷補(bǔ)償器件在其他讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素時(shí)，像素補(bǔ)償器件用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的地址，獲得了缺陷像素到成像器件的預(yù)定位置的距離，用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的信號(hào)電平、計(jì)算的距離、第一比率、和第二比率獲得了缺陷像素的轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且判定是否對(duì)缺陷像素進(jìn)行補(bǔ)償。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，有一種成像裝置，包括有多個(gè)像素組的成像器件，所述像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器件，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；缺陷檢測(cè)器件，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中對(duì)成像器件的像素進(jìn)行控制，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像器件的像素中讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第一比率成比例，其中在第二種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第二比率成比例，該第二比率與第一比率不同，其中在從第一種讀出方法和第二種讀出方法中選擇的一個(gè)讀出方法中，缺陷檢測(cè)器件為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素，并且其中將缺陷判定電平進(jìn)行設(shè)置，從而它們以一種比率與到成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該比率在第一比率和第二比率之間。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，有一種成像方法，包括的步驟有從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；以及根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中對(duì)成像器件的像素進(jìn)行控制，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像器件的像素中讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間至少在部分像素組中與第一種讀出方法不同，并且其中通過(guò)為讀出方法設(shè)置缺陷判定電平，而且判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟。
最好在缺陷檢測(cè)步驟的執(zhí)行中，將成像器件的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件。
成像方法還可以包括補(bǔ)償缺陷像素的信號(hào)的步驟，其中根據(jù)預(yù)定的讀出方法，通過(guò)從存儲(chǔ)器件獲得缺陷像素的地址，從而辨別要補(bǔ)償?shù)南袼?，?lái)執(zhí)行缺陷補(bǔ)償步驟。
最好在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，對(duì)成像器件進(jìn)行光線屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，有一種成像方法，包括的步驟有從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；而且根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；并且補(bǔ)償缺陷像素，其中對(duì)成像器件的像素進(jìn)行控制，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像器件的像素中讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第一比率成比例，其中在第二種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第二比率成比例，該第二比率與第一比率不同，其中在從第一種讀出方法和第二種讀出方法中選擇的一個(gè)讀出方法中，通過(guò)為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素，并且將成像器件的缺陷像素的地址和缺陷像素的信號(hào)電平存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟，而且，其中用其他讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素，通過(guò)用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的地址，獲得缺陷像素到成像器件的預(yù)定位置的距離，用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的信號(hào)電平、計(jì)算的距離、第一比率、和第二比率獲得缺陷像素的轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且判定是否對(duì)缺陷像素進(jìn)行補(bǔ)償，來(lái)執(zhí)行像素補(bǔ)償步驟。
每一個(gè)像素組最好包括對(duì)應(yīng)于成像器件的一個(gè)行的像素，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而像素組中的每一個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是一樣的，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而在每一個(gè)像素組中電荷存儲(chǔ)時(shí)間是不同的，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件頂部的距離成比例，而且，其中每個(gè)像素組的缺陷判定電平是相同的。
成像器件的預(yù)定位置最好是成像器件的第一個(gè)行。
最好在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，對(duì)成像器件進(jìn)行光線屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，有一種成像方法，包括步驟從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出信號(hào)，該信號(hào)的信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于被讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；而且根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；其中對(duì)成像器件的像素進(jìn)行控制，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中從成像器件的像素中讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第一比率成比例，其中在第二種讀出方法中，存儲(chǔ)的電荷從每一個(gè)像素讀出，從而每一個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件的預(yù)定位置的距離以第二比率成比例，該第二比率與第一比率不同，其中在從第一種讀出方法和第二種讀出方法中選擇的一個(gè)讀出方法中，通過(guò)為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定具有比缺陷判定電平大的信號(hào)電平的像素為缺陷像素來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟，并且其中將缺陷判定電平進(jìn)行設(shè)置，從而它們以一種比率與到成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該比率在第一比率和第二比率之間。
最好在缺陷檢測(cè)步驟的執(zhí)行中，將成像器件的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件。
成像方法還可以包括補(bǔ)償缺陷像素的信號(hào)的步驟，其中通過(guò)從存儲(chǔ)器件獲得缺陷像素的地址，從而辨別要補(bǔ)償?shù)南袼?，?lái)執(zhí)行缺陷補(bǔ)償步驟。
