JP2000165752A - Signal processing method for solid-state image pickup device, and solid-state image pickup device - Google Patents
Signal processing method for solid-state image pickup device, and solid-state image pickup deviceInfo
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- H—ELECTRICITY
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- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
- H04N23/70—Circuitry for compensating brightness variation in the scene
- H04N23/745—Detection of flicker frequency or suppression of flicker wherein the flicker is caused by illumination, e.g. due to fluorescent tube illumination or pulsed LED illumination
Landscapes
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CMOS型イメー
ジセンサを用いた固体撮像装置の信号処理方法及び固体
撮像装置に関する。The present invention relates to a signal processing method for a solid-state imaging device using a CMOS image sensor and a solid-state imaging device.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、デジタルスチルカメラ、パソコン
TV会議用カメラ等、イメージセンサの新規な市場が開
けつつある。従来からTVカメラのイメージセンサとし
ては、CCDが使われているが、電池で動かす携帯機器
にカメラを搭載する場合、CCDでは、消費電力が大き
く不適であり、低消費電力のMOS型イメージセンサが
注目を浴びている。2. Description of the Related Art In recent years, new markets for image sensors such as digital still cameras and cameras for personal computer TV conferences have been opened. Conventionally, a CCD has been used as an image sensor of a TV camera. However, when a camera is mounted on a portable device driven by a battery, the power consumption of the CCD is largely unsuitable, and a low power consumption MOS image sensor is used. It is getting attention.
【0003】MOS型イメージセンサを蛍光灯の照明下
で動作させた場合、CCDとの動作上の違いに基づき、
明暗横縞のフリッカーが発生する不具合が生じる。以下
にこの現象を説明する。図13に示すように、蛍光灯の
発光強度は、電源周波数の2倍の周期で変化することが
知られている。従って、明滅周期は、電源周波数が50
Hzの電源地域では100Hz、60Hzの地域では1
20Hzとなる。こうした蛍光灯下で、30コマ/秒の
フレームレート(即ち垂直周波数30Hz)でMOS型
イメージセンサを駆動した場合、図14に示すような明
暗の横縞が生じる(いわゆるフリッカ)。なお、図14
において、領域Aが暗、領域Bが明である。When a MOS type image sensor is operated under illumination of a fluorescent lamp, the operation is different from that of a CCD,
A problem occurs in which flicker of light and dark horizontal stripes occurs. Hereinafter, this phenomenon will be described. As shown in FIG. 13, it is known that the light emission intensity of the fluorescent lamp changes in a cycle twice the power supply frequency. Therefore, the blinking period is 50 Hz.
100 Hz in the power supply area of 1 Hz and 1 in the area of 60 Hz.
20 Hz. When the MOS image sensor is driven at a frame rate of 30 frames / sec (that is, a vertical frequency of 30 Hz) under such a fluorescent lamp, bright and dark horizontal stripes as shown in FIG. 14 are generated (so-called flicker). FIG.
, The area A is dark and the area B is bright.
【0004】この明暗の発生メカニズムを図15の模式
図を用いて説明する。図15に示す垂直期間(33ms
ec)が、画素セルを、上から下まで読み出す時間とな
り、図14の領域Aでの信号読み出し時刻はAE、領域
BではBEが読み出し時刻となる。このとき、図15に
示す露光時間Δtを設定すると、露光開始時刻は、領域
AではAS、領域BではBSとなり、図15の斜線を引
いた面積が領域A及び領域Bの露光総量を表し、面積が
領域Aでは小さくなることが分かる。しかも、垂直期間
が、蛍光灯の明滅周期の整数倍の関係にないときには、
明暗の横縞が垂直方向に流れ、画質劣化が目立つ問題が
ある。[0004] The mechanism of the occurrence of light and dark will be described with reference to the schematic diagram of FIG. The vertical period (33 ms) shown in FIG.
ec) is the time for reading the pixel cells from top to bottom, and the signal reading time in the area A in FIG. At this time, if the exposure time Δt shown in FIG. 15 is set, the exposure start time is AS in the area A and BS in the area B, and the shaded area in FIG. 15 represents the total exposure amount of the areas A and B. It can be seen that the area becomes smaller in the region A. Moreover, when the vertical period is not an integral multiple of the flicker cycle of the fluorescent lamp,
There is a problem that bright and dark horizontal stripes flow in the vertical direction and image quality degradation is conspicuous.
【0005】明暗の横縞を見えなくするためには、原理
的には、画面垂直方向に沿って信号出力レベルを可変増
幅器により調整すればよい。しかし、次に示すような問
題を解決した上での具体的手段はまだ考案されていな
い。In order to make light and dark horizontal stripes invisible, in principle, the signal output level may be adjusted by a variable amplifier along the vertical direction of the screen. However, concrete measures for solving the following problems have not been devised yet.
【0006】(1)通常、明暗横縞は垂直方向に流れる
ので、水平ラインの場所が同じでもゲイン調整する量が
一定とならない。なお、1画面の読み出し時間を蛍光灯
明滅周期の整数倍とすれば、明暗横縞位置は流れなくな
るが、電源周波数に同期しているとは限らず、周波数の
ズレにより明暗横縞位置がドリフトするので、この場合
も位置検出が必要となる。(1) Normally, bright and dark horizontal stripes flow in the vertical direction, so that the amount of gain adjustment is not constant even if the horizontal line is at the same position. If the reading time of one screen is set to an integral multiple of the flickering cycle of the fluorescent lamp, the position of the bright and dark horizontal stripes does not flow. However, it is not necessarily synchronized with the power supply frequency. In this case also, position detection is required.
【0007】(2)絵柄自体が持っている横縞成分と蛍
光灯明滅による横縞とが混在している場合、補正すべき
明暗横縞部分のみの信号レベル変化を正確に検出するの
が困難である。(2) When horizontal stripe components of a picture itself and horizontal stripes caused by flickering of a fluorescent lamp are mixed, it is difficult to accurately detect a change in signal level of only a bright and dark horizontal stripe portion to be corrected.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、MO
S型イメージセンサを蛍光灯下で使用する場合、いわゆ
る蛍光灯フリッカ(明暗の横縞)が発生し、画質を損な
うという問題があり、有効な補正手段が存在しないとい
う問題があった。As described above, the MO
When the S-type image sensor is used under a fluorescent lamp, so-called fluorescent lamp flicker (light and dark horizontal stripes) occurs, which causes a problem that image quality is impaired, and a problem that there is no effective correction means.
【0009】本発明の目的は、画像の垂直方向に発生す
る明暗の横縞の発生を抑制し、画質の向上を図り得る固
体撮像装置の信号処理方法及び固体撮像装置を提供する
ことにある。An object of the present invention is to provide a signal processing method for a solid-state imaging device and a solid-state imaging device capable of suppressing the occurrence of bright and dark horizontal stripes generated in the vertical direction of an image and improving the image quality.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】[構成]本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。 (1)本発明(請求項1)の固体撮像装置の信号処理方
法は、行方向及び列方向に二次元的に配列され入射光量
に応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、前記光
電変換部からの電気信号が列毎に順次読み出される垂直
信号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前記垂直
信号線への読み出しを制御する垂直制御部と、この垂直
制御部によって前記垂直信号線に読み出された電気信号
の水平方向への転送を制御する水平制御部とを具備した
固体撮像装置の信号処理方法において、前記光電変換部
から読み出された第1の電気信号と、第1の電気信号の
読み出し時刻から時間Δtずらして該光電変換部から読
み出された第2の電気信号とから、行方向に設けられた
前記光電変換部への入射光量の輝度変化に対するゲイン
補正係数を算出するステップと、前記ゲイン補正係数を
基に、第2の電気信号を補正するステップとを含むこと
を特徴とする。Means for Solving the Problems [Configuration] The present invention is configured as follows to achieve the above object. (1) A signal processing method for a solid-state imaging device according to the present invention (claim 1) includes a plurality of photoelectric conversion units that are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction to generate an electric signal according to an amount of incident light; A vertical signal line from which an electric signal from the conversion unit is sequentially read for each column; a vertical control unit for controlling reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line; and the vertical control unit A signal processing method for a solid-state imaging device comprising: a horizontal control unit that controls a horizontal transfer of an electric signal read to a signal line; and a first electric signal read from the photoelectric conversion unit; A gain correction for a change in luminance of the amount of light incident on the photoelectric conversion unit provided in the row direction from the second electric signal read from the photoelectric conversion unit at a time Δt shifted from the reading time of the first electric signal. Calculate coefficient A step, based on the gain correction coefficient, characterized in that it comprises a step of correcting the second electric signal.
