JP2002185854A - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP2002185854A
JP2002185854A JP2000382443A JP2000382443A JP2002185854A JP 2002185854 A JP2002185854 A JP 2002185854A JP 2000382443 A JP2000382443 A JP 2000382443A JP 2000382443 A JP2000382443 A JP 2000382443A JP 2002185854 A JP2002185854 A JP 2002185854A
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英明 吉田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device that attains effective defect correction where deterioration in the resolution cannot substantially be caused by utilizing information of effective pixels without waste, so as to minimize the deterioration in the S/N, without the need for provision of a complicated hardware circuit needing much load. SOLUTION: The imaging device the sensitivity of which is enhanced through summation of pixel values, is provided with a read section that is placed in a pre-process circuit 107 receiving a detection signal from a CCD imaging element 105 taking an image of an object to process the signal and uses a CCD driver 106 to read summed pixel information items of unit pixels in the unit of photoelectric conversion of the imaging element 105, with a memory that stores unit pixel defect information being pixel defect information with respect to the unit pixel, and a pixel information correction section that applies correction to the pixel information of pixels after the summation reading.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画素加算により感
度の向上をはかった撮像装置に係わり、特に欠陥補償機
能を備えた撮像装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup apparatus whose sensitivity is improved by adding pixels, and more particularly to an image pickup apparatus having a defect compensation function.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CCD等の撮像素子により被写体
像を撮像して映像信号を得るデジタルスチルカメラ(電
子カメラ)が盛んに開発されている。この種の電子カメ
ラに用いられる撮像装置において、画素欠陥の補償及び
画素加算読み出しはそれぞれ公知である。即ち、前者に
よって欠陥のある撮像素子でも実用に供されることが可
能となり、市場に提供可能なコストが実現されている。
また、後者によってSN比やダイナミックレンジの向上
を図ることができる。
2. Description of the Related Art In recent years, digital still cameras (electronic cameras) for capturing a subject image with an image sensor such as a CCD and obtaining a video signal have been actively developed. In an image pickup apparatus used in this type of electronic camera, compensation for pixel defects and pixel addition readout are known. That is, the former makes it possible to use even an imaging device having a defect, and realizes a cost that can be provided to the market.
In addition, the latter can improve the SN ratio and the dynamic range.

【0003】このとき、例えば2行2列の4画素加算読
み出しによって1つの画素(これを複画素と称する、こ
れに対して原画素を単位画素と称する)を得る場合、複
画素中に1画素でも欠陥画素が含まれていた場合はこの
複画素は欠陥画素となる。このため、従来の欠陥補償技
術を適用したとすると、この欠陥複画素に対して隣接す
る複画素の情報をもって充当(代用)することになる。
At this time, for example, when one pixel (this is referred to as a multi-pixel and the original pixel is referred to as a unit pixel) is obtained by adding and reading four pixels in two rows and two columns, one pixel is included in the multi-pixel. However, if a defective pixel is included, the multiple pixels become defective pixels. For this reason, if the conventional defect compensation technology is applied, the defective multi-pixel is applied (substituted) with information of the adjacent multi-pixel.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の例では、欠陥複
画素の中にも、単位画素では欠陥でない有効な画素が含
まれているにも拘わらず、加算読み出しによって欠陥画
素情報と混合されるためにこれらの画素情報は無効とな
る。そして、欠陥複画素に対する補正は、欠陥単位画素
に最も近い隣接単位画素ではなく、より遠い隣接複画素
情報によって行われる。従って、解像度の劣化が大きい
ものであった。
In the above example, the defective pixel information is mixed with the defective pixel information by addition reading even though the defective multiple pixels include valid pixels that are not defective in the unit pixel. Therefore, these pieces of pixel information become invalid. Then, the correction for the defective multi-pixel is performed not based on the adjacent unit pixel closest to the defective unit pixel, but on the information of the farther adjacent multi-pixel. Therefore, the resolution was greatly deteriorated.