每一個(gè)像素組最好包括對(duì)應(yīng)于成像器件的一個(gè)行的像素，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而像素組中的每一個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是一樣的，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而在每一個(gè)像素組中電荷存儲(chǔ)時(shí)間是不同的，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件頂部的距離成比例。
成像器件的預(yù)定位置最好是成像器件中的第一個(gè)行。
最好在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，對(duì)成像器件進(jìn)行光線屏蔽。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用第一種讀出方法和第二種讀出方法的成像裝置能夠補(bǔ)償在每種讀出方法中的缺陷像素，第一種讀出方法中曝光-讀出時(shí)間在每個(gè)像素相同，第二種讀出方法中每一像素組的曝光-讀出時(shí)間不相同。當(dāng)成像裝置存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平時(shí)，該裝置能夠在至少兩種讀出方法中，用一種讀出方法的一個(gè)缺陷檢測(cè)操作，來(lái)補(bǔ)償缺陷像素。即使成像裝置沒(méi)有存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平，當(dāng)裝置使用介于第一種讀出方法和第二種讀出方法之間的缺陷判定電平時(shí)，該裝置能夠在至少兩種讀出方法中，用一種讀出方法的一個(gè)缺陷補(bǔ)償操作，來(lái)補(bǔ)償缺陷像素。
本發(fā)明的這些和其他的目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將在下面通過(guò)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的描述變得更清楚，并在附圖中示出。


結(jié)合附圖，可以通過(guò)下面的詳細(xì)描述完全理解本發(fā)明，附圖中同樣的數(shù)字標(biāo)號(hào)代表相同的元素，其中圖1示出了CCD的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)在其上的電荷的轉(zhuǎn)移的示意圖；圖2示出了COMS的結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)在其上的電荷的轉(zhuǎn)移的示意圖；圖3示出了在滾動(dòng)(rolling)快門(mén)的讀出方法中曝光和讀出定時(shí)的示意圖；圖4A和4B示出了因?yàn)樵谝苿?dòng)圖像模式中屏幕上部和下部曝光定時(shí)的偏差而發(fā)生的圖像畸變的示意圖；圖5是示出了在全局(global)快門(mén)的讀出方法中曝光和讀出定時(shí)的示意圖；圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)方框圖；圖7A和7B示出了像素的信號(hào)電平；圖8示出了像素的信號(hào)電平；圖9示出了在全局快門(mén)的讀出方法中曝光-讀出開(kāi)始時(shí)間和像素位置的關(guān)系的示意圖；圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例設(shè)置成像裝置的缺陷判定電平的示意圖；圖11A和11B示出了在根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的成像裝置中判定缺陷像素的示意圖。
具體實(shí)施例方式
首先，將詳細(xì)描述在有關(guān)技術(shù)中進(jìn)行白缺陷檢測(cè)時(shí)發(fā)生的問(wèn)題。在有關(guān)技術(shù)的缺陷檢測(cè)方法中，將每個(gè)像素的輸出信號(hào)與預(yù)定的缺陷判定電平進(jìn)行比較，從而判定每個(gè)像素是否有缺陷。一個(gè)屏幕有一個(gè)缺陷判定電平值。在一個(gè)屏幕上的像素根據(jù)缺陷判定電平來(lái)判定。但是，因?yàn)閺南袼貋?lái)的信號(hào)的讀出定時(shí)在一些種類的成像器件中可能不同，所以如白缺陷的缺陷像素的信號(hào)電平可能不同。
在如圖1所示的用作成像器件的電耦合器件(CCD)100中，當(dāng)讀出像素103中存儲(chǔ)的電荷時(shí)，其中光線射向像素103，像素103中的電荷轉(zhuǎn)移到到與像素103連接的V轉(zhuǎn)移寄存器101。像素103的電荷作為P11到Pk1的系列轉(zhuǎn)移到V轉(zhuǎn)移寄存器101，該V轉(zhuǎn)移寄存器101安裝在CCD 100的左端。在這之后，電荷順序地轉(zhuǎn)移到H轉(zhuǎn)移寄存器102。作為從H轉(zhuǎn)移寄存器102的輸出104獲得像素103的輸出信號(hào)。換言之，在這種讀出方法中，按相同的定時(shí)讀出所有像素103的電荷。在像素103中電荷存儲(chǔ)時(shí)間是相同的。
另一方面，在使用如圖2所示互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)110的成像器件中，因?yàn)樗鼪](méi)有如圖1所示的V轉(zhuǎn)移寄存器，當(dāng)從像素112讀出電荷時(shí)，每行的像素112的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)移到列111。列111實(shí)質(zhì)上完成了圖1中H轉(zhuǎn)移寄存器102的功能。例如像素組112A的一個(gè)行包括了像素P11，P12.....，和P1p。通常，一系列像素是一像素組。但是，在本說(shuō)明書(shū)中，一個(gè)像素也可以稱為像素組。
首先在相同的定時(shí)，作為第一個(gè)行的像素組112A的輸出信號(hào)被轉(zhuǎn)移到列111。列111的信號(hào)作為輸出113而輸出。當(dāng)列111變空時(shí)，在隨后的定時(shí)，作為第二個(gè)行的像素組112B的輸出信號(hào)被轉(zhuǎn)移到列111。當(dāng)列111變空時(shí)，在隨后的定時(shí)，作為第三個(gè)行的像素組112C的輸出信號(hào)轉(zhuǎn)移到列111。通過(guò)重復(fù)這個(gè)過(guò)程，所有像素112的輸出信號(hào)作為輸出113而輸出。
當(dāng)所有像素112的曝光開(kāi)始時(shí)間相同時(shí)，在每個(gè)行中，像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同。此外，如上所述，作為白缺陷的缺陷像素的輸出信號(hào)電平幾乎與電荷存儲(chǔ)時(shí)間成比例。這樣，當(dāng)增長(zhǎng)比率不同的缺陷像素用一個(gè)缺陷判定電平來(lái)判定時(shí)，可能不能夠準(zhǔn)確地判定它們。
隨后，將描述成像模式和像素電荷存儲(chǔ)時(shí)間之間的關(guān)系。一些種類的電子照相機(jī)具有移動(dòng)圖像模式和靜止圖像模式。在這些模式中，電子照相機(jī)執(zhí)行不同的讀出操作。圖3示出了在移動(dòng)圖像模式中的曝光和讀出定時(shí)。
在移動(dòng)圖像模式中，依照TV格式，圖像信號(hào)需要在1/60秒的時(shí)間間隔中(每個(gè)垂直同步信號(hào))從成像器件讀出。這樣，在對(duì)應(yīng)于圖3所示的垂直同步信號(hào)的定時(shí)，執(zhí)行每個(gè)像素的讀出操作。從屏幕的頂部到底部，執(zhí)行每個(gè)行的讀出操作。當(dāng)讀出操作完成時(shí)，開(kāi)始曝光操作。結(jié)果是，如圖3下部所示，屏幕上像素的曝光-讀出時(shí)間是相同的。
如上所述，在使用COMS或類似器件的成像器件中，各像素組的讀出定時(shí)是不同的。當(dāng)所有像素的曝光開(kāi)始定時(shí)是相同時(shí)，缺陷像素的增長(zhǎng)比率不同。結(jié)果是，可能不能夠正確判定缺陷像素。但是，在如圖3所示的讀出操作中，因?yàn)樽x出定時(shí)有偏差，所以曝光開(kāi)始有偏差。這樣，雖然在像素組(行)中讀出定時(shí)不同，像素曝光(用于重置在像素上存儲(chǔ)的電荷的時(shí)間)后直到電荷從其上讀出的曝光-讀出時(shí)間是相同的。換言之，白缺陷的增長(zhǎng)比率(缺陷電平)在移動(dòng)圖像模式中是相同的。這樣，可以將使用COMS的成像器件與使用圖1所示的CCD的成像器件一樣方式對(duì)待。
另一方面，在靜止圖像模式中，不必依照TV格式從成像器件讀出圖像信號(hào)。這樣，圖像信號(hào)可以用相對(duì)較低的速度讀出。