【0011】前記時間Δtは、前記光電変換部から読み
出された第1の信号Sと、第1の信号Sの読み出し時刻
から時間Δt’ずらして第1の信号Sが読み出された光
電変換部から読み出された第2の信号S”との差ΔS
を、前記時間Δt’を変化させて複数求めるステップ
と、前記時間Δt’を変化させて求められた複数のΔS
を比較することによって、輝度変化の周期を求めるステ
ップとを含んで決定される。The time Δt is equal to the first signal S read from the photoelectric conversion unit and the photoelectric conversion at which the first signal S is read at a time Δt ′ from the read time of the first signal S. ΔS from the second signal S ″ read from the unit
Are obtained by changing the time Δt ′, and a plurality of ΔS obtained by changing the time Δt ′
And determining a cycle of the luminance change by comparing
【0012】(2)本発明(請求項3)の固体撮像装置
は、行方向及び列方向に二次元的に配列され入射光量に
応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、前記光電
変換部からの電気信号が列毎に順次読み出される垂直信
号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前記垂直信
号線への読み出しを制御する垂直制御部と、この垂直制
御部によって前記垂直信号線に読み出された電気信号の
水平方向への転送を制御する水平制御部とを具備した固
体撮像装置において、前記光電変換部から読み出された
第1の信号と、第1の信号の読み出し時刻から時間Δt
ずらして第1の信号が読み出された光電変換部から読み
出された第2の信号とから、行方向に設けられた前記光
電変換部への入射光量の輝度変化に対するゲイン補正係
数を算出するゲイン補正係数算出手段と、算出されたゲ
イン補正係数を基に、第2の信号を補正する補正手段と
を具備してなることを特徴とする。(2) A solid-state image pickup device according to the present invention (claim 3), a plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction to generate an electric signal according to the amount of incident light, and the photoelectric conversion unit A vertical signal line from which an electric signal from the unit is sequentially read out for each column, a vertical control unit for controlling reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line, and the vertical signal unit A first signal read from the photoelectric conversion unit and a first signal read from the photoelectric conversion unit, the solid-state imaging device including: a horizontal control unit that controls a horizontal transfer of an electric signal read to a line; Time Δt from time
From the second signal read from the photoelectric conversion unit from which the first signal has been read, the gain correction coefficient for the luminance change of the amount of light incident on the photoelectric conversion unit provided in the row direction is calculated. It is characterized by comprising gain correction coefficient calculation means and correction means for correcting the second signal based on the calculated gain correction coefficient.
【0013】(3)本発明(請求項4)の固体撮像装置
は、行方向及び列方向に二次元的に配列され入射光量に
応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、前記光電
変換部からの電気信号が列毎に順次読み出される垂直信
号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前記垂直信
号線への読み出しを制御する垂直制御部と、この垂直制
御部によって前記垂直信号線に読み出された電気信号の
水平方向への転送を制御する水平制御部とを具備した固
体撮像装置において、前記光電変換部から読み出された
第1の信号Sと、第1の信号Sの読み出し時刻から時間
Δt’ずらして第1の信号Sが読み出された光電変換部
から読み出された第2の信号S”との差ΔSを、前記時
間Δt’を変化させて複数求める手段と、前記時間Δ
t’を変化させて求められた複数のΔSを比較すること
によって、輝度変化の周期を決定する手段とを具備する
ことを特徴とする。(3) The solid-state imaging device according to the present invention (claim 4) includes a plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction to generate an electric signal according to the amount of incident light; A vertical signal line from which an electric signal from the unit is sequentially read out for each column, a vertical control unit for controlling reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line, and the vertical signal unit A solid-state imaging device including a horizontal control unit that controls the transfer of an electric signal read to a line in a horizontal direction, wherein a first signal S read from the photoelectric conversion unit and a first signal S Means for obtaining a plurality of differences ΔS from the second signal S ″ read from the photoelectric conversion unit from which the first signal S has been read at a time Δt ′ shifted from the read time by changing the time Δt ′. And the time Δ
means for determining a period of a luminance change by comparing a plurality of ΔS obtained by changing t ′.
【0014】前記光電変換部から読み出された第1の信
号Sと、第1の信号Sの読み出し時刻からt時間ずらし
て第1の信号Sが読み出された光電変換部から読み出さ
れた第2の信号S”との差ΔSを、前記時間Δt’を変
化させて複数求める手段と、前記時間Δt’を変化させ
て求められた複数のΔSを比較することによって、輝度
変化の周期を決定する手段と、決定された輝度変化の周
期から前記時間Δtを決定する手段とを具備する。前記
時間Δtとは、明滅周期Tf に対して(2N+1)/2
を乗算した時間である(Nは整数)。The first signal S read from the photoelectric conversion unit and the first signal S read from the photoelectric conversion unit from which the first signal S was read are shifted by t time from the reading time of the first signal S. By comparing a plurality of differences ΔS with the second signal S ″ by changing the time Δt ′ and a plurality of ΔS obtained by changing the time Δt ′, the cycle of the luminance change can be determined. And a means for determining the time Δt from the determined cycle of the luminance change, wherein the time Δt is (2N + 1) / 2 with respect to the blink cycle Tf .
(N is an integer).
【0015】[作用]本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。第1の電気信号と、第1の電気
信号の読み出し時刻から所定時間ずらして光電変換部か
ら読み出された第2の電気信号とから、行方向に設けら
れた前記光電変換部への入射光量の輝度変化に対するゲ
イン補正係数を算出し、算出されたゲイン補正係数を基
に、第2の電気信号を補正することによって、入射光量
の輝度変化を抑制することができる。[Operation] The present invention has the following operation and effects by the above configuration. From the first electric signal and the second electric signal read from the photoelectric conversion unit shifted by a predetermined time from the read time of the first electric signal, the amount of incident light to the photoelectric conversion unit provided in the row direction from the first electric signal By calculating a gain correction coefficient corresponding to the change in luminance and correcting the second electric signal based on the calculated gain correction coefficient, it is possible to suppress a change in luminance of the incident light amount.
【0016】光電変換部から読み出された第1の信号S
と、第1の信号Sの読み出し時刻から時間Δt’ずらし
て第1の信号Sが読み出された光電変換部から読み出さ
れた第2の信号S”との差ΔSを、前記所定時間Δt’
を変化させて複数求め、前記所定時間Δt’を変化させ
て求められた複数のΔSを比較することによって、輝度
変化の周期を検出することができる。The first signal S read from the photoelectric conversion unit
And the second signal S ″ read from the photoelectric conversion unit from which the first signal S was read at a time Δt ′ shifted from the read time of the first signal S, and the difference ΔS between the predetermined time Δt '
Is changed and the plurality of ΔS obtained by changing the predetermined time Δt ′ are compared to detect the cycle of the luminance change.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。 [第1実施形態]図1は、本発明の第1実施形態に係わ
るMOS型撮像装置の概略構成を示すブロック図であ
る。後述する複数の画素セル11を行方向及び列方向に
配列したイメージセンサ部10に、列方向(水平ライ
ン)に接続する画素セル11群を順次選択し、後述する
垂直信号線に選択された画素セル11から電気信号への
転送を制御する垂直レジスタ(垂直制御部)12が接続
されている。垂直レジスタ12に選択された画素セル1
1群の画像信号をサンプルホールドするスキャン部13
がイメージセンサ部10に接続されている。スキャン部
13にホールドされた水平ラインの画素セル11の画像
信号を、順次読み出す水平レジスタ(水平制御部)14
が設けられている。水平レジスタ14に、画像信号を増
幅するアンプ15が接続されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [First Embodiment] FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a MOS type imaging device according to a first embodiment of the present invention. In the image sensor unit 10 in which a plurality of pixel cells 11 described later are arranged in a row direction and a column direction, a group of pixel cells 11 connected in a column direction (horizontal line) is sequentially selected, and a pixel selected as a vertical signal line described later is selected. A vertical register (vertical control unit) 12 for controlling transfer from the cell 11 to an electric signal is connected. Pixel cell 1 selected in vertical register 12
Scanning unit 13 that samples and holds a group of image signals
Are connected to the image sensor unit 10. A horizontal register (horizontal control unit) 14 for sequentially reading the image signals of the pixel cells 11 of the horizontal line held by the scanning unit 13
Is provided. An amplifier 15 for amplifying the image signal is connected to the horizontal register 14.
【0018】なお、垂直レジスタ12,水平レジスタ1
4は、タイミングジェネレータ16から供給されるパル
スによって駆動する。イメージセンサ部10,画素セル
11,垂直レジスタ12,スキャン部13,水平レジス
タ14,アンプ15及びタイミングジェネレータ16
は、全て1枚の半導体基板上に形成されている。The vertical register 12 and the horizontal register 1
4 is driven by a pulse supplied from the timing generator 16. Image sensor unit 10, pixel cell 11, vertical register 12, scan unit 13, horizontal register 14, amplifier 15, timing generator 16
Are all formed on one semiconductor substrate.
【0019】又、タイミングジェネレータ16には、T
G/SG17からクロックCLK,水平読み出し基準パ
ルスHP,垂直読み出し基準パルスVP,電子シャッタ
ーパルスESRが供給される。The timing generator 16 has T
A clock CLK, a horizontal read reference pulse HP, a vertical read reference pulse VP, and an electronic shutter pulse ESR are supplied from the G / SG 17.