【0005】なお、この課題に対し、画素信号加算読み
出し方式として撮像素子からの信号読み出し部、即ちサ
ンプルホールド回路を利用した画素信号加算を用いる場
合に関しては、欠陥画素が含まれる部分だけを通常の加
算動作と異なるサンプルホールド処理をすることで、有
効な単位画素に相当する情報を得ることができるように
して、解像度劣化を防ぐようにした技術が提案されてい
る。(特開平11−122538号公報) しかしながら、この種の方式にあっても次のような問題
があった。即ち、技術的に高度な要素を含むデリケート
なハード回路であり、基本性能の安定確保が困難な場合
もあるサンプルホールド回路に、更に特殊な切り換え動
作を必要とするため、性能の確保が極めて困難になる可
能性がある。また、水平方向の加算に対してしか適用で
きないから、例えば最も一般的に垂直2ライン加算後に
この技術を適用した上記4画素加算の場合を考えれば、
欠陥画素が1画素だけであった場合でも、有効に利用可
能なのは高々2画素の情報までであり、無駄が大きい。
そしてこのとき、4画素のうち例えば対角の2画素が欠
陥であると、この複画素は欠陥画素となってしまう。
[0005] In order to solve this problem, in the case of using a signal readout unit from an image sensor, that is, a pixel signal addition using a sample and hold circuit, as a pixel signal addition and readout method, only a portion including a defective pixel is used in a normal manner. A technique has been proposed in which information corresponding to an effective unit pixel can be obtained by performing a sample-and-hold process different from the addition operation, thereby preventing resolution degradation. (Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-122538) However, this type of system has the following problems. In other words, it is a delicate hardware circuit that contains technically advanced elements, and it is extremely difficult to ensure performance because a sample-and-hold circuit, which may be difficult to ensure stable basic performance, requires a more special switching operation. Could be Also, since it can be applied only to addition in the horizontal direction, for example, considering the above-described four-pixel addition in which this technique is applied most generally after addition of two vertical lines,
Even if there is only one defective pixel, the information that can be effectively used is information of at most two pixels, which is wasteful.
At this time, if, for example, two diagonal pixels among the four pixels are defective, the multiple pixels are defective pixels.

【0006】本発明は、上記事情を考慮して成されたも
ので、その目的とするところは、複雑な負担の大きいハ
ード回路を要することなく、また有効画素の情報を無駄
無く利用し、従ってSNの劣化を最小限にとどめつつ解
像度の劣化を事実上生じない効果的な欠陥補正が可能な
撮像装置を提供することにある。
The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and has as its object to eliminate the need for a complicated and heavy hardware circuit and to use the information of effective pixels without waste. It is an object of the present invention to provide an image pickup apparatus capable of performing effective defect correction with practically no resolution degradation while minimizing SN degradation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(構成)上記課題を解決
するために本発明は、次のような構成を採用している。
(Structure) In order to solve the above-mentioned problem, the present invention employs the following structure.

【0008】即ち本発明は、画素加算により感度の向上
をはかった撮像装置において、被写体を撮像する撮像素
子と、この撮像素子を駆動する駆動手段と、前記駆動手
段を用いて前記撮像素子の光電変換単位の画素である単
位画素の画素情報を複数個加算しつつ読み出す加算読み
出しが可能な読み出し手段と、前記単位画素に関する画
素欠陥情報である単位画素欠陥情報を記憶する記憶手段
と、前記加算読み出しによって読み出された加算後の画
素である複画素の画素情報に対して、前記単位画素欠陥
情報に基づいて補正を施す画素情報補正手段とを有した
ことを特徴とする。
That is, according to the present invention, in an imaging apparatus in which sensitivity is improved by pixel addition, an imaging element for imaging a subject, driving means for driving the imaging element, and photoelectric conversion of the imaging element using the driving means. A reading unit capable of performing addition and reading while adding a plurality of pieces of pixel information of a unit pixel that is a conversion unit pixel; a storage unit that stores unit pixel defect information that is pixel defect information regarding the unit pixel; Pixel information correcting means for correcting the pixel information of the multi-pixels, which are the pixels after addition read out by the above-mentioned method, based on the unit pixel defect information.

【0009】ここで、本発明の望ましい実施態様として
は次のものが挙げられる。 (1) 画素情報補正手段は、複画素に黒系欠陥単位画素が
含まれている場合には、複画素の画素情報に対して、複
画素の構成画素数及び黒系欠陥画素数に基づいた所定の
係数を乗じる係数補正を施すように構成されているこ
と。
Here, preferred embodiments of the present invention include the following. (1) The pixel information correction means, when the black-based defect unit pixel is included in the multi-pixel, based on the number of constituent pixels of the multi-pixel and the number of black-based defective pixels for the pixel information of the multi-pixel. It is configured to perform coefficient correction for multiplying by a predetermined coefficient.