在移動(dòng)圖像模式中，因?yàn)槠聊簧喜亢拖虏康钠毓舛〞r(shí)有偏差(也就是，雖然它們的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是相同的，它們的存儲(chǔ)定時(shí)是不同的)，當(dāng)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)成像時(shí)，屏幕上部和下部的圖像畸變。比如，當(dāng)用照相機(jī)搖攝對(duì)棒桿成像時(shí)，或?qū)σ苿?dòng)的棒桿成像時(shí)，雖然應(yīng)該如圖4A中圖像131所示對(duì)棒桿成像，由于不同的定時(shí)，成像的棒桿會(huì)象圖4B中圖像132所示。但是，在移動(dòng)圖像模式中，因?yàn)閹俾适?/60秒，除非對(duì)非常高速移動(dòng)的目標(biāo)成像或者照相機(jī)用非常高的速度搖攝，在獲得的圖像中才不會(huì)發(fā)生實(shí)際的問(wèn)題。
相反地，當(dāng)對(duì)靜止的目標(biāo)成像時(shí)，如圖4B所示，因?yàn)榘魲U示出不利的傾斜，有必要改變圖像的讀出方法。為了解決這個(gè)問(wèn)題，當(dāng)對(duì)靜止目標(biāo)成像時(shí)，最好如圖5所示讀出圖像信號(hào)。當(dāng)開(kāi)始曝光操作時(shí)，如果提供了重置脈沖，從所有像素放電電荷。這個(gè)操作從這個(gè)位置開(kāi)始曝光所以像素，并且同時(shí)開(kāi)始存儲(chǔ)電荷到像素。在預(yù)定量的電荷存儲(chǔ)到像素中之后，光線屏蔽器件被放置在光軸中。結(jié)果是，光屏蔽了成像器件并且它不再曝光。這樣，電荷(光線)在相同的定時(shí)存儲(chǔ)在所有像素中。結(jié)果是，圖像的上部和下部不畸變。
此外，如圖5所示，在這個(gè)例子中，在機(jī)械快門(mén)操作脈沖開(kāi)啟的定時(shí)，光線屏蔽器件開(kāi)始屏蔽操作。在時(shí)間t過(guò)去之后，光線屏蔽器件完全屏蔽光線。就在光線屏蔽之后，立即讀出圖像信號(hào)。但是，因?yàn)樽x出操作是對(duì)每個(gè)像素組順序執(zhí)行的，像素組(行)的讀出開(kāi)始定時(shí)不同。這樣，各像素組的像素缺陷(缺陷電平)的增長(zhǎng)比率不同。在圖5所示的情況中，在屏幕上部缺陷像素的信號(hào)電平低。缺陷像素的像素電平與到屏幕上最低行的距離成反比。
這樣，在移動(dòng)圖像模式和靜止圖像模式中的不同定時(shí)，成像器件執(zhí)行像素組(行)的讀出操作。在移動(dòng)圖像模式中，缺陷像素的曝光開(kāi)始定時(shí)(在該定時(shí)，重置像素電荷)偏差對(duì)應(yīng)于其讀出定時(shí)，但是，在靜止圖像模式中，缺陷象素的曝光開(kāi)始定時(shí)是相同的。因此，在靜止圖像模式中，在屏幕上部的缺陷像素的信號(hào)電平不同于在屏幕下部的。此外，在靜止圖像模式中，用光線屏蔽器件，在屏幕上部的缺陷像素的實(shí)質(zhì)曝光時(shí)間幾乎與屏幕下部的缺陷像素的相同。但是，缺陷像素的信號(hào)電平隨它們曝光后直到最終讀出它們的信號(hào)之后的時(shí)間而定。
在根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成像器件中，通過(guò)使缺陷判定電平和屏幕上像素的位置相關(guān)聯(lián)，控制缺陷像素。結(jié)果是，解決或減輕了前述的問(wèn)題。
隨后，參照?qǐng)D6，將描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的成像裝置。用電子照相機(jī)作為成像裝置的例子。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置200。本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置可以用于各種成像系統(tǒng)。成像裝置200有透鏡202、光圈203、光線屏蔽器件204、成像器件205、和自動(dòng)增益控制(AGC)206，模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器件207，缺陷補(bǔ)償電路208、照相機(jī)信號(hào)處理電路209、存儲(chǔ)器件210、信號(hào)檢測(cè)電路211、和控制器212。
在圖6中，連接結(jié)構(gòu)器件的實(shí)線代表圖像數(shù)據(jù)流。虛線代表控制信號(hào)，該控制信號(hào)控制結(jié)構(gòu)器件或缺陷像素的信息流。
透鏡202將外部光線聚焦在成像器件205上。光圈203控制成像器件205的入射光。光線屏蔽器件204比如用于對(duì)靜止圖像成像。當(dāng)機(jī)械快門(mén)操作脈沖開(kāi)啟時(shí)，光線屏蔽器件204開(kāi)始光線屏蔽操作，該光線屏蔽操作使得到成像器件205的入射光線完全屏蔽。由多個(gè)像素的陣列組成了成像器件205，這些像素將光線轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。AGC 206以電子方式放大成像器件205的輸出。A/D轉(zhuǎn)換器件207將放大的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，該模擬信號(hào)是從成像器件205輸出。
其后，數(shù)字信號(hào)提供給信號(hào)檢測(cè)電路211，該信號(hào)檢測(cè)電路211檢測(cè)像素輸出信號(hào)的電平。信號(hào)檢測(cè)電路211檢測(cè)的像素的信號(hào)電平提供給控制器212?？刂破?12比較信號(hào)電平和缺陷判定電平或類似之物，并且判定缺陷像素。當(dāng)控制器212判定了缺陷像素時(shí)，控制器212將它們的位置存儲(chǔ)到如ROM或RAM的存儲(chǔ)器件210中。
當(dāng)缺陷補(bǔ)償電路208接收由成像器件205成像的數(shù)字信號(hào)時(shí)，缺陷補(bǔ)償電路208通過(guò)控制器212從存儲(chǔ)器件210獲得缺陷像素的位置信息。缺陷補(bǔ)償電路208根據(jù)獲得的位置信息補(bǔ)償缺陷像素。照相機(jī)信號(hào)處理電路209對(duì)缺陷補(bǔ)償電路208補(bǔ)償了缺陷的圖像執(zhí)行信號(hào)處理，比如白平衡、伽馬(gamma)補(bǔ)償、亮度(Y)-彩色(C)分離，等等。
控制器212產(chǎn)生控制信號(hào)，用于控制光線屏蔽器件204和成像器件205的操作。控制器212提供機(jī)械快門(mén)操作脈沖給光線屏蔽器件204，用于控制其光線屏蔽操作的定時(shí)。同樣地，控制器212提供重置脈沖給成像器件，用于控制曝光開(kāi)始定時(shí)等等。
信號(hào)檢測(cè)電路211和缺陷補(bǔ)償電路208都輸入由成像器件205獲得的圖像數(shù)據(jù)。但是，信號(hào)檢測(cè)電路211輸入完全的黑圖像來(lái)檢測(cè)白缺陷。在另一方面，缺陷補(bǔ)償電路208輸入使用者成像的圖像。
在這個(gè)例子中，控制器212判定缺陷像素并且將它們的位置信息存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件210。但是，可以構(gòu)成信號(hào)檢測(cè)電路211和缺陷補(bǔ)償電路208來(lái)執(zhí)行這些功能。圖6的結(jié)構(gòu)只是例子?？商鎿Q地，像素缺陷可以用其他結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和補(bǔ)償。成像裝置200的實(shí)際操作在后面描述。
這里，將和其依據(jù)的理論一起，詳細(xì)描述檢測(cè)缺陷像素的器件。通過(guò)將如圖6所示的光線屏蔽器件204放在透鏡202的光軸上，從而完全屏蔽到成像器件205的入射光線，檢測(cè)作為白缺陷的缺陷像素。這樣，圖像信號(hào)的電平(成像器件205的像素的輸出信號(hào))變成0(也就是，黑)。在這點(diǎn)上，雖然由于弱電子噪聲，像素的信號(hào)電平不會(huì)變成0，因?yàn)樗鼈兒苄。梢哉J(rèn)為它們是0。
但是，當(dāng)成像器件205有作為白缺陷的缺陷像素時(shí)，像素的輸出信號(hào)的電平超過(guò)預(yù)定的值。因?yàn)橛扇魏卧蛟斐傻娜毕菹袼夭幌衿渌Ｏ袼啬菢樱浜茈y輸出有正常值的信號(hào)。當(dāng)在有關(guān)技術(shù)中檢測(cè)缺陷像素時(shí)，提供預(yù)定的缺陷判定電平。將輸出電平超過(guò)缺陷判定電平的像素判定為作為白缺陷的缺陷像素。存儲(chǔ)判定為作為白缺陷的缺陷像素的地址。對(duì)缺陷像素執(zhí)行補(bǔ)償處理，補(bǔ)償處理是用在缺陷像素周?chē)恼Ｏ袼氐男盘?hào)電平平均值，產(chǎn)生缺陷像素的輸出信號(hào)(像素?cái)?shù)據(jù))。
其后，在如圖3所示的正常移動(dòng)圖像模式中使用的方法，即其中像素組中的曝光開(kāi)定時(shí)有偏差的讀出方法，對(duì)應(yīng)于曝光開(kāi)始定時(shí)讀出定時(shí)有偏差，并且像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間相同，稱像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間相同為“滾動(dòng)快門(mén)”。在另一方面，在如圖5所示的靜止圖像模式中使用的方法，即讀出方法，其中雖然像素組的曝光開(kāi)始定時(shí)相同，因?yàn)樽x出定時(shí)有偏差，將像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同稱為“全局快門(mén)”。