【0020】ここで、電子シャッターパルスESRは、
イメージセンサ部10への光が強いとき、画素の信号が
飽和しないよう、各画素セル11の露光時間を設定する
パルスである。この露光時間は、各画素に対して共通な
値が設定される。Here, the electronic shutter pulse ESR is
This pulse sets the exposure time of each pixel cell 11 so that the pixel signal does not saturate when the light to the image sensor unit 10 is strong. This exposure time is set to a common value for each pixel.
【0021】アンプ15には、アンプ15によって増幅
された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する
A/Dコンバータ18が接続されている。A/Dコンバ
ータ18にセレクタA19を介してラインメモリA20
及びラインメモリB21が接続されている。ラインメモ
リA20,B21にセレクタB22を介して、フレーム
メモリ23,ゲイン補正係数算出器24,乗算器26,
及びセレクタC27がそれぞれ接続されている。又、ゲ
イン補正係数算出器24に係数メモリ25が接続されて
いる。セレクタC27には、カメラ信号処理部28が接
続されている。An A / D converter 18 for converting the signal amplified by the amplifier 15 from an analog signal to a digital signal is connected to the amplifier 15. The line memory A20 is connected to the A / D converter 18 via the selector A19.
And a line memory B21. A frame memory 23, a gain correction coefficient calculator 24, a multiplier 26,
And the selector C27 are connected to each other. Further, a coefficient memory 25 is connected to the gain correction coefficient calculator 24. The camera signal processing unit 28 is connected to the selector C27.
【0022】図2は、代表的な画素セル部の等価回路を
示す図である。画素セル11は、フォトダイオード3
1、転送ゲート(読み出しゲート)32,増幅トランジ
スタ33,アドレストランジスタ34,リセットトラン
ジスタ35及び検出ノード36で構成されている。FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of a typical pixel cell portion. The pixel cell 11 includes the photodiode 3
1, a transfer gate (read gate) 32, an amplification transistor 33, an address transistor 34, a reset transistor 35, and a detection node 36.
【0023】読み出し動作を簡単に説明する。図示しな
いレンズで集光された光がフォトダイオード31に照射
され、照射された光量に応じた電子電荷(或いはホール
電荷、ここでは電子電荷とする)に光電変換される。あ
る決められた蓄積時間(シャッター時間)、光電変換さ
れ蓄積された電子電荷Qは、転送ゲート32に読み出し
パルスΦreadを印加することによって、フォトダイオー
ド31から転送ゲート32を介して検出ノード36に読
み出され、検出ノード36の寄生容量Cにより電圧信号
Vsig に変換される。信号Vsig は、アドレス線37に
アドレス選択パルスΦaddrを印加してアドレストランジ
スタ34をオンさせることにより、増幅トランジスタ3
3を介して垂直信号線38に読み出される。信号電荷
は、1フレーム期間蓄積され、信号の読み出しは水平ブ
ランキング期間において行われる。検出ノード36の電
位は、読み出しの前或いは後に、所定の基準電圧を作成
するために、リセットトランジスタ35により外部電圧
VDDにリセットされる。The read operation will be described briefly. Light condensed by a lens (not shown) is applied to the photodiode 31, and is photoelectrically converted into electronic charges (or hole charges, here, electronic charges) in accordance with the amount of light applied. The electronic charge Q photoelectrically converted and stored for a predetermined storage time (shutter time) is read from the photodiode 31 to the detection node 36 via the transfer gate 32 by applying a read pulse Φread to the transfer gate 32. And converted into a voltage signal Vsig by the parasitic capacitance C of the detection node 36. The signal Vsig is applied to the address transistor 37 by applying an address selection pulse Φaddr to the address line 37 to turn on the address transistor 34.
3 to the vertical signal line 38. The signal charges are accumulated for one frame period, and the signal is read out during the horizontal blanking period. The potential of the detection node 36 is reset to an external voltage VDD by a reset transistor 35 before or after reading in order to generate a predetermined reference voltage.
【0024】先ず、本装置の動作を説明する前に、本装
置の信号処理方法の原理を図3を用いて説明する。図3
は、本発明の第1実施形態に係わるMOS型撮像装置の
読み出しのタイミングを示す図である。First, before describing the operation of the present apparatus, the principle of the signal processing method of the present apparatus will be described with reference to FIG. FIG.
FIG. 3 is a diagram showing a read timing of the MOS imaging device according to the first embodiment of the present invention.
【0025】図3中の、VDは垂直同期信号であり、そ
の周期をTv で表す。また、VPはセンサの垂直読み出
し基準パルスであり、通常の読み出しでは垂直同期期間
VDの幅の中でアクティブになるように設定される。[0025] In Figure 3, VD is a vertical synchronizing signal, representing the period in T v. Further, VP is a vertical read reference pulse of the sensor, and is set to be active within the width of the vertical synchronization period VD in normal read.
【0026】蛍光灯照明下でのセンサ出力には、図3に
示すような正弦波状の振幅変動が生じている。そして、
蛍光灯による明滅周期をTf で表し、50Hz電源では
Tf =10ms、60Hz電源ではTf =約8.3ms
である。The sensor output under fluorescent lamp illumination has a sinusoidal amplitude variation as shown in FIG. And
The flicker cycle of the fluorescent lamp is represented by Tf , and Tf = 10 ms for a 50 Hz power supply and Tf = about 8.3 ms for a 60 Hz power supply.
It is.
【0027】本発明の特徴は、隣接する正規の垂直読み
出し基準パルスVp の間に、位置をずらした比較用の垂
直読み出し基準パルスVp'により、センサの読み出しを
開始させる垂直同期期間を設けていることにある。比較
用の垂直読み出し基準パルスVp'の時刻は、後続する正
規の垂直読み出し基準パルスVp との期間Tpが、 Tp =(2N+1)×Tf /2 (N:整数) (1) の関係を実質的に充たすように定める。A feature of the present invention is that a vertical synchronization period is provided between adjacent normal vertical read reference pulses V p to start sensor reading by a vertical read reference pulse V p ′ for comparison shifted in position. Is to be. The time of the vertical read reference pulse V p ′ for comparison is such that the period T p between the subsequent normal vertical read reference pulse V p and T p = (2N + 1) × T f / 2 (N: integer) (1) Determine that the relationship is substantially satisfied.
【0028】図3では、N=1の場合の比較用の垂直読
み出し基準パルスVp'を示し、センサの読み出しライン
は、比較用の垂直読み出し基準パルスVp'の場所から始
まって1,2,3,… となる。ここで、比較用の垂直
読み出し基準パルスVp'によって読み出された第iライ
ンの出力Xi と、正規の垂直読み出し基準パルスVp に
よって読み出された第iラインの出力Yi とは、Tp 時
間だけ読み出し時刻がずれている。従って、出力Xi と
出力Yi との蛍光灯照度変化によるセンサ出力変化成分
は、絶対値が同じで符号が異なっている。FIG. 3 shows the vertical read reference pulse V p ′ for comparison when N = 1, and the read line of the sensor is 1, 2 starting from the position of the vertical read reference pulse V p ′ for comparison. , 3, ... Here, an output X i of the i-th line read by the vertical read reference pulse V p 'for comparison, the output Y i of the i-th line read by the regular vertical read reference pulse Vp is, Tp The reading time is shifted by time. Therefore, the sensor output change component due to the fluorescent lamp illuminance change between the output X i and the output Y i has the same absolute value and a different sign.
【0029】従って、Zi =(Yi +Xi )/2を計算
すると、蛍光灯照度変化によるセンサ出力変化値が相殺
され、被写体が静止している場合には正味の被写体信号
が得られる。[0029] Therefore, when calculating the Zi = (Y i + X i ) / 2, the sensor output variation value by the fluorescent lamp illumination changes are canceled, the net of the subject signal is obtained when the subject is stationary.
【0030】次に、具体的な演算について以下に説明す
る。定常照明下における、センサ画面上で水平方向m番
目、垂直方向n番目の画素の信号レベルSreal(m,n)
は、次のように求められる。Next, a specific calculation will be described below. The signal level S real (m, n) of the mth pixel in the horizontal direction and the nth pixel in the vertical direction on the sensor screen under steady illumination
Is determined as follows.
【0031】[0031]
【数1】 (Equation 1)
【0032】なお、Δtはシャッター時間、Pは単位時
間あたりに被写体から画素(m,n)に入射するエネル
ギー量(定数)である。Here, Δt is the shutter time, and P is the amount of energy (constant) incident on the pixel (m, n) from the subject per unit time.