【0010】(2) 画素情報補正手段は、複画素に白系欠
陥単位画素が含まれている場合には、複画素の画素情報
に対して、画素飽和レベル,複画素の構成画素数及び白
系欠陥画素数に基づき、画素飽和レベル分を減じた後に
所定の係数を乗じる係数補正を施すように構成されてい
ること。
(2) The pixel information correction means, when the white pixels are included in the multi-pixels, determines the pixel saturation level, the number of pixels constituting the multi-pixels, and the white-based defect for the pixel information of the multi-pixels. Based on the number of pixels, coefficient correction for multiplying by a predetermined coefficient after subtracting the pixel saturation level is performed.

【0011】(3) 画素情報補正手段は、補正を次式 S=(A−w・nw )×N/(N−nw−nb ) に従い施すように構成されていること。但し、Sは補正
後の複画素信号値、Aは補正前(補正対象)の複画素信
号値、wは単位画素の飽和レベル、Nは複画素の構成画
素数、nw は複画素の白系欠陥画素数、nb は複画素の
黒系欠陥画素数である。
(3) The pixel information correcting means is configured to perform correction according to the following equation: S = (A−w · n w ) × N / (N−n w −n b ). Here, S is the corrected multi-pixel signal value, A is the pre-correction (correction target) multi-pixel signal value, w is the saturation level of the unit pixel, N is the number of constituent pixels of the multi-pixel, and n w is the white color of the multi-pixel. defective pixel count, n b is a black-defect pixel number of multi-pixel.

【0012】(4) 画素情報補正手段は、複画素の構成単
位画素が全て欠陥画素である場合には、これを欠陥複画
素と判定し、隣接する非欠陥複画素の情報をもって当該
欠陥複画素の情報に充当するように構成されているこ
と。
(4) If the constituent unit pixels of the multi-pixel are all defective pixels, the pixel information correction means determines this as a defective multi-pixel, and uses the information of the adjacent non-defective multi-pixel to determine the defective multi-pixel. Is configured to apply to the information in

【0013】(5) 読み出し手段は、撮像素子内で単位画
素の垂直2画素加算を行い、該加算された画素に対して
水平2画素加算を行い、4個の単位画素の画素情報を加
算した複画素の画素情報を読み出すこと。
(5) The reading means performs vertical two-pixel addition of unit pixels in the image sensor, performs horizontal two-pixel addition on the added pixels, and adds pixel information of four unit pixels. Reading pixel information of multiple pixels.

【0014】(6) 複画素を構成する単位画素の何れにも
欠陥を有しない場合は、読み出し手段により得られた複
画素の画素情報をそのまま用い、何れかに欠陥を有する
場合は画素情報補正手段により補正式を演算すること。
(6) If none of the unit pixels constituting the multi-pixel has a defect, the pixel information of the multi-pixel obtained by the reading means is used as it is, and if any of the unit pixels has a defect, the pixel information is corrected. Calculating the correction formula by means.

【0015】(作用)本発明によれば、黒キズや白キズ
のある撮像素子において画素加算読み出しを行う場合
に、読み出し後の画素データに、画素欠陥データに基づ
いた所定の係数補正を行うことにより、欠陥補正が可能
となる。そして、欠陥複画素に対する補正は、隣接複画
素情報ではなく同一複画素内の単位画素の情報に基づい
て行われるため、解像度の劣化を抑えることができる。
また、黒系欠陥の場合は係数補正を行うのみであるが、
白系欠陥の場合は数に応じた飽和レベル減算を行った後
に係数補正を行うことにより、黒系欠陥及び白系欠陥を
正確に補正することが可能となる。
(Operation) According to the present invention, when pixel addition reading is performed in an image sensor having a black flaw or a white flaw, predetermined pixel correction based on pixel defect data is performed on the read pixel data. Thereby, defect correction becomes possible. Then, the correction for the defective multi-pixel is performed based on the information of the unit pixel in the same multi-pixel instead of the adjacent multi-pixel information, so that the deterioration of the resolution can be suppressed.
In the case of a black defect, only coefficient correction is performed.
In the case of a white defect, the coefficient correction is performed after performing the saturation level subtraction according to the number, so that the black defect and the white defect can be accurately corrected.

【0016】これにより、複雑な負担の大きいハード回
路を要することなく、また有効画素の情報を無駄無く利
用し、従ってSNの劣化を最小限にとどめつつ解像度の
劣化を事実上生じない効果的な欠陥補正が可能となる。
As a result, there is no need for a complicated and heavy hardware circuit, and the effective pixel information is used without waste. Therefore, it is possible to effectively prevent the resolution from deteriorating while minimizing the SN deterioration. Defect correction becomes possible.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図示の実施
形態によって説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.