隨后，假設(shè)電子式照相機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)檢測(cè)缺陷像素，該電子照相機(jī)有許多的讀出方法(比如，滾動(dòng)快門(mén)和全局快門(mén))。在這種情況下，當(dāng)電子式照相機(jī)用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)缺陷像素，然后對(duì)靜止圖像成像時(shí)，因?yàn)殡娮诱障鄼C(jī)用全局快門(mén)對(duì)靜止圖像成像，在屏幕上部的缺陷像素的影響不同于屏幕下部的。特別是，很難對(duì)在屏幕上部或下部的缺陷像素進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償。
相反地，當(dāng)電子照相機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素并且對(duì)移動(dòng)目標(biāo)成像時(shí)，因?yàn)殡娮诱障鄼C(jī)用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)移動(dòng)目標(biāo)成像，電子照相機(jī)難于適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償在屏幕上部和下部的缺陷像素。
這樣，在根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置中，電子照相機(jī)有許多讀出方法。當(dāng)在第一種讀出方法中，像素組的曝光-讀出時(shí)間相同，并且在第二種讀出方法中，像素組的曝光-讀出時(shí)間不同時(shí)，電子照相機(jī)在每種讀出方法中檢測(cè)缺陷像素并且將檢測(cè)的結(jié)果存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件。
在出貨的時(shí)候可能已經(jīng)檢測(cè)了這樣的缺陷像素。在這種情況下，首先，電子照相機(jī)可能用全局快門(mén)將缺陷像素已經(jīng)檢測(cè)出來(lái)，并且將檢測(cè)的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的預(yù)定區(qū)域。之后，電子照相機(jī)可用滾動(dòng)快門(mén)將缺陷像素檢測(cè)出來(lái)，并且將檢測(cè)的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的另外區(qū)域。當(dāng)使用者實(shí)際使用電子照相機(jī)時(shí)，它從存儲(chǔ)器件讀出缺陷像素的地址，并且補(bǔ)償缺陷像素。
可替換地，電子照相機(jī)可以在開(kāi)機(jī)時(shí)檢測(cè)缺陷像素。在這種情況下，當(dāng)使用者切換電子照相機(jī)的模式，它就用切換的讀出模式檢測(cè)缺陷像素。當(dāng)使用者想要對(duì)移動(dòng)目標(biāo)成像并且選擇移動(dòng)圖像模式，電子照相機(jī)用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)缺陷像素，并且將檢測(cè)的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的預(yù)定區(qū)域。當(dāng)使用者想要對(duì)靜止目標(biāo)成像并且選擇靜止圖像模式，電子照相機(jī)用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素，并且將檢測(cè)的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的預(yù)定區(qū)域。這種結(jié)構(gòu)使得在每種模式中都能對(duì)缺陷像素進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償。
當(dāng)電子照相機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)檢測(cè)缺陷像素時(shí)，存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)容量可以小到大約相當(dāng)于當(dāng)它在出貨時(shí)檢測(cè)它們時(shí)的一半。此外，當(dāng)電子照相機(jī)在開(kāi)機(jī)時(shí)檢測(cè)缺陷像素時(shí)，它能夠在出貨之后處理它們。
隨后，將要描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)器件的操作。如圖6所示的信號(hào)檢測(cè)電路211接收通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器件207數(shù)字化的圖像信號(hào)，并且檢測(cè)像素的信號(hào)電平。當(dāng)檢測(cè)到缺陷像素時(shí)，因?yàn)檩斎肓巳谛盘?hào)，像素的信號(hào)電平是理想的0。之后，像素的信號(hào)電平提供到控制器212?？刂破?12將信號(hào)電平超過(guò)預(yù)定缺陷判定電平的像素判定為缺陷像素?？刂破?12將缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件210，該地址代表了判定為缺陷像素的位置(在屏幕上)。地址代表在成像器件中像素的位置。地址可以通過(guò)兩維的值或者在屏幕上唯一的數(shù)字或順序的數(shù)字來(lái)識(shí)別，該兩維的值代表成像器件的陣列的行和列。此外，可以在使用者指定的定時(shí)、也可以在出貨或開(kāi)機(jī)時(shí)，進(jìn)行缺陷像素的檢測(cè)，。
控制器212控制信號(hào)檢測(cè)電路211，通過(guò)比如滾動(dòng)快門(mén)或全局快門(mén)來(lái)檢測(cè)缺陷像素，并且存儲(chǔ)檢測(cè)到的缺陷像素的地址到存儲(chǔ)器件210的各個(gè)區(qū)域。當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)或全局快門(mén)檢測(cè)到缺陷像素時(shí)，控制器212將缺陷像素存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件的公共區(qū)域，從而減少存儲(chǔ)器件210的存儲(chǔ)容量。
缺陷補(bǔ)償電路208執(zhí)行補(bǔ)償處理。當(dāng)使用者用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)(正常地，移動(dòng)成像模式)，缺陷補(bǔ)償電路208接收成像器件205成像并由A/D轉(zhuǎn)換器件207對(duì)其數(shù)字化的圖像信號(hào)，通過(guò)控制器212從存儲(chǔ)器件210讀出用滾動(dòng)快門(mén)判定的缺陷像素的地址，并且根據(jù)地址對(duì)像素的信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的補(bǔ)償處理。另一方面，當(dāng)使用者用全局快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)(正常地，移動(dòng)成像模式)，缺陷補(bǔ)償電路208接收成像器件205成像并由A/D轉(zhuǎn)換器件207對(duì)其數(shù)字化的圖像信號(hào)，通過(guò)控制器212從存儲(chǔ)器件210讀出用全局快門(mén)判定的缺陷像素的地址，并且根據(jù)地址對(duì)像素的信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的補(bǔ)償處理。
控制器212包括微型計(jì)算機(jī)，該微型計(jì)算機(jī)具有中央處理單元(CPU)和存儲(chǔ)器，比如RAM和ROM。在控制器212中的CPU根據(jù)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的程序命令，控制缺陷補(bǔ)償電路208和信號(hào)檢測(cè)電路211的操作。當(dāng)信號(hào)檢測(cè)電路211用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)缺陷像素時(shí)，控制器212向信號(hào)檢測(cè)電路211提供前述的適合于缺陷像素的缺陷判定電平。在ROM中的已寫(xiě)入程序，或從記錄器件，比如硬盤(pán)，讀入存儲(chǔ)器?？商鎿Q地，可以通過(guò)外部終端將程序從外部計(jì)算機(jī)下載到存儲(chǔ)器，外部終端可以是比如USB和網(wǎng)絡(luò)，象因特網(wǎng)。