【0033】そして、正弦波状の垂直方向照度変化が与
えられた場合に、画素が受ける信号レベルについて説明
する。正弦波状の照度変化が存在する場合、光のエネル
ギーは光の振幅の二乗に比例するので、時刻tに被写体
から画素に入射する信号は、 P・ sin2 (2πt/Tf ) (2) となる。従って、正弦波状の照度変化が存在する状態に
おける、画素(m,n)から出力されるセンサ出力信号
S(m,n) は、以下のようになる。The signal level received by a pixel when a sinusoidal vertical illuminance change is given will be described. When there is a sinusoidal change in the illuminance, the energy of light is proportional to the square of the amplitude of the light. Therefore, the signal incident on the pixel from the subject at time t is P · sin 2 (2πt / T f ) (2) Become. Accordingly, the sensor output signal S (m, n) output from the pixel (m, n) in a state where there is a sinusoidal change in illuminance is as follows.
【0034】[0034]
【数2】 (Equation 2)
【0035】なお、水平方向の画素については、同時に
読み出すので、蛍光灯による照度変化の影響はない。The pixels in the horizontal direction are read out at the same time, so that there is no influence of the change in illuminance by the fluorescent lamp.
【0036】ところで、時刻tn から(2N+1)Tf
/2(=tp )だけずらした時刻t’n での画素(m,
n)から出力される比較用センサ出力信号T(m,n) は、
以下のようになる。By the way, from time t n , (2N + 1) T f
/ 2 (= t p) shifted by a time t 'pixels in the n (m,
n), the comparison sensor output signal T (m, n) output from
It looks like this:
【0037】[0037]
【数3】 (Equation 3)
【0038】そして、S(m,n) とT(m,n) との相加平均
SA を計算すると、 SA (m,n) =(S(m,n) +T(m,n) )/2 =Sreal(m,n) (6) となる。従って、S(m,n) とT(m,n) との相加平均SA
を計算することによって、蛍光灯による照度変化の影響
を受けない信号Sreal(m,n) が得られることが分かる。Then, when the arithmetic mean S A of S (m, n) and T (m, n) is calculated, S A (m, n) = (S (m, n) + T (m, n) ) / 2 = S real (m, n) (6) Therefore, the arithmetic mean S A of S (m, n) and T (m, n)
It can be seen from the calculation that the signal S real (m, n) which is not affected by the illuminance change due to the fluorescent lamp can be obtained.
【0039】ところで、(6)式を見ると、ただ平均を
取れば、照度変化のない信号が得られるように見える
が、被写体が動いているときは同一画素でも信号レベル
が変化し、ぶれる問題がある。又、照度変化一周期分の
期間Tf のみしか平均値が計算できない。By the way, from the equation (6), it can be seen that a signal having no change in illuminance can be obtained by simply taking the average. There is. Further, the average value can be calculated only for the period Tf for one cycle of the illuminance change.
【0040】そこで、蛍光灯の照度変化の一周期分の期
間Tf で、水平画素内で平均化したゲイン補正係数を求
め、照度変化の周期単位で水平ライン毎のゲインを補正
していく。Therefore, in a period Tf of one cycle of the illuminance change of the fluorescent lamp, a gain correction coefficient averaged in the horizontal pixel is obtained, and the gain of each horizontal line is corrected in the cycle of the illuminance change.
【0041】nラインのゲイン補正係数G(n) を、The gain correction coefficient G (n) of the n-th line is
【0042】[0042]
【数4】 (Equation 4)
【0043】と定義する。なお、me は水平方向の画素
数である。そして、 Scomp(m,n) =S(m,n) ・G(n) (8) を計算することによって、補正出力Scomp(m,n) を求め
る。Is defined as Here, me is the number of pixels in the horizontal direction. Then, a corrected output S comp (m, n) is obtained by calculating S comp (m, n) = S (m, n) · G (n) (8).
【0044】なお、S(m,n) ,T(m,n) がmによらず一
定の場合には、当然ながら、 G(n) =SA (m,n) /S(m,n) (9) であり、 Scomp(n) =SA (m,n) (10) となる。When S (m, n) and T (m, n) are constant irrespective of m, naturally, G (n) = S A (m, n) / S (m, n) ) (9), and S comp (n) = S A (m, n) (10)
【0045】次に、本装置の動作について図4〜6を用
いて説明する。なお、図4は垂直走査単位でのタイミン
グチャート、図5,6は水平走査単位でのタイミングチ
ャートである。なお、図5は、正規の垂直読み出し基準
パルスVp に先立った、比較用の垂直読み出し基準パル
スVp'によって前述した比較用センサ出力信号Tを読み
出す垂直走査期間VD内での水平走査期間HD単位での
タイミング図であり、図6は正規の垂直読み出し基準パ
ルスVp によるセンサ出力信号Sを読み出す垂直走査期
間VD内での水平走査期間HD単位でのタイミングを示
す図である。Next, the operation of the present apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a timing chart in units of vertical scanning, and FIGS. 5 and 6 are timing charts in units of horizontal scanning. Note that FIG. 5, normal prior to the vertical read reference pulse V p, the horizontal scanning period of the vertical scanning period in VD for reading a comparative sensor output signal T described above by the vertical read reference pulse V p 'for comparison HD a timing diagram of the unit, FIG. 6 is a diagram showing a timing of the horizontal scanning period HD units within a vertical scanning period VD for reading the sensor output signal S by the vertical read reference pulse V p legitimate.
【0046】又、以下の説明において、前述した比較用
センサ出力信号T(m,n) において、第nラインの全画素
セルの信号をまとめて比較用センサ出力信号Tn と表
す。又、前述したセンサ出力信号S’(m,n) において、
第nラインの全画素セルの信号をまとめてS’n と表
す。また、前述した信号SA(m,n)をScomp(m,n)と表
し、第nラインの全画素セルの補正後信号をまとめてS
compn と表す。[0046] In the following description, the comparison sensor output signal T described above (m, n), expressed as comparative sensor output signal T n together the signals of all the pixel cells of the n-th line. Also, in the aforementioned sensor output signal S ′ (m, n),
Together signals of all the pixel cells of the n-th line is represented as S 'n. Further, the above-mentioned signal S A (m, n) is represented as Scomp (m, n), and the corrected signals of all the pixel cells on the n-th line are collectively expressed as S comp (m, n).
expressed as comp n .
【0047】図4,5,6のタイミングチャートにおい
ては、ラインメモリA20,B21又はフレームメモリ
23への信号Sx に対する書き込み動作及び読み出し動
作をそれぞれSx (W),Sx (R)と示している。In the timing charts of FIGS. 4, 5, and 6, the write operation and the read operation for the signal S x to the line memories A20, B21 or the frame memory 23 are denoted by S x (W) and S x (R), respectively. ing.
【0048】先ず、TG/SG17は、正規の読み出し
時刻から、時間Tp ずらして比較用の垂直読み出し基準
パルスVp'を発生させ、比較用センサ出力信号Tの読み
出しを開始させる。イメージセンサ部10からの比較用
センサ出力信号Tをデジタル用に順次変換する。そし
て、デジタル信号に変換された比較用センサ出力信号T
が、セレクタA19を介して、ラインメモリA20又は
ラインメモリB21に交互に1水平走査分の信号が記録
される。図4のタイミングチャートにおいては、区間E
で示す部分が、ラインメモリA20,B21への比較用
センサ出力信号Tの入出力のR(read)/W(write )
の期間に相当する。[0048] First, TG / SG17 from normal read time, to generate a vertical read reference pulse V p 'for comparison shift time T p, to start reading of the comparison sensor output signal T. The comparison sensor output signal T from the image sensor unit 10 is sequentially converted into a digital signal. Then, the comparison sensor output signal T converted into a digital signal
However, signals for one horizontal scan are alternately recorded in the line memory A20 or the line memory B21 via the selector A19. In the timing chart of FIG.
The portions indicated by R are R (read) / W (write) of the input / output of the comparison sensor output signal T to the line memories A20 and B21.
Period.
【0049】図4の区間Eを水平同期単位で示したのが
図5であり、図5のタイミングチャートをもちいて比較
用センサ出力信号Tの取り込みをより詳細に説明する。
先ず、水平同期信号HDによる水平同期期間HD1 で、
セレクタA19によってA/Dコンバータ18とライン
メモリA20とを接続することによって、A/D変換さ
れた比較用センサ出力信号T(m,1) をラインメモリA2
0に順次書き込んでゆき、第1ラインの画素センサから
の比較用センサ出力信号T1 をラインメモリA20に書
き込む。FIG. 5 shows the section E of FIG. 4 in units of horizontal synchronization, and the capture of the comparison sensor output signal T will be described in more detail with reference to the timing chart of FIG.
First, in the horizontal synchronization period HD 1 by the horizontal synchronizing signal HD,
By connecting the A / D converter 18 and the line memory A20 with the selector A19, the A / D-converted comparison sensor output signal T (m, 1) is transferred to the line memory A2.
0 Yuki sequentially writes, the writing comparative sensor output signal T 1 of the the pixel sensors of the first line in the line memory A20.
【0050】また、水平同期期間HD1 の後半部分で、
セレクタB22によってラインメモリB21とフレーム
メモリ23とを接続することによって、ラインメモリB
21に書き込まれている比較用センサ出力T0 を、フレ
ームメモリ23に書き込む。[0050] In addition, in the second half of the horizontal synchronization period HD 1,
By connecting the line memory B21 and the frame memory 23 by the selector B22, the line memory B
The comparison sensor output T 0 written in 21 is written in the frame memory 23.