【0018】図1は、本発明の一実施形態に係わる電子
カメラの概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an electronic camera according to an embodiment of the present invention.

【0019】図中101は各種レンズからなるレンズ
系、102はレンズ系101を駆動するためのレンズ駆
動機構、103はレンズ系101の絞りを制御するため
の露出制御機構、104はローパス及び赤外カット用の
フィルタ、105は色フィルタを内蔵したCCDカラー
撮像素子、106は撮像素子105を駆動するためのC
CDドライバ、107はA/D変換器等を含むプリプロ
セス回路、108は色信号生成処理,マトリックス変換
処理,その他各種のデジタル処理を行うためのデジタル
プロセス回路、109はカードインターフェース、11
0はCF等のメモリカード、111はLCD画像表示系
を示している。
In the figure, reference numeral 101 denotes a lens system including various lenses; 102, a lens driving mechanism for driving the lens system 101; 103, an exposure control mechanism for controlling the aperture of the lens system 101; A filter for cutting, 105 is a CCD color image sensor having a built-in color filter, and 106 is a CCD for driving the image sensor 105.
CD driver 107, a pre-processing circuit including an A / D converter, etc., 108, a digital processing circuit for performing color signal generation processing, matrix conversion processing, and other various digital processing, 109, a card interface, 11
0 denotes a memory card such as a CF, and 111 denotes an LCD image display system.

【0020】また、図中の112は各部を統括的に制御
するためのシステムコントローラ(CPU)、113は
各種SWからなる操作スイッチ系、114は操作状態及
びモード状態等を表示するための操作表示系、115は
レンズ駆動機構102を制御するためのレンズドライ
バ、116は発光手段としてのストロボ、117は露出
制御機構及びストロボ116を制御するための露出制御
ドライバ、118は各種設定情報等を記憶するための不
揮発性メモリ(EEPROM)を示している。
In the figure, reference numeral 112 denotes a system controller (CPU) for comprehensively controlling each unit, 113 denotes an operation switch system composed of various SWs, and 114 denotes an operation display for displaying an operation state, a mode state, and the like. System, 115 is a lens driver for controlling the lens driving mechanism 102, 116 is a strobe as a light emitting means, 117 is an exposure control driver for controlling the exposure control mechanism and the strobe 116, and 118 is various kinds of setting information and the like. Non-volatile memory (EEPROM) is shown.

【0021】本実施形態の電子カメラにおいては、シス
テムコントローラ112が全ての制御を統括的に行って
おり、CCDドライバ106によるCCD撮像素子10
5の駆動を制御して露光(電荷蓄積)及び信号の読み出
しを行い、それをプリプロセス回路107を介してデジ
タルプロセス回路108に取込んで、各種信号処理を施
した後にカードインターフェース109を介してメモリ
カード110に記録するようになっている。
In the electronic camera according to the present embodiment, the system controller 112 performs overall control, and the CCD driver 106 controls the CCD image pickup device 10.
5 is controlled to perform exposure (charge accumulation) and signal readout, which are taken into a digital process circuit 108 via a preprocess circuit 107, subjected to various signal processings, and then subjected to a card interface 109 via a card interface 109. The data is recorded on the memory card 110.

【0022】図2は、CCD撮像素子105の素子構造
を示す平面図である。受光素子としてフォトダイオード
201がマトリクス配置され、フォトダイオード201
間に縦列方向に複数本の垂直CCD202が配置され、
垂直CCD202の端部に横列方向に1本の水平CCD
203が配置されている。そして、フォトダイオード2
01に蓄積された信号電荷は電荷移送パルスTGにより
垂直CCD202に読み出され、垂直CCD202内を
紙面下方向に転送される。垂直CCD202を転送した
信号電荷は水平CCD203に移送され、この水平CC
D203を紙面左方向に転送され、最終的に読み出しア
ンプであるFDA(フローティングディフュージョンア
ンプ)204を介して出力されるようになっている。
FIG. 2 is a plan view showing the element structure of the CCD image pickup device 105. Photodiodes 201 are arranged in a matrix as light receiving elements.
A plurality of vertical CCDs 202 are arranged in the column direction between them,
One horizontal CCD in the row direction at the end of the vertical CCD 202
203 are arranged. And the photodiode 2
The signal charge stored in the first CCD 01 is read out to the vertical CCD 202 by the charge transfer pulse TG, and is transferred inside the vertical CCD 202 downward in the drawing. The signal charges transferred from the vertical CCD 202 are transferred to the horizontal CCD 203,
D203 is transferred leftward on the paper, and finally output via an FDA (floating diffusion amplifier) 204 which is a readout amplifier.