在前述的例子中，成像裝置可以應(yīng)用于使用滾動(dòng)快門(mén)和全局快門(mén)的兩種讀出方法?？商鎿Q地，本發(fā)明實(shí)施例的成像裝置可以應(yīng)用于三種或更多的讀出方法。在這種情況下，在第一種讀出方法中，像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同。在第二種讀出方法中，至少部分像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同于在第一種讀出方法中的那些。在第三種讀出方法中，至少部分像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同于在第一種和第二種讀出方法中的那些。存儲(chǔ)器件210存儲(chǔ)讀出方法的標(biāo)識(shí)和缺陷像素的地址。
隨后，將描述根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置。第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置在每種讀出方法中檢測(cè)缺陷像素，并且用存儲(chǔ)的檢測(cè)結(jié)果補(bǔ)償缺陷缺陷像素。相反地，第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置在一種讀出方法中檢測(cè)缺陷像素，并且用檢測(cè)的結(jié)果在多個(gè)讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素。這樣，當(dāng)?shù)诙€(gè)實(shí)施例的成像裝置在一種讀出方法中檢測(cè)缺陷像素時(shí)，成像裝置存儲(chǔ)缺陷像素的地址，并且相關(guān)地存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平和缺陷像素的地址。
隨后，考慮將用全局快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素的檢測(cè)結(jié)果用于補(bǔ)償用全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素。假設(shè)圖7A繪出了完全黑的目標(biāo)的像素的信號(hào)電平，圖7A中，該圖的豎軸代表像素的信號(hào)電平(存儲(chǔ)的電荷量)，橫軸代表了像素到成像器件陣列(即屏幕)上部的距離。用字母“a”到“i”指示的像素是從屏幕采樣的。在圖的橫軸上的距離與到屏幕上部的距離成比例。這樣，像素“a”處于屏幕的上部，而“i”處于屏幕的底部。
此外，假設(shè)在同樣的電荷存儲(chǔ)時(shí)間獲得每個(gè)像素的信號(hào)電平。當(dāng)對(duì)全黑的目標(biāo)成像，每個(gè)像素的信號(hào)電平是理想的0。在這個(gè)例子中，為了方便，假設(shè)像素有預(yù)定的電平，因?yàn)槿毕莺驮肼暎皇?。
當(dāng)電子照相機(jī)在圖7A所示的條件下，用全局快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，電子照相機(jī)可以獲得如圖7B所示的信號(hào)電平。圖7B的豎軸和橫軸與圖7A的相同。圖7B示出了與圖7A中相同像素的信號(hào)電平。如上所述，用全局快門(mén)的像素的信號(hào)電平與圖的橫軸上的距離成比例。這樣，在圖7A中，像素“a”的信號(hào)電平大于像素“c”的信號(hào)電平。但是，在圖7B中，這些像素的信號(hào)電平的關(guān)系顛倒了。
在圖7B中，用缺陷判定電平指示線220代表預(yù)定信號(hào)電平。當(dāng)像素的信號(hào)電平超過(guò)缺陷判定電平指示線220時(shí)，將該像素判定為缺陷像素，像素“d”、“g”和“i”被檢測(cè)為缺陷像素。稱預(yù)定信號(hào)電平為缺陷判定電平。
在圖7A示出的條件下，當(dāng)電子照相機(jī)用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，獲得圖8示出的信號(hào)電平。圖8的豎軸和橫軸與圖7A中的相同。圖8示出與圖7A中相同像素的信號(hào)電平。如上所述，因?yàn)槭褂脻L動(dòng)快門(mén)的像素組的曝光-讀出開(kāi)始時(shí)間相同，所以像素的信號(hào)電平幾乎與圖7A中示出的那些相同(因?yàn)橄袼氐碾姾纱鎯?chǔ)定時(shí)與用滾動(dòng)快門(mén)不同，所以圖8中示出的信號(hào)電平不總與圖7A中的相同)。換句話說(shuō)，在屏幕下部的像素的信號(hào)電平?jīng)]有增加。
在這種情況下，當(dāng)用圖7B示出的缺陷判定電平指示線220判定缺陷像素時(shí)，只有像素“d”檢測(cè)為缺陷像素。這樣，當(dāng)使用滾動(dòng)快門(mén)時(shí)，不必判定像素“g”和“i”為缺陷像素。
這樣，當(dāng)對(duì)全局快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素的判定結(jié)果用于補(bǔ)償滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素時(shí)，像素“g”和“i”不是進(jìn)行補(bǔ)償?shù)娜毕菹袼?。結(jié)果是，丟失了提供恰當(dāng)信號(hào)的沒(méi)有缺陷像素的信息。
隨后，參照?qǐng)D9，當(dāng)使用全局快門(mén)時(shí)，將要描述曝光-讀出開(kāi)始時(shí)間，其根據(jù)像素的位置而變化。在成像器件陣列的頂部的像素，即在屏幕第一個(gè)行上的像素，在曝光開(kāi)始定時(shí)T1之后曝光，并且在讀出開(kāi)始(1)定時(shí)T2從其中讀出信號(hào)。另一方面，在成像器件陣列底部的像素，即在屏幕最后一個(gè)行上的像素，在曝光開(kāi)始定時(shí)T1之后曝光，并且它們的信號(hào)在讀出開(kāi)始(N)定時(shí)T3之后讀出。
當(dāng)比較第一個(gè)行上的像素的曝光-讀出開(kāi)始時(shí)間(即電荷存儲(chǔ)時(shí)間)和最后一個(gè)行上的像素的曝光-讀出開(kāi)始時(shí)間(即電荷存儲(chǔ)時(shí)間)時(shí)候，很明顯在T3-T2，最后一個(gè)行上的像素電荷存儲(chǔ)時(shí)間大于第一個(gè)行上的像素的像素電荷存儲(chǔ)時(shí)間。第一個(gè)行上的像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是T2-T1，而最后一個(gè)行上的像素電荷存儲(chǔ)時(shí)間是T3-T1。從第一個(gè)行到最后一個(gè)行，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間從T2-T1到T3-T1幾乎是線形的增長(zhǎng)。
在這個(gè)例子里，時(shí)間T2-T1是6V，時(shí)間T3-T1是10V(V是1/60秒)。此外，如上所述，缺陷像素的信號(hào)電平與電荷存儲(chǔ)時(shí)間成比例。這樣，即使屏幕的最后一個(gè)行上的像素的信號(hào)電平實(shí)質(zhì)上與第一個(gè)行上的像素的相同，檢測(cè)的信號(hào)電平表示為第一個(gè)行上的像素的信號(hào)電平x1.66(10V/6V)。同樣，屏幕的中間行的像素的信號(hào)電平表示為第一行像素的信號(hào)電平x1.33(8V/6V)。
這樣，當(dāng)將全局快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素的判檢測(cè)結(jié)果用于補(bǔ)償滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)的缺陷像素時(shí)，假設(shè)其在屏幕上的第一個(gè)行上，根據(jù)像素的信號(hào)電平和在屏幕上的位置(行)，獲得每個(gè)缺陷像素的信號(hào)電平。之后，將獲得的信號(hào)電平與預(yù)定的缺陷判定電平相比較。
比如，當(dāng)圖7B所示的缺陷判定電平指示線220表示的缺陷判定電平是40，并且檢測(cè)的像素“i”的信號(hào)電平是47，將像素“i”的信號(hào)電平乘以1/1.66，并且將結(jié)果轉(zhuǎn)換成用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)的信號(hào)電平。在這個(gè)計(jì)算中，獲得的像素“i”的信號(hào)電平是大約28(47*(1/1.66))。所獲得的信號(hào)電平小于缺陷判定電平，40，當(dāng)使用滾動(dòng)快門(mén)的時(shí)候，這個(gè)像素不會(huì)判定為缺陷像素。
這樣，根據(jù)像素出現(xiàn)在屏幕的位置(行)，假設(shè)用滾動(dòng)快門(mén)將其讀出，計(jì)算缺陷像素的信號(hào)電平。在這種情況下，當(dāng)使用滾動(dòng)快門(mén)時(shí)，不論在屏幕上的位置如何，以恒定的電荷存儲(chǔ)時(shí)間讀出每個(gè)像素(即對(duì)應(yīng)于到屏幕上預(yù)定位置(在這種情況下，到第一個(gè)行)的距離，電荷存儲(chǔ)時(shí)間以比率0變化)。在另一方面，當(dāng)使用全局快門(mén)時(shí)，以根據(jù)屏幕上的位置變化的電荷存儲(chǔ)時(shí)間讀出每個(gè)像素(即對(duì)應(yīng)于到屏幕上預(yù)定位置(在這種情況下，到第一個(gè)行)的距離，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以預(yù)定的非0比率變化)。通過(guò)比率的不同，用全局快門(mén)獲得的信號(hào)電平轉(zhuǎn)化成用滾動(dòng)快門(mén)獲得的信號(hào)電平。