【0051】そして、次の水平同期信号HDによる水平
同期期間HD2 で、セレクタA19によってA/Dコン
バータ18とラインメモリB21とを接続することによ
って、比較用センサ出力信号T1 の場合と同様に、第2
ラインの比較用センサ出力信号T2 をラインメモリB2
1に書き込む。[0051] Then, in the horizontal synchronization period HD 2 by the next horizontal synchronizing signal HD, by connecting an A / D converter 18 and the line memory B21 by the selector A19, similarly to the case of the comparative sensor output signal T 1 , Second
Line A comparative sensor output signal T 2 of the line memory B2
Write to 1.
【0052】また、水平同期期間HD2 の後半部分で、
セレクタB22によってラインメモリA20とフレーム
メモリ23とを接続することによって、ラインメモリA
20に書き込まれている比較用センサ出力T1 を、フレ
ームメモリ23に書き込む。[0052] In addition, in the second half of the horizontal synchronization period HD 2,
By connecting the line memory A20 and the frame memory 23 by the selector B22, the line memory A
The comparison sensor output T 1 written in 20 is written in the frame memory 23.
【0053】つまり、水平走査期間HDn において、セ
レクタA19は、nが奇数の場合にラインメモリA20
とA/Dコンバータ18とを接続し、nが偶数の場合に
ラインメモリB21とA/Dコンバータ18とを接続し
て、デジタル信号に変換された比較用センサ出力信号T
n をラインメモリA20又はラインメモリB21に書き
込む。そして、ラインメモリA20又はラインメモリB
21への比較用センサ出力信号Tn の書込み動作に併行
して、セレクタB22は、nが奇数の場合にラインメモ
リB21とフレームメモリ23とを接続し、nが偶数の
場合にラインメモリA20とフレームメモリ23とを接
続して、ラインメモリA20又はラインメモリB21に
書き込まれている比較用センサ出力信号Tn-1をフレー
ムメモリ23に書き込む。[0053] That is, in the horizontal scanning period HD n, the selector A19 is a line memory A20 when n is an odd number
Is connected to the A / D converter 18, and when n is an even number, the line memory B21 is connected to the A / D converter 18 so that the comparison sensor output signal T converted into a digital signal is output.
Write n to the line memory A20 or the line memory B21. Then, the line memory A20 or the line memory B
In parallel to the writing operation of the comparative sensor output signal T n to 21, the selector B22 is, n is connected to the line memory B21 and the frame memory 23 in the case of odd, a line memory A20 when n is an even number By connecting to the frame memory 23, the comparison sensor output signal T n-1 written in the line memory A20 or the line memory B21 is written in the frame memory 23.
【0054】そして、同様の動作を順次行い、第1〜N
f ラインの比較用センサ出力Tnをフレームメモリ23
に書き込む。なお、Nf とは、明滅周期Tf 時間の間に
読み出される垂直方向のライン数である。Then, the same operation is sequentially performed, and the first to Nth operations are performed.
The f- line comparison sensor output Tn is stored in the frame memory 23.
Write to. Note that the N f, the number of lines in the vertical direction are read out during the blink cycle T f time.
【0055】そして、次の正規の垂直読み出し基準パル
スVp で出力ゲイン補正を行う垂直同期期間に入る。出
力ゲイン補正を行う垂直同期期間の動作を図6を用いて
説明する。なお、図4の出力補正期間において、明滅周
期Tf 毎にS(1) ,S(2) ,S(3) ,S(4) と示してい
る。[0055] Then, into the vertical synchronization period in which the output gain correction in the vertical read reference pulse V p of the following regular. The operation in the vertical synchronization period for performing the output gain correction will be described with reference to FIG. In the output correction period of FIG. 4, S (1), S (2), S (3), and S (4) are shown for each blink cycle Tf .
【0056】先ず、水平同期期間HD1 で、セレクタA
19によってラインメモリA20とA/Dコンバータ1
8とを接続することによって、A/D変換されたセンサ
出力信号S(m,1) をラインメモリA20に順次書き込ん
でゆき、第1ラインからのセンサ出力信号S1 をライン
メモリA20に書き込む。[0056] First of all, in the horizontal synchronization period HD 1, selector A
19, the line memory A20 and the A / D converter 1
By connecting the 8, A / D-converted sensor output signal S (m, 1) Yuki sequentially writes the line memory A20, and writes the sensor output signals S 1 from the first line to the line memory A20.
【0057】また、水平同期期間HD1 の前半分で、セ
レクタB22によってゲイン補正係数算出器24とフレ
ームメモリ23及びラインメモリB21とを接続するこ
とによって、フレームメモリ23に書き込まれているセ
ンサ出力信号S0 及びラインメモリB21に書き込まれ
ている比較用センサ出力信号T0 を、水平画素位置を同
期させてゲイン補正係数算出器24に転送する(読み出
しクロックは倍となる)。In the first half of the horizontal synchronizing period HD1, the selector B22 connects the gain correction coefficient calculator 24 to the frame memory 23 and the line memory B21, so that the sensor output signal written in the frame memory 23 is obtained. S 0 and the comparison sensor output signal T 0 written in the line memory B 21 are transferred to the gain correction coefficient calculator 24 in synchronization with the horizontal pixel position (the read clock is doubled).
【0058】そして、ゲイン補正係数算出器24は、水
平画素位置を同期させて読み出した比較用センサ出力信
号T(m,0) とセンサ出力信号S(m,0) とから、T(m,0)
/S(m,0) を計算する。そして、全水平画素センサにつ
いてT(m,0) /S(m,0)を計算した後、ゲイン補正係数
G(0) を前述した(7)式に基づいて算出し、算出され
たゲイン補正係数G(0) を係数メモリ25に記憶させ
る。The gain correction coefficient calculator 24 calculates T (m, 0) from the comparison sensor output signal T (m, 0) and the sensor output signal S (m, 0) read out in synchronization with the horizontal pixel position. 0)
/ S (m, 0) is calculated. Then, after calculating T (m, 0) / S (m, 0) for all the horizontal pixel sensors, the gain correction coefficient G (0) is calculated based on the above equation (7), and the calculated gain correction is performed. The coefficient G (0) is stored in the coefficient memory 25.
【0059】次に、水平走査期間HD1 の後ろ半分の期
間で、セレクタB22によってラインメモリB21とゲ
イン補正係数算出器24とを接続することによって、セ
ンサ出力信号S0 を読み出すと共に、係数メモリ25か
らゲイン補正係数G(0)を読み出し、乗算器26によっ
てセンサ出力信号S(m,0) にゲイン補正係数G(0 ) を乗
算して、補正センサ出力信号Scomp(m,0) を求める。そ
して、乗算器26からセレクタC27を介して、補正セ
ンサ出力信号Scomp(m,0) をカメラ信号処理部28に順
次転送する。また、同時に、補正センサ出力信号Scomp
(m,0)を、乗算器26からセレクタB22を介して、フ
レームメモリ23に順次書き込む。Next, in the period of the second half of the horizontal scanning period HD 1, by connecting the line memory B21 and the gain correction coefficient calculator 24 by the selector B22, reads the sensor output signal S 0, the coefficient memory 25 , The gain correction coefficient G (0) is read out, and the multiplier 26 multiplies the sensor output signal S (m, 0) by the gain correction coefficient G (0 ) to obtain a corrected sensor output signal Scomp (m, 0) . Then, the correction sensor output signal Scomp (m, 0) is sequentially transferred from the multiplier 26 to the camera signal processing unit 28 via the selector C27. At the same time, the correction sensor output signal Scomp
(m, 0) is sequentially written from the multiplier 26 to the frame memory 23 via the selector B22.
【0060】そして、次の水平同期期間HD2 で、セレ
クタA19によってラインメモリB21とA/Dコンバ
ータ18とを接続することによって、センサ出力信号S
1の書込みの場合と同様に、第2ラインからのセンサ出
力信号S2 をラインメモリB21に書き込む。[0060] Then, in the next horizontal synchronization period HD 2, by connecting the line memory B21 and A / D converter 18 by the selector A19, the sensor output signal S
As with the first write, writing the sensor output signal S 2 from the second line to the line memory B21.
【0061】また、水平走査期間HD2 の前半分で、セ
レクタB22によってゲイン補正係数算出器24とフレ
ームメモリ23及びラインメモリA20とを接続するこ
とによって、センサ出力信号S(m,1) 及び比較用センサ
出力信号T(m,1) を水平画素位置を同期させて、ゲイン
補正係数算出器24に転送する。[0061] Further, in the first half of the horizontal scanning period HD 2, by connecting the gain correction coefficient calculator 24 and the frame memory 23 and the line memory A20 by the selector B22, the sensor output signal S (m, 1) and comparative The sensor output signal T (m, 1) is transferred to the gain correction coefficient calculator 24 while synchronizing the horizontal pixel position.