【0023】ここまでの基本構成は従来装置と同様であ
るが、本実施形態ではこれに加え、CCD105に対し
て単位画素の画素情報を複数個加算しつつ読み出す加算
読み出し手段と、単位画素欠陥情報を記憶する記憶手段
と、画素情報の補正を行うための画素情報補正手段が設
けられている。なお、撮像素子105における加算読み
出しはシステムコントローラ112の制御下にCCDド
ライバ106によって行われ、補正処理はシステムコン
トローラ112の制御下にプリプロセス回路107又は
デジタルプロセス回路108内で行われるようになって
いる。
The basic configuration up to this point is the same as that of the conventional apparatus, but in this embodiment, in addition to this, an addition reading means for reading out the pixel information of the unit pixel while adding a plurality of pieces of pixel information to the CCD 105; And a pixel information correcting unit for correcting the pixel information. Note that the addition reading in the image sensor 105 is performed by the CCD driver 106 under the control of the system controller 112, and the correction processing is performed in the pre-processing circuit 107 or the digital processing circuit 108 under the control of the system controller 112. I have.

【0024】本実施形態で用いる撮像素子105は、例
えば順次走査(プログレシブスキャニング)型とし、縦
横の画素ピッチが等しい(値をpとする)正方画素タイ
プであるとする。そして、この撮像素子105は、図3
に示すように2×2の4画素を最小単位として加算読み
出しされる。このように実質的な画像情報の最小単位
が、撮像素子102の複数の画素(単位画素)から構成
されている時に、これを複画素と名付ける。
The image sensor 105 used in the present embodiment is, for example, a progressive scanning type, and is a square pixel type having an equal vertical and horizontal pixel pitch (p is a value). Then, the image sensor 105 is configured as shown in FIG.
As shown in (2), addition and readout are performed with 2 × 2 pixels as the minimum unit. When the minimum unit of the substantial image information is composed of a plurality of pixels (unit pixels) of the image sensor 102, this is referred to as a multi-pixel.

【0025】次に、本実施形態における画素加算信号読
み出し及び欠陥補正の動作について説明する。
Next, the operation of reading out a pixel addition signal and correcting a defect in this embodiment will be described.

【0026】読み出しは、公知の垂直2画素加算と水平
2画素加算の同時採用による隣接4画素加算読み出しで
ある。垂直2画素加算は、図4(a)に示すように、毎
回の水平ブランキング期間に2画素(2行)分のV転送
クロックを出力することによって行われる。水平2画素
加算は、図4(b)に示すように、CDS(相関二重サ
ンプリング回路)における1回のサンプリング期間、即
ち各リセットゲートパルス間に2単位の水平転送パルス
を出力することによって行われる。
The reading is an adjacent four-pixel addition reading by adopting the well-known simultaneous addition of two vertical pixels and two horizontal pixels. As shown in FIG. 4A, the vertical two-pixel addition is performed by outputting a V transfer clock for two pixels (two rows) in each horizontal blanking period. As shown in FIG. 4B, horizontal two-pixel addition is performed by outputting two units of horizontal transfer pulses between sampling gates in a CDS (correlated double sampling circuit), that is, between each reset gate pulse. Will be

【0027】欠陥画素の補正処理において、対象とする
「欠陥」は黒欠陥(出力0)と白欠陥(出力が飽和レベ
ルw)のみとする。そして、複画素の画像情報に対して
欠陥画素を含む場合は、以下の補正式に基づいて欠陥画
素の補正を行う。
In the process of correcting a defective pixel, the only "defects" to be processed are a black defect (output 0) and a white defect (output is at saturation level w). When the defective pixel is included in the multi-pixel image information, the defective pixel is corrected based on the following correction formula.

【0028】補正前(補正対象)の複画素信号値をA、
当該1複画素(4画素)に含まれる黒欠陥の数をnb
白欠陥の数をnW として、補正後の複画素信号値Sを、 S=(A−w・nw )×4/(4−nb −nw )… (1) とする。この式は、欠陥画素が含まれていない場合(S
=A)を含んでいる。
A multi-pixel signal value before correction (to be corrected) is A,
The number of black defects included in the single pixel (four pixels) is represented by n b ,
Assuming that the number of white defects is n W , the corrected multi-pixel signal value S is S = (A−w · n w ) × 4 / (4-n b −n w ) (1). This equation is obtained when no defective pixel is included (S
= A).