在這個(gè)例子中，用兩個(gè)轉(zhuǎn)化比率將信號(hào)電平進(jìn)行轉(zhuǎn)化，這兩個(gè)轉(zhuǎn)化比率是0(當(dāng)使用滾動(dòng)快門(mén)時(shí))和非0的預(yù)定值(當(dāng)使用全局快門(mén)時(shí))?？商鎿Q地，可以用兩個(gè)非0的轉(zhuǎn)化比率將信號(hào)電平轉(zhuǎn)化。
使用上述理論，當(dāng)用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素時(shí)，判定為缺陷像素的像素地址和它們的信號(hào)電平存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中。這樣，當(dāng)用全局快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，用檢測(cè)的結(jié)果補(bǔ)償缺陷像素。當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，通過(guò)將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件中的信號(hào)電平轉(zhuǎn)化為用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)的信號(hào)電平，然后將轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平與缺陷判定電平相比較，來(lái)補(bǔ)償缺陷像素。結(jié)果是，判定了缺陷像素。在這個(gè)例子中，缺陷判定電平是恒定的，不隨在屏幕上每個(gè)像素的位置而變化。換句話說(shuō)，對(duì)應(yīng)于到屏幕上預(yù)定位置(在這個(gè)例子中，第一個(gè)行)的距離，每個(gè)像素的缺陷判定電平以比率0變化。
相反地，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，用檢測(cè)的結(jié)果補(bǔ)償缺陷像素。但是，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)的每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間，幾乎等于用全局快門(mén)的在第一個(gè)行上的像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間時(shí)，除非用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)缺陷像素，當(dāng)用全局快門(mén)對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，有像素可能被考慮將作為缺陷像素。比如，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)檢測(cè)缺陷像素時(shí)，有必要執(zhí)行考慮全局快門(mén)的缺陷檢測(cè)過(guò)程，比如，判定該乘以預(yù)定值(比如，對(duì)圖7A中的像素“i”是1.66)的每個(gè)像素的信號(hào)電平是否超過(guò)缺陷判定電平。
隨后，將描述本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)器件的操作。檢測(cè)缺陷像素的控制器212和信號(hào)檢測(cè)電路211的操作，與本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的成像裝置的相同。正常地，用全局快門(mén)執(zhí)行檢測(cè)操作。當(dāng)控制器212將判定為缺陷像素的像素地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件210時(shí)，控制器212相關(guān)地存儲(chǔ)該像素的信號(hào)電平和其地址。
第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置用全局快門(mén)為缺陷像素執(zhí)行的補(bǔ)償處理，與本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施例的相同。但是，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)為缺陷像素執(zhí)行補(bǔ)償處理時(shí)，控制器212從存儲(chǔ)器件210讀出用滾動(dòng)快門(mén)判定為缺陷像素的像素地址和信號(hào)電平，轉(zhuǎn)化對(duì)于滾動(dòng)快門(mén)的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且使缺陷補(bǔ)償電路208對(duì)該最終判定為缺陷像素執(zhí)行預(yù)定的補(bǔ)償處理。
當(dāng)使用全局快門(mén)時(shí)，對(duì)應(yīng)于到預(yù)定位置(在這個(gè)例子中，第一個(gè)行)的距離，每個(gè)像素組的像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以預(yù)定的比率變化(增加)。假設(shè)在成像器件的第一個(gè)行上像素“a”的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是1，在成像器件的最后一個(gè)行上像素“i”的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是1.66(在這種情況下，假設(shè)比率是1.66)。相反地，當(dāng)使用滾動(dòng)快門(mén)時(shí)，不論每個(gè)像素組的位置如何，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間是恒定的。這樣，可以認(rèn)為變化比率為0。
因?yàn)槿毕菹袼氐牡刂反鎯?chǔ)在存儲(chǔ)器件210中，可以獲得這些像素到成像器件第一個(gè)行的距離。用這個(gè)距離、變化比率、和存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器件210上的信號(hào)電平，可以產(chǎn)生適于每個(gè)讀出方法的信號(hào)電平。
隨后，將描述根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施例的成像裝置。作為缺點(diǎn)，第二實(shí)施例的成像裝置使用存儲(chǔ)器件，該存儲(chǔ)器件具有巨大的存儲(chǔ)容量用于存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平和其地址。為了解決這個(gè)問(wèn)題，第三個(gè)實(shí)施例的成像裝置一次檢測(cè)缺陷像素，從而不用記錄其信號(hào)電平而適當(dāng)?shù)卦诙喾N讀出方法中補(bǔ)償它們。
當(dāng)用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素并且用全局快門(mén)補(bǔ)償它們時(shí)，在屏幕上部的像素的缺陷判定電平最好相同于在屏幕下部的像素的缺陷判定電平。在另一方面，當(dāng)用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素并且用滾動(dòng)快門(mén)對(duì)它們進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，在屏幕上部的像素的缺陷判定電平最好不同于在屏幕下部的(即缺陷判定電平應(yīng)該與像素到屏幕上部的距離成比例)。而且，缺陷判定電平最好根據(jù)在屏幕上的位置，與每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間成比例。
這樣，為了對(duì)適合在兩種讀出方法種的像素進(jìn)行補(bǔ)償，有必要用上述的檢測(cè)判定電平檢測(cè)它們。
現(xiàn)在，考慮用全局快門(mén)來(lái)檢測(cè)缺陷像素。圖10示出了用全局快門(mén)的像素信號(hào)電平。圖10示出像素信號(hào)電平與圖7B中相同。當(dāng)圖10中示出像素“a”到“i”的信號(hào)電平和用全局快門(mén)補(bǔ)償?shù)娜毕菹袼貢r(shí)，屏幕上部的像素的缺陷判定電平最好與在屏幕下部的像素的缺陷判定電平相同，如用缺陷判定電平指示線220表示的。缺陷判定電平指示線220對(duì)應(yīng)于上述的變化比率0。
在另一方面，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)偏差缺陷像素時(shí)，缺陷判定電平最好與像素到屏幕上部的距離成比例，用缺陷判定電平指示線230表示了這種缺陷判定電平。缺陷判定電平指示線230對(duì)應(yīng)于上述比率，1.66。這個(gè)缺陷判定電平實(shí)質(zhì)上與第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置的相同，在第二個(gè)實(shí)施例的成像裝置中，在屏幕下部的像素的信號(hào)電平乘以1/1.66，并且將相乘過(guò)的信號(hào)電平與預(yù)定的缺陷判定電平比較。但是，因?yàn)榈诙?shí)施例的成像裝置存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平，可以進(jìn)行這種比較。