【0062】そして、ゲイン補正係数算出器24は、同
一画素の比較用センサ出力信号T(m ,1) とセンサ出力信
号S(m,1) とからT(m,1) /S(m,1) を計算する。そし
て、全水平画素についてT(m,1) /S(m,1) を計算した
後、ゲイン補正係数G(1)を前述した(7)式に基づい
て算出し、算出されたゲイン補正係数G(1) を係数メモ
リ25に記憶させる。The gain correction coefficient calculator 24 calculates T (m, 1) / S (m, 1) from the comparison sensor output signal T (m , 1) and the sensor output signal S (m, 1) of the same pixel. 1) Calculate Then, after calculating T (m, 1) / S (m, 1) for all the horizontal pixels, the gain correction coefficient G (1) is calculated based on the above equation (7), and the calculated gain correction coefficient is calculated. G (1) is stored in the coefficient memory 25.
【0063】更に、水平走査期間HD2 の後ろ半分の期
間で、セレクタB22によってラインメモリA20とゲ
イン補正係数算出器24とを接続することによって、セ
ンサ出力信号S1 を読み出すと共に、係数メモリ25か
らゲイン補正係数G(1)を読み出し、乗算器26によっ
てセンサ出力信号S1 とゲイン補正係数G(1)とを乗算
して、補正後信号出力Scomp(m,1) を求める。そして、
乗算器26からセレクタC27を介して、補正後信号出
力Scomp(m,1) をカメラ信号処理部28に転送する。ま
た、同時に、補正後信号出力Scomp(m,1) を、乗算器2
6からセレクタB22を介して、フレームメモリ23に
順次書き込む。[0063] Further, in the period of the second half of the horizontal scanning period HD 2, by connecting the line memory A20 and the gain correction coefficient calculator 24 by the selector B22, it reads the sensor output signal S 1, a coefficient memory 25 gain correction coefficient read out G (1), the multiplication of the sensor output signals S 1 and the gain correction coefficient G (1) by the multiplier 26 obtains a corrected signal output Scomp (m, 1). And
The corrected signal output Scomp (m, 1) is transferred from the multiplier 26 to the camera signal processing unit 28 via the selector C27. At the same time, the corrected signal output Scomp (m, 1) is output to the multiplier 2
6 to the frame memory 23 sequentially through the selector B22.
【0064】そして、同様な動作を行って、補正後出力
信号Scomp(m,n) を求めていく。つまり、水平走査期間
HDn において、セレクタA19は、nが奇数の場合に
A/Dコンバータ18とラインメモリA20を接続し、
偶数の場合にA/Dコンバータ18とラインメモリB2
1とを接続することによって、A/D変換されたセンサ
出力信号Sn をラインメモリA20又はラインメモリB
21に書き込む。Then, the same operation is performed to obtain the corrected output signal Scomp (m, n) . That is, in the horizontal scanning period HD n, the selector A19 is, n is connected to an A / D converter 18 and the line memory A20 in the case of an odd number,
In the case of an even number, the A / D converter 18 and the line memory B2
By connecting the 1 and, A / D-converted sensor output signal S n of the line memory A20 or the line memory B
Write to 21.
【0065】そして、水平走査期間HDn の前半分で、
セレクタB22は、nが奇数の場合にゲイン補正係数算
出器24とフレームメモリ23及びラインメモリB21
とを接続し、nが偶数の場合にゲイン補正係数算出器2
4とフレームメモリ23及びラインメモリA20とを接
続することによって、水平画素位置を同期させて、セン
サ出力信号Sn-1 と比較用センサ出力信号Tn-1 とをゲ
イン補正係数算出器24に転送する。そして、ゲイン補
正係数算出器24は、ゲイン補正係数G(n-1) を算出
し、算出されたゲイン補正係数G(n-1) を係数メモリに
記憶させる。[0065] and, in the front half of the horizontal scanning period HD n,
When n is an odd number, the selector B22 controls the gain correction coefficient calculator 24, the frame memory 23, and the line memory B21.
And when n is an even number, the gain correction coefficient calculator 2
4 and the frame memory 23 and the line memory A20, the horizontal pixel position is synchronized, and the sensor output signal S n-1 and the comparison sensor output signal T n-1 are sent to the gain correction coefficient calculator 24. Forward. Then, the gain correction coefficient calculator 24 calculates a gain correction coefficient G (n-1), and stores the calculated gain correction coefficient G (n-1) to the coefficient memory.
【0066】次に、水平走査期間HDn の後ろ半分の期
間で、セレクタB22は、nが奇数の場合にラインメモ
リB21とゲイン補正係数算出器24とを接続し、nが
偶数の場合にラインメモリA20とゲイン補正係数算出
器24とを接続することによって、センサ出力信号S
n-1 を読み出すと共に、係数メモリ25からゲイン補正
係数G(n-1) を読み出し、乗算器26によってセンサ出
力信号Sn-1とゲイン補正係数G(n-1) とを乗算して、
補正後信号出力Scompn-1 を求める。Next, in the period after a half of the horizontal scanning period HD n, selector B22 is, n is connected to the line memory B21 and the gain correction coefficient calculator 24 for odd line if n is an even number By connecting the memory A20 and the gain correction coefficient calculator 24, the sensor output signal S
At the same time as reading n-1 , the gain correction coefficient G (n-1) is read from the coefficient memory 25, and the multiplier 26 multiplies the sensor output signal S n-1 by the gain correction coefficient G (n-1) .
The corrected signal output Scomp n-1 is obtained.
【0067】そして、照度変化1周期Tf 時間、つまり
S(1) 区間だけ、フレームメモリの内の比較用センサ出
力信号Tn を読んで補正係数G(n) を求める。The correction coefficient G (n) is obtained by reading the comparison sensor output signal T n in the frame memory only for one period T f of the illuminance change, that is, in the section S (1) .
【0068】その後のS(2) ,S(3) ,S(4) 区間で
は、S(1) 区間と同様にセンサ出力信号Sn をラインメ
モリA20,B21から水平走査期間の後半期間で倍速
で読み出すと共に、係数メモリ25から対応する補正係
数G(n) を読み出し、乗算器26により補正信号Scomp
n を求める。そして、求められたゲイン補正信号Scomp
n をセレクタC27を介してカメラ信号処理部28に転
送すると同時に、セレクタB22を介してフレームメモ
リ23に転送する。[0068] Subsequent S (2), S (3 ), in S (4) section, speed in the second half period of S (1) segment as well as the horizontal scanning period of the sensor output signal S n from the line memory A20, B21 And the corresponding correction coefficient G (n) is read from the coefficient memory 25, and the correction signal Scomp
Find n . Then, the obtained gain correction signal Scomp
n is transferred to the camera signal processing unit 28 via the selector C27 and, at the same time, to the frame memory 23 via the selector B22.
【0069】フレームメモリ23に書き込まれたゲイン
補正信号Scompn は、図4中でのゲイン補正用比較出力
取り込み期間におけるE区間、D区間において、図5中
のフレームメモリのタイミング中の、FR1 ’,F
R2 ’,FR3 ’,FR4’という具合に各水平同期期
間HDの前半で読み出される。この動作により、ゲイン
補正用比較出力取り込み期間においても、前の垂直同期
期間でのゲイン補正信号を取り出すことができる。The gain correction signal Scomp n written in the frame memory 23 is supplied to the signal FR 1 during the timing of the frame memory in FIG. ', F
R 2 ′, FR 3 ′, FR 4 ′ are read in the first half of each horizontal synchronization period HD. With this operation, the gain correction signal in the previous vertical synchronization period can be extracted even in the gain correction comparison output capturing period.
【0070】なお、以上の動作において、フレームメモ
リ23への書き込み、読み出しが基準データレートの2
倍で行われているが、フレームメモリ23のサイクルタ
イムの制約がある場合は、2画素のデータをパラレルに
して(例えば、8bit幅を16bit幅にする)アク
セスすれば、倍速にする必要はなくなる。In the above operation, writing to and reading from the frame memory 23 is performed at the reference data rate of 2
However, when there is a limitation on the cycle time of the frame memory 23, if the data of two pixels is accessed in parallel (for example, an 8-bit width is changed to a 16-bit width), it is not necessary to double the speed. .
【0071】上述したように第1実施形態の固体撮像装
置によれば、1つのフレームメモリ、2つのラインメモ
リを具備する構成で、垂直読み出し基準パルスVp の発
振位置を変えた比較用センサ出力を求める垂直同期期
間、正規の垂直読み出し基準パルスVp による垂直同期
期間、いずれにおいても、蛍光灯照度変化を補正したセ
ンサ出力を取り出すことが出来る。[0071] According to the solid-state imaging device of the first embodiment as described above, one frame memory, in a configuration comprising two line memories, comparative sensor output by changing the oscillation position of the vertical read reference pulse V p vertical synchronization period to obtain the vertical read reference pulse V p by the vertical synchronizing period of the normal, in any, can be taken out of the sensor output obtained by correcting the fluorescent lamp illumination changes.