【0029】4画素に限らず一般のN画素加算の場合
は、 S=(A−w・nw )×N/(N−nb −nw )… (2) となる。
In the case of general N pixel addition, not limited to four pixels, S = (A−w · n w ) × N / (N−n b −n w ) (2)

【0030】上記で、欠陥情報の取得については触れて
いないが、公知の任意の手法を用いることができる。例
えば、事前に製造工程で調べたデータ(温度や露光時間
依存も含む)をメモリに記憶しておいたものを、使用時
の温度や露光時間を参照して用いても良い。特に、黒欠
陥はこの方法が望ましい。また、撮影直前に、例えば使
用予定露光時間で遮光状態でテスト撮像して求めたデー
タを利用しても良い。特に、白欠陥はこの方法が優れて
いる。
Although the acquisition of defect information is not described above, any known method can be used. For example, data (including temperature and exposure time dependency) previously checked in the manufacturing process may be stored in a memory and used with reference to the temperature and exposure time during use. In particular, this method is desirable for black defects. Further, data obtained by performing test imaging immediately before shooting, for example, in a light-shielded state at the expected exposure time may be used. In particular, this method is excellent for white defects.

【0031】ここで、黒欠陥(黒系欠陥)あるいは白欠
陥(白系欠陥)として登録されるデータはそれぞれその
該当する画素個々のアドレスデータであり、また上記に
おいて「黒欠陥(出力0)」と「白欠陥(出力が飽和レ
ベルw)」と記したところは必ずしもそれぞれ出力0、
出力wを必須とするものではなく、近似的にそのような
画素と見なされるものであっても良いことは言うまでも
無い。
Here, the data registered as a black defect (black-based defect) or a white defect (white-based defect) is the address data of each of the corresponding pixels. Where "white defect (output is the saturation level w)" is written, the output is always 0,
Needless to say, the output w is not essential, and may be approximately regarded as such a pixel.

【0032】また、前記(1) 式を常に用いるのではな
く、欠陥の有無により必要な計算式を選択するようにし
ても良い。例えば、図5に示すように、複画素信号値を
Aを得た後に、複画素中に欠陥画素が含まれているか否
かを判定し、欠陥が含まれていない場合はAをそのまま
Sとして用い、欠陥が含まれている場合は前記(1) 式の
計算を行ってSを求める。このようにして得られたSを
補正後の複画素信号値として用いる。欠陥の有無は予め
分かっているので、この方式により計算量を極力少なく
することができる。
Instead of always using the above equation (1), a necessary equation may be selected depending on the presence or absence of a defect. For example, as shown in FIG. 5, after obtaining a multi-pixel signal value A, it is determined whether or not a defective pixel is included in the multi-pixel. If no defect is included, A is set to S as it is. If a defect is included, S is obtained by performing the calculation of the above equation (1). S obtained in this manner is used as a corrected multi-pixel signal value. Since the presence or absence of a defect is known in advance, the amount of calculation can be minimized by this method.

【0033】このように本実施形態によれば、4画素加
算読み出しによって1つの複画素を得る方式において、
複画素中に1画素でも欠陥画素が含まれていた場合に前
記式に基づく補正演算を行うことにより、欠陥画素を簡
易に補償することができる。そしてこの場合、欠陥複画
素に対する補正は、隣接複画素情報ではなく同一複画素
内の単位画素の情報に基づいて行われる。このため、有
効画素の情報を無駄無く利用することができ、SNの劣
化を最小限にとどめつつ解像度の劣化を抑制することが
できる。また、サンプルホールド回路に特殊な切り換え
動作を持たせる等の複雑なハード構成を要することな
く、単純な計算式を用いて計算するのみで実現すること
ができる。
As described above, according to the present embodiment, in a method of obtaining one multi-pixel by adding and reading four pixels,
When even one defective pixel is included in the multiple pixels, the defective pixel can be easily compensated by performing the correction operation based on the above equation. In this case, the correction for the defective multi-pixel is performed based on the information on the unit pixel in the same multi-pixel, not on the adjacent multi-pixel information. Therefore, the information of the effective pixels can be used without waste, and the deterioration of the resolution can be suppressed while the deterioration of the SN is minimized. Further, the present invention can be realized only by performing calculations using a simple calculation formula without requiring a complicated hardware configuration such as providing a special switching operation to the sample-and-hold circuit.