第三實(shí)施例的成像裝置將缺陷判定電平設(shè)置于，缺陷判定電平指示線220和缺陷判定電平指示線230之間(即，電平在變化比率1.66和0之間變化)，從而可以檢測(cè)一次缺陷像素，并且不用存儲(chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平，就以全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)的兩種讀出方法補(bǔ)償它們。
用與像素到屏幕上部的距離成比例的缺陷判定電平，當(dāng)使用全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)中任何一個(gè)的時(shí)候，都可以期望將缺陷像素適當(dāng)?shù)匮a(bǔ)償。
在這種方法中，用在實(shí)際電平范圍內(nèi)的存儲(chǔ)器件中的小存儲(chǔ)容量，可以按全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)的兩種讀出方法補(bǔ)償缺陷像素。在這兩種方法中，將有非常高信號(hào)電平的缺陷像素判定為缺陷像素，而不將在信號(hào)電平的預(yù)定范圍內(nèi)的缺陷像素判定為缺陷像素。這樣，存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)容量可以降低。
在第三實(shí)施例的成像器件中，缺陷判定電平指示線240的斜率可以在變化率(1.66)和變化率(0)之間，變化率(1.66)是全局快門(mén)時(shí)使用的理想缺陷判定電平指示線230，變化率(0)是滾動(dòng)快門(mén)時(shí)使用的理想缺陷判定電平指示線220?？梢愿鶕?jù)全局快門(mén)和滾動(dòng)快門(mén)的準(zhǔn)確度的優(yōu)先級(jí)、讀出方法的頻率和銷售策略，選擇變化率。
假設(shè)根據(jù)圖10所示的缺陷判定電平指示線240設(shè)置缺陷判定電平，當(dāng)用全局快門(mén)補(bǔ)償缺陷像素時(shí)，因?yàn)闆](méi)有將像素“g”判定為缺陷像素，所以很難對(duì)它進(jìn)行正確補(bǔ)償。在另一方面，當(dāng)用滾動(dòng)快門(mén)補(bǔ)償缺陷像素時(shí)，如圖11B所示，因?yàn)閷⑾袼亍癷”判定為缺陷像素，所以將其不正確地補(bǔ)償了。不正確地判定和補(bǔ)償?shù)南袼鼐褪悄切┢湫盘?hào)電平接近缺陷判定電平的像素。這樣，在實(shí)際中忽略這些不正確的判定和補(bǔ)償。
隨后，將描述第三個(gè)實(shí)施例的成像裝置的結(jié)構(gòu)器件的操作。檢測(cè)缺陷像素的控制器212和信號(hào)檢測(cè)電路211的操作，與第一實(shí)施例的成像裝置的相同。信號(hào)檢測(cè)電路211和控制器212通常用全局快門(mén)檢測(cè)缺陷像素。但是，控制器212用中間的缺陷判定電平判定缺陷像素，比如缺陷判定電平指示線240。
第三實(shí)施例的成像裝置的補(bǔ)償處理與第一實(shí)施例的相同，因?yàn)檠a(bǔ)償處理補(bǔ)償判定為缺陷像素的像素信號(hào)。
如上所述，因?yàn)榇鎯?chǔ)器件只存儲(chǔ)缺陷像素的地址，可以減少存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)容量。此外，成像裝置本不需要(或不需要)在出貨或開(kāi)機(jī)時(shí)以每種讀出方法檢測(cè)缺陷像素。而是，成像裝置可以一次檢測(cè)缺陷像素，比如用全局快門(mén)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可以發(fā)生各種修改、組合、子組合以及替換，只要它們?cè)诟綆У臋?quán)利要求書(shū)或等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)裝置，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和缺陷檢測(cè)裝置，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間至少在部分像素組中與第一種讀出方法不同，和其中所述缺陷檢測(cè)裝置為讀出方法設(shè)置缺陷判定電平，并且將信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素判定為缺陷像素。
2.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)裝置，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；缺陷檢測(cè)裝置，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；存儲(chǔ)裝置；和缺陷補(bǔ)償裝置，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中所述缺陷檢測(cè)裝置在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素，并且將所述成像器件的缺陷像素的地址，和缺陷像素的信號(hào)電平存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)裝置，和其中當(dāng)所述缺陷補(bǔ)償裝置在另外的讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素時(shí)，所述缺陷補(bǔ)償裝置使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的缺陷像素的地址，獲得缺陷像素到所述成像器件的預(yù)定位置的距離，使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的缺陷像素的信號(hào)電平、計(jì)算的距離、第一比率、和第二比率獲得轉(zhuǎn)化的缺陷像素的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且判定是否補(bǔ)償缺陷像素。
3.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)裝置，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和缺陷檢測(cè)裝置，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中所述缺陷檢測(cè)裝置在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素，和其中設(shè)置缺陷判定電平，從而它們以介于第一比率和第二比率之間的比率，成比例于到所述成像器件的預(yù)定位置的距離。
4.一種成像方法，包括步驟從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間至少在部分像素組中與第一種讀出方法不同，和其中通過(guò)為讀出方法設(shè)置缺陷判定電平，并且將信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素判定為缺陷像素，來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像方法，其中通過(guò)將成像器件的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到預(yù)定的存儲(chǔ)器件，來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的成像方法，還包括步驟補(bǔ)償缺陷像素的信號(hào)，其中根據(jù)預(yù)定的讀出方法，從存儲(chǔ)器件獲得缺陷像素的地址，從而識(shí)別要補(bǔ)償?shù)南袼?，?lái)執(zhí)行缺陷補(bǔ)償步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的成像方法，其中在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，將成像器件進(jìn)行光線屏蔽。