【0072】ラインメモリは、ICの中に簡単に内蔵さ
せることが出来るので、上記のフレームメモリ1つの構
成は、コスト的に有利となる。ただし、この場合、水平
期間の前半あるいは後半のみに倍速のデータレートで出
力が出る形となる。しかし、ほとんどの場合、カメラ信
号処理部の中に、色分離用のラインメモリを持っている
ので、データレートを元に戻し、最終的な映像出力は連
続的にすることは容易である。Since the line memory can be easily built in the IC, the configuration of one frame memory is advantageous in cost. However, in this case, output is performed at a double data rate only in the first half or the second half of the horizontal period. However, in most cases, since a line memory for color separation is provided in the camera signal processing unit, it is easy to return the data rate to the original and make the final video output continuous.
【0073】また、カメラの動画像を圧縮して伝送する
用途では、伝送レートの制約上、フレームメモリをレー
トバッファとして用いるが、上記のフレームメモリで兼
用することが出来る。In a case where a moving image of a camera is compressed and transmitted, a frame memory is used as a rate buffer due to a restriction of a transmission rate. However, the above-mentioned frame memory can also be used.
【0074】[第2実施形態]二つのフレームメモリを
具備する構成にすると、書き込み動作と読み出し動作と
を同時に行えるので、ラインメモリが不要となり、フレ
ームメモリヘの書き込み/読み出し動作も、倍速の必要
性はなくなる。そこで、本実施形態では、フレームメモ
リを2個具備したMOS型撮像装置の例を、図7及び図
8を用いて説明する。[Second Embodiment] With a configuration having two frame memories, a write operation and a read operation can be performed at the same time, so that a line memory becomes unnecessary, and a write / read operation to the frame memory requires a double speed. Sex disappears. Therefore, in the present embodiment, an example of a MOS-type imaging device including two frame memories will be described with reference to FIGS.
【0075】図7は、二つのフレームメモリを具備する
MOS型撮像装置の概略構成を示すブロック図である。
図7において、図1と同一な部分には同一符号を付しそ
の詳細な説明を省略する。又、図8は、図7の固体撮像
装置の動作を説明するためタイミングチャートを示す図
である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a MOS type imaging device having two frame memories.
7, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. FIG. 8 is a diagram showing a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device of FIG.
【0076】セレクタD61に、A/Dコンバータ1
8,フレームメモリA62,フレームメモリB63,ゲ
イン補正係数算出器24,及び乗算器26がそれぞれ接
続されている。フレームメモリA62とフレームメモリ
B63は、セレクタD61によってA/Dコンバータ1
8との接続が切り換えられる。The A / D converter 1 is connected to the selector D61.
8, a frame memory A62, a frame memory B63, a gain correction coefficient calculator 24, and a multiplier 26 are connected to each other. The A / D converter 1 is connected to the frame memory A62 and the frame memory B63 by the selector D61.
8 is switched.
【0077】図8に示す、垂直同期間隔でのタイミング
チャートにおいて、ゲイン補正用比較出力取り込み期間
では、A/Dコンバータ18からの比較用センサ出力T
nは、セレクタD61を介して、フレームメモリA62
に書き込まれる。そして、出力ゲイン補正期間におい
て、センサ出力信号Sn は、セレクタD61を介してフ
レームメモリB63に書き込まれると同時に、ゲイン補
正係数算出器24に転送される。In the timing chart at the vertical synchronization interval shown in FIG. 8, during the period of taking in the comparison output for gain correction, the output T of the comparison sensor from the A / D converter 18 is obtained.
n is input to the frame memory A62 via the selector D61.
Is written to. Then, the output gain correction period, the sensor output signal S n, at the same time written to the frame memory B63 via the selector D61, are transferred to the gain correction coefficient calculator 24.
【0078】ゲイン補正係数算出器24へのセンサ出力
信号Sn の転送に同期して、対応する比較用センサ出力
信号Tn がフレームメモリA62からセレクタD61を
介してゲイン補正係数算出器24に転送されて、ゲイン
補正係数G(n) が算出され、係数メモリ25に記憶され
る。[0078] gain correction coefficient in synchronism with the transfer of the sensor output signal S n to the calculator 24, the transfer from the corresponding comparative sensor output signal T n to the frame memory A62 via the selector D61 to the gain correction coefficient calculator 24 Then, the gain correction coefficient G (n) is calculated and stored in the coefficient memory 25.
【0079】次のゲイン補正用比較出力取り込み期間で
は、フレームメモリB63に書かれたセンサ出力信号S
n が、セレクタD61を介して乗算器26に転送される
と共に、対応するゲイン補正係数G(n) が読み出され
て、乗算器26により乗算され、蛍光灯の明滅による出
力変動が補正されたゲイン補正信号Scompn が求められ
る。そして、求められたゲイン補正信号Scompn が、カ
メラ信号処理部28へと転送される。In the next period of taking in the comparison output for gain correction, the sensor output signal S written in the frame memory B63 is read.
n is transferred to the multiplier 26 via the selector D61, and the corresponding gain correction coefficient G (n) is read out and multiplied by the multiplier 26 to correct the output fluctuation due to the flickering of the fluorescent lamp. A gain correction signal Scomp n is obtained. Then, the obtained gain correction signal Scomp n is transferred to the camera signal processing unit 28.
【0080】二つのフレームメモリA62,B63を具
備した場合、タイミングチャートに示すように、フレー
ムメモリB63に対しては垂直走査期間毎に交互に書き
込み,読み出しが行われるので、ゲイン補正信号Scomp
n は、垂直走査期間毎に間欠出力である。動画像の圧縮
でコマ落としが前提ならば、こうした間欠出力であって
も良いが、連続出力を得たい場合、フレームメモリとし
てデュアルポート品を用いるか、更にもう一つのフレー
ムメモリを付け加えればよい。When two frame memories A62 and B63 are provided, as shown in the timing chart, writing and reading are performed alternately in the frame memory B63 every vertical scanning period, so that the gain correction signal Scomp
n is an intermittent output every vertical scanning period. If intermittent output is assumed in the compression of a moving image, such intermittent output may be used. However, if continuous output is desired, a dual port product may be used as a frame memory or another frame memory may be added.
【0081】[第3実施形態]毎フレーム映像出力を出
さなくても良いシステム、例えば動画像をリアルタイム
の30コマ/秒でなく、15コマ/秒以下の低いレート
で伝送する用途の場合の実施形態を以下に示す。[Third Embodiment] A system which does not need to output a video output every frame, for example, an application for transmitting a moving image at a low rate of 15 frames / sec or less instead of 30 frames / sec in real time. The form is shown below.
【0082】図9は、本発明の第3実施形態に係わる固
体撮像装置の要部構成を示すブロック図である。図9に
おいて、図1と同一な部分には同一符号を付し、その詳
細な説明を省略する。FIG. 9 is a block diagram showing a main configuration of a solid-state imaging device according to the third embodiment of the present invention. 9, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the detailed description thereof will be omitted.
【0083】本装置の動作は、図10に示すように、イ
メージセンサ部からの信号は、フレーム単位で一つ飛び
にS1 ,S2 という風に読み出し、間のフレームでは比
較用センサ出力信号Tを読み出してフレームメモリ23
に書き込む。なお、比較用センサ出力信号Tを読み込む
際、先の実施形態のように一部のラインから読み込むの
ではなく、全ラインからの信号を読み込む。As shown in FIG. 10, the operation of the present apparatus is as follows. As shown in FIG. 10, the signals from the image sensor unit are read out one by one in a frame unit, such as S 1 and S 2. T is read and the frame memory 23 is read out.
Write to. When the comparison sensor output signal T is read, signals from all lines are read instead of reading from some lines as in the above embodiment.
【0084】また、図11のタイミングチャートを用い
て、センサ出力信号S2 に関する信号の動作を説明す
る。センサ出力信号S2 をセレクタE81を介してライ
ンメモリB21に書き込むと同時に、ゲイン補正係数算
出器24によってセンサ出力S2 とフレームメモリ29
から読み出された同一画素の比較用センサ出力T2 とか
ら補正係数の演算を行う。[0084] Further, with reference to the timing chart of FIG. 11, illustrating a signal behavior for the sensor output signal S 2. At the same time as writing the sensor output signal S 2 to the line memory B 21 via the selector E 81, the sensor output S 2 and the frame memory 29 are output by the gain correction coefficient calculator 24.
Performing the calculation of the correction coefficient from a comparison sensor output T 2 Metropolitan of the same pixel read from.