【0034】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。実施形態では、モノクロ撮像素子で
説明したが、本発明はカラー撮像素子にも同様に適用で
きる。カラーの場合は元の加算が通常同色の加算処理と
なり、コーディングパターンによっては隣接加算以外の
加算が用いられるが、その加算対象の複画素に対して全
く同様に適用できる。また、デジタルスチルカメラ等の
電子カメラに限らず、ビデオカメラ等のムービーにも全
く同様に適用できる。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the embodiment, the description has been given of the monochrome image sensor. However, the present invention can be similarly applied to a color image sensor. In the case of color, the original addition is usually the same color addition processing. Depending on the coding pattern, addition other than adjacent addition is used, but the same can be applied to multiple pixels to be added. Further, the present invention is not limited to an electronic camera such as a digital still camera, and can be applied to a movie such as a video camera in the same manner.

【0035】また、画素加算は内部で加算するのみに限
らず、外部で加算することも可能である。例えば水平加
算について、撮像素子から信号を読み出した後にデジタ
ル演算で隣接2画素加算を行うようにしてもよい。その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。
Further, the pixel addition is not limited to the internal addition, but can be external. For example, for horizontal addition, adjacent pixels may be added by digital operation after a signal is read from the image sensor. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、画
素加算により感度の向上をはかった撮像装置において、
単位画素に関する画素欠陥情報である単位画素欠陥情報
を記憶する記憶手段と、加算後の画素である複画素の画
素情報に対して、単位画素欠陥情報に基づいて補正を施
す画素情報補正手段とを設けたことにより、複雑な負担
の大きいハード回路を要することなく、また有効画素の
情報を無駄無く利用し、従ってSNの劣化を最小限にと
どめつつ解像度の劣化を事実上生じない効果的な欠陥補
正が可能となる。
As described above in detail, according to the present invention, in an image pickup apparatus in which sensitivity is improved by pixel addition,
A storage unit that stores unit pixel defect information that is pixel defect information relating to the unit pixel; and a pixel information correction unit that performs correction based on the unit pixel defect information on pixel information of a multi-pixel that is a pixel after addition. With this arrangement, an effective defect that does not require a complicated and heavy hardware circuit, uses information of effective pixels without waste, and thus does not cause degradation of resolution while minimizing degradation of SN. Correction becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係わる電子カメラの回路
構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a circuit configuration of an electronic camera according to an embodiment of the present invention.

【図2】CCD撮像素子の素子構造を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an element structure of a CCD image sensor.

【図3】CCD撮像素子における単位画素と複画素との
関係を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a unit pixel and multiple pixels in a CCD image sensor.

【図4】加算駆動のパルス位相を示すタイミングチャー
ト。
FIG. 4 is a timing chart showing a pulse phase of addition driving.

【図5】欠陥の有無により補正計算を選択するためのフ
ローチャート。
FIG. 5 is a flowchart for selecting a correction calculation based on the presence or absence of a defect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…レンズ系 102…レンズ駆動機構 103…露出制御機構 104…フィルタ系 105…CCDカラー撮像素子 106…CCDドライバ 107…プリプロセス部 108…デジタルプロセス部 109…カードインターフェース 110…メモリカード 111…LCD画像表示系 112…システムコントローラ(CPU) 113…操作スイッチ系 114…操作表示系 115…レンズドライバ 116…ストロボ 117…露出制御ドライバ 118…不揮発性メモリ(EEPROM) 201…フォトダイオード 202…垂直CCD 203…水平CCD 204…読み出しアンプ DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Lens system 102 ... Lens drive mechanism 103 ... Exposure control mechanism 104 ... Filter system 105 ... CCD color image sensor 106 ... CCD driver 107 ... Pre-process part 108 ... Digital process part 109 ... Card interface 110 ... Memory card 111 ... LCD image Display system 112 ... System controller (CPU) 113 ... Operation switch system 114 ... Operation display system 115 ... Lens driver 116 ... Strobe 117 ... Exposure control driver 118 ... Non-volatile memory (EEPROM) 201 ... Photodiode 202 ... Vertical CCD 203 ... Horizontal CCD 204: readout amplifier