8.一種成像方法，包括步驟從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；和補(bǔ)償缺陷的像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中通過(guò)在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素，并且將所述成像器件的缺陷像素的地址，和缺陷像素的信號(hào)電平存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)器件，來(lái)執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟，其中為了在另外的讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素，通過(guò)使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的地址，獲得缺陷像素到成像器件的預(yù)定位置的距離，使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器件中的缺陷像素的信號(hào)電平、計(jì)算的距離、第一比率、和第二比率獲得轉(zhuǎn)化的缺陷像素的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且判定是否補(bǔ)償缺陷像素執(zhí)行缺陷補(bǔ)償步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像方法，其中每個(gè)像素組由對(duì)應(yīng)于成像器件的一個(gè)行的像素組成，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而像素組的每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間相同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從在每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件頂部的距離成比例，和其中每個(gè)像素組的缺陷判定電平是相同的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像方法，其中成像器件的預(yù)定位置是成像器件的第一個(gè)行。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的成像方法，其中在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，將成像器件光線屏蔽。
12.一種成像方法，包括步驟從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)的電荷，該成像器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中通過(guò)在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟，和其中設(shè)置缺陷判定電平，從而它們以介于第一比率和第二比率之間的比率，成比例于到所述成像器件的預(yù)定位置的距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像方法，其中執(zhí)行缺陷檢測(cè)步驟，將成像器件的缺陷像素的地址存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的成像方法，還包括步驟補(bǔ)償缺陷像素的信號(hào)，其中通過(guò)從存儲(chǔ)器件獲得缺陷像素的地址，從而識(shí)別要補(bǔ)償?shù)南袼?，?lái)執(zhí)行缺陷補(bǔ)償步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像方法，其中每個(gè)像素組由對(duì)應(yīng)于成像器件的一個(gè)行的像素組成，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而像素組的每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間相同，和其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從在每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間不同，每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間與每個(gè)像素組到成像器件頂部的距離成比例。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像方法，其中成像器件的預(yù)定位置是成像器件的第一個(gè)行。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的成像方法，其中在電荷存儲(chǔ)時(shí)間的預(yù)定時(shí)段，對(duì)成像器件進(jìn)行光線屏蔽。
18.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和缺陷檢測(cè)器，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間在每個(gè)像素組中相同或不同，其中在第二種讀出方法中，從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素的電荷存儲(chǔ)時(shí)間至少在部分像素組中與第一種讀出方法不同，和其中所述缺陷檢測(cè)器為讀出方法設(shè)置缺陷判定電平，并且將信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素判定為缺陷像素。
19.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；缺陷檢測(cè)器，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素；存儲(chǔ)器件；和缺陷補(bǔ)償器件其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中所述缺陷檢測(cè)裝置在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素，并且將所述成像器件的缺陷像素的地址，和缺陷像素的信號(hào)電平存儲(chǔ)到所述存儲(chǔ)裝置，和其中當(dāng)所述缺陷補(bǔ)償裝置在另外的讀出方法中補(bǔ)償缺陷像素時(shí)，所述缺陷補(bǔ)償裝置使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的缺陷像素的地址，獲得缺陷像素到所述成像器件的預(yù)定位置的距離，使用存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)裝置中的缺陷像素的信號(hào)電平、計(jì)算的距離、第一比率、和第二比率獲得轉(zhuǎn)化的缺陷像素的信號(hào)電平，比較轉(zhuǎn)化的信號(hào)電平和缺陷判定電平，并且判定是否補(bǔ)償缺陷像素。
20.一種成像裝置，包括成像器件，該器件有多個(gè)像素組，每個(gè)像素組至少有一個(gè)像素；信號(hào)檢測(cè)器，用于從像素讀出存儲(chǔ)的電荷，并且輸出具有信號(hào)電平的信號(hào)，該信號(hào)電平對(duì)應(yīng)于讀出的存儲(chǔ)的電荷的量；和缺陷檢測(cè)器，用于根據(jù)信號(hào)電平判定像素是否是缺陷像素，其中控制所述成像器件的像素，從而在至少第一種讀出方法和第二種讀出方法中，從所述成像器件的像素讀出存儲(chǔ)電荷，其中在第一種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第一比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，其中在第二種讀出方法中，從每個(gè)像素讀出存儲(chǔ)的電荷，從而每個(gè)像素組的電荷存儲(chǔ)時(shí)間以第二比率，與每個(gè)像素組到所述成像器件的預(yù)定位置的距離成比例，該第二比率與第一比率不同，其中所述缺陷檢測(cè)器在從第一種讀出方法中和第二種讀出方法中選出的一個(gè)讀出方法中，為像素組設(shè)置缺陷判定電平，判定信號(hào)電平大于缺陷判定電平的像素為缺陷像素，和其中設(shè)置缺陷判定電平，從而它們以介于第一比率和第二比率之間的比率，成比例于到所述成像器件的預(yù)定位置的距離。
全文摘要
本發(fā)明提供了從成像器件接收信號(hào)的一種檢測(cè)電路和一種控制器，判定信號(hào)電平超過(guò)預(yù)定缺陷判定電平的像素為缺陷像素，并且根據(jù)讀出方法存儲(chǔ)缺陷像素的地址。當(dāng)成像器件對(duì)目標(biāo)成像時(shí)，缺陷補(bǔ)償電路對(duì)應(yīng)于讀出方法，讀出存儲(chǔ)的缺陷像素的地址，并且為缺陷像素執(zhí)行預(yù)定的補(bǔ)償處理?？刂破鞔鎯?chǔ)缺陷像素的信號(hào)電平，并且對(duì)應(yīng)于讀出方法轉(zhuǎn)化信號(hào)電平。結(jié)果是，當(dāng)在一個(gè)方法中檢測(cè)缺陷像素時(shí)，可以在多種方法中對(duì)缺陷像素進(jìn)行補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H04N5/353GK1700744SQ20051007272
公開(kāi)日2005年11月23日 申請(qǐng)日期2005年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月17日
發(fā)明者千葉卓也, 濱野明, 田中健二 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社