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被写体を撮像する撮像素子と、この撮像素
子を駆動する駆動手段と、前記駆動手段を用いて前記撮
像素子の光電変換単位の画素である単位画素の画素情報
を複数個加算しつつ読み出す加算読み出しが可能な読み
出し手段と、前記単位画素に関する画素欠陥情報である
単位画素欠陥情報を記憶する記憶手段と、前記加算読み
出しによって読み出された加算後の画素である複画素の
画素情報に対して、前記単位画素欠陥情報に基づいて補
正を施す画素情報補正手段とを有したことを特徴とする
撮像装置。
An image pickup device for picking up an image of a subject, a driving unit for driving the image pickup device, and a plurality of pixel information of a unit pixel which is a pixel of a photoelectric conversion unit of the image pickup device are added by using the driving unit. Reading means capable of performing addition and reading while reading, storage means for storing unit pixel defect information which is pixel defect information relating to the unit pixel, and pixel information of a multi-pixel which is an added pixel read by the addition reading And a pixel information correcting unit for performing correction based on the unit pixel defect information.
【請求項2】前記画素情報補正手段は、前記複画素に黒
系欠陥単位画素が含まれている場合には、前記複画素の
画素情報に対して、該複画素の構成画素数及び黒系欠陥
画素数に基づいた所定の係数を乗じる係数補正を施すよ
うに構成されていることを特徴とする請求項1記載の撮
像装置。
2. The method according to claim 1, wherein the pixel information correcting means determines the number of constituent pixels of the multi-pixel and the black system pixel information with respect to the pixel information of the multi-pixel when the multi-pixel includes a black defect unit pixel. 2. The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the image pickup apparatus is configured to perform coefficient correction for multiplying the coefficient by a predetermined coefficient based on the number of defective pixels.
【請求項3】前記画素情報補正手段は、前記複画素に白
系欠陥単位画素が含まれている場合には、前記複画素の
画素情報に対して、画素飽和レベル,複画素の構成画素
数及び白系欠陥画素数に基づき、画素飽和レベル分を減
じた後に所定の係数を乗じる係数補正を施すように構成
されていることを特徴とする請求項1又は2記載の撮像
装置。
3. The method according to claim 1, wherein said pixel information correcting means determines a pixel saturation level, a number of constituent pixels of the multi-pixel, and a pixel information of the multi-pixel when the multi-pixel includes a white defect unit pixel. 3. The imaging apparatus according to claim 1, wherein a coefficient correction for multiplying a predetermined coefficient is performed after subtracting a pixel saturation level based on the number of white defect pixels.
【請求項4】前記画素情報補正手段は、次式 S=(A−w・nw )×N/(N−nw −nb ) に従って前記補正を施すように構成されていることを特
徴とする請求項1記載の撮像装置。(但し、Sは補正後
の複画素信号値、Aは補正前(補正対象)の複画素信号
値、wは単位画素の飽和レベル、Nは複画素の構成画素
数、nw は複画素の白系欠陥画素数、nb は複画素の黒
系欠陥画素数である)
4. The pixel information correcting means is configured to perform the correction according to the following equation: S = (A−w · n w ) × N / (N−n w −n b ). The imaging device according to claim 1. (Where S is the corrected multi-pixel signal value, A is the uncorrected (corrected) multi-pixel signal value, w is the saturation level of the unit pixel, N is the number of constituent pixels of the multi-pixel, and n w is the multi-pixel The number of white defective pixels, n b is the number of black defective pixels of multiple pixels)
【請求項5】前記画素情報補正手段は、前記複画素の構
成単位画素が全て欠陥画素である場合には、これを欠陥
複画素と判定し、隣接する非欠陥複画素の情報をもって
当該欠陥複画素の情報に充当するように構成されている
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の撮像
装置。
5. When all of the constituent pixels of the multi-pixel are defective pixels, the pixel information correction means determines that the pixel is a defective multi-pixel, and uses the information on the adjacent non-defective multi-pixel to determine the defective multi-pixel. The imaging device according to any one of claims 1 to 4, wherein the imaging device is configured to apply to pixel information.
【請求項6】前記読み出し手段は、前記撮像素子内で単
位画素の垂直2画素加算を行い、該加算された画素に対
して水平2画素加算を行い、4個の単位画素の画素情報
を加算した複画素の画素情報を読み出すことを特徴とす
る請求項1〜5のいずれかに記載の撮像装置。
6. The reading means performs vertical two-pixel addition of a unit pixel in the image sensor, performs horizontal two-pixel addition on the added pixel, and adds pixel information of four unit pixels. The imaging device according to claim 1, wherein the pixel information of the plurality of pixels is read.
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