【0085】画素セルの表面に色フィルタが設置されて
いる場合、水平1ライン上の異なった色フィルタについ
ては、蛍光灯の分光分布の偏り等に起因して、蛍光灯フ
リッカによる信号レベル変化量が異なるので、色フィル
タ画素毎にゲイン補正係数を求める必要がある。そこ
で、本装置では、ゲイン補正係数を色フィルタ画素毎に
求め、結果をそれぞれの別の係数レジスタA82又は係
数レジスタB83に書き込む。なお、通常多く使用され
ている色フィルタ配列であるRGBベイヤ配列では水平
1ライン中にR(レッド)とG(グリーン)とが交互に
配列されたラインと、G(グリーン)とB(ブルー)と
が交互に配列されたラインとの2種類の配列であるの
で、係数レジスタは2系統を持っていれば良い。When a color filter is provided on the surface of a pixel cell, the signal level change due to the fluorescent lamp flicker is caused for the different color filters on one horizontal line due to the bias of the spectral distribution of the fluorescent lamp and the like. Therefore, it is necessary to obtain a gain correction coefficient for each color filter pixel. Therefore, in the present apparatus, a gain correction coefficient is obtained for each color filter pixel, and the result is written to each of the other coefficient registers A82 or B83. In the RGB Bayer array, which is a color filter array generally used in general, a line in which R (red) and G (green) are alternately arranged in one horizontal line, and G (green) and B (blue) Are two types of arrangement with alternately arranged lines, so that the coefficient register only needs to have two systems.
【0086】次に、ラインメモリB21からセンサ出力
信号S2 を読み出し、画素の色に合わせて、係数レジス
タA83、係数レジスタB84に書き込まれたゲイン係
数がセレクタF84によって選択されて乗算器26によ
りゲイン補正信号が求められる。Next, the sensor output signal S 2 is read from the line memory B 21, and the gain coefficient written in the coefficient registers A 83 and B 84 is selected by the selector F 84 in accordance with the color of the pixel, and the gain is calculated by the multiplier 26. A correction signal is required.
【0087】なお、以上の実施形態では、蛍光灯の明滅
周期が、垂直同期周期と倍数関係にない一般的な場合を
取り扱っていた。そのため、取り出したい垂直同期期間
の各場面につき、画素セルからの出力を取り込む正規の
正規垂直同期期間に先だって、毎回比較用の垂直読み出
し基準パルスVp'による比較用のセンサの出力の取り込
みを行っていた。しかし、蛍光灯の明滅周期と垂直走査
周期とを倍数関係に設定した場合(例えば明滅周期10
ms,垂直同期周期30ms)は、周波数ドリフトによ
る明暗位置のゆっくりとした変化に対応すればよいの
で、例えば10回に1回、垂直読み出し基準パルスVp
位置をシフトさせた比較用のセンサ出力を取り込めばよ
い。The above embodiment deals with a general case where the flicker cycle of the fluorescent lamp does not have a multiple relationship with the vertical synchronizing cycle. Therefore, for each scene of the vertical synchronization period to be taken out, before the regular normal vertical synchronization period for taking in the output from the pixel cell, the output of the comparison sensor is taken in every time by the vertical reading reference pulse Vp ' for comparison. I was However, when the flicker cycle of the fluorescent lamp and the vertical scanning cycle are set to a multiple relationship (for example, a flicker cycle of 10
ms, the vertical synchronization period 30 ms), since it is sufficient correspondence to slow changes in brightness location due to frequency drift, for example, once every 10 times, the vertical read reference pulse V p
What is necessary is just to take in the sensor output for comparison which shifted the position.
【0088】[第4実施形態]上記実施形態において
は、蛍光灯明滅周期Tf が既知であるものとして、補正
処理を行ったが、実際には電源周波数が50Hzの地域
と、60Hzの地域とがある。そこで、本実施形態で
は、自動的に蛍光灯明滅周期Tf を検出する手段を具備
した撮像装置について説明する。[Fourth Embodiment] In the above embodiment, the correction process was performed on the assumption that the fluorescent lamp blinking period Tf is known. However, actually, the region where the power supply frequency is 50 Hz and the region where the power supply frequency is 60 Hz are used. There is. Therefore, in the present embodiment, an imaging apparatus including a unit that automatically detects the fluorescent lamp blink period Tf will be described.
【0089】先ず、自動的に蛍光灯の明滅周期Tf を検
出する原理を説明する。時刻tnに読み出された正規読
み出し出力S(m,n) は、(4)式から、First, the principle of automatically detecting the flicker cycle Tf of the fluorescent lamp will be described. The normal read output S (m, n) read at the time t n is given by:
【0090】[0090]
【数5】 (Equation 5)
【0091】となる。又、正規の読み出し開始時刻tn
からt0 時間ずらした時刻(tn −t0 )での出力S”
(m,n) は、Is obtained. Also, the normal read start time t n
S ”at a time (t n −t 0 ) shifted by t 0 time from
(m, n) is
【0092】[0092]
【数6】 (Equation 6)
【0093】となる。そして、S”(m,n) とS’(m,n)
との差ΔS(m,n) は、Is obtained. Then, S ″ (m, n) and S ′ (m, n)
The difference ΔS (m, n) from
【0094】[0094]
【数7】 (Equation 7)
【0095】となる。このΔS(m,n) は、t0 =(2N
+1)Tf /2の場合に、最大値になる。そこで、Is obtained. This ΔS (m, n) is t 0 = (2N
+1) In the case of T f / 2, the maximum value is obtained. Therefore,
【0096】[0096]
【数8】 (Equation 8)
【0097】を、t0(50Hz) =10ms(50Hzの場
合)、及びt0(60Hz) =8.3ms(50Hzの場合)
をそれぞれ当てはめて計算する。なお、Nf は、明滅周
期Tf の間に読み出される水平ライン数である。そし
て、ΔSAve.(50Hz)とΔSAv e.(60Hz)との大小を比較
し、例えばΔSAve.(50Hz)>ΔSAve.(60Hz)であれば電
源周波数が50Hzであると判定することができる。[0097] The time t 0 (50 Hz) = 10 ms (for 50 Hz) and t 0 (60 Hz) = 8.3 ms (for 50 Hz)
Is applied and calculated. Note that N f is the number of horizontal lines read during the blink cycle T f . Then, determining [Delta] S Ave. and (50Hz) ΔS Av e. Comparing the magnitudes of the (60 Hz), for example, if ΔS Ave. (50Hz)> ΔS Ave. (60Hz) power supply frequency is 50Hz Can be.
【0098】次に、明滅周期の周波数を検出する手段を
具備した装置について説明する。図12は、本発明の第
4実施形態に係わる固体撮像装置の概略構成を示すブロ
ック図である。なお、図12において、図1と同一な部
分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。Next, an apparatus provided with a means for detecting the frequency of the blinking cycle will be described. FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 12, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【0099】先ず、TG/SG17は、比較用のパルス
Vp'と正規の読み出し基準パルスVp との時間差をt
0(50Hz) に対応させて、それぞれの信号をタイミングジ
ェネレータ16に送る。そして、比較用センサ出力信号
S”(m,n) 及びセンサ出力信号S(m,n) が、ΔSAve.算
出部111に転送される。ΔSAve.算出部111は、比
較用センサ出力信号S”(m,n) 及びセンサ出力信号S
(m,n) から(13)式に基づいてΔSAve.(50Hz)を求
め、結果をTf 決定部112に転送する。そして、比較
用のパルスVp'と正規の読み出し基準パルスVp との時
間差をt0(60Hz) に対応した時間差でも、同様にΔS
Ave.(60Hz)を求め、結果をTf決定部112に転送する Tf 決定部112は、転送されたΔSAve.と時間差t0
とから、ΔSAve.(50H z)とΔSAve.(60Hz)との大小を比
較し、例えばΔSAve.(50Hz)>ΔSAve.(60Hz)であれば
電源周波数が50Hzであると判定する。First, the TG / SG 17 calculates the time difference between the comparison pulse V p ′ and the normal read reference pulse V p by t
Each signal is sent to the timing generator 16 corresponding to 0 (50 Hz) . Then, comparative sensor output signal S "(m, n) and the sensor output signal S (m, n) is, .Derutaesu Ave. calculation unit 111 to be transferred to the [Delta] S Ave. calculation unit 111 compares sensor output signal S ”(m, n) and sensor output signal S
ΔS Ave. (50 Hz) is obtained from (m, n) based on the equation (13), and the result is transferred to the T f determining unit 112. The time difference between the comparison pulse V p ′ and the normal read reference pulse V p is also calculated as ΔS by the time difference corresponding to t 0 (60 Hz).
Ave. seeking (60 Hz), T f determining unit 112 for transferring the result to the T f determining unit 112, [Delta] S Ave. and time difference t 0 transferred
Determined from, [Delta] S Ave. and (50H z) and compares the [Delta] S Ave. and (60 Hz), for example, if ΔS Ave. (50Hz)> ΔS Ave. (60Hz) power supply frequency is 50Hz .
【0100】以上説明したように、本装置によれば、明
滅周期を自動的に検出することができ、電源周波数を入
力する必要が無い。As described above, according to the present apparatus, the blink period can be automatically detected, and there is no need to input the power supply frequency.
【0101】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、そ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可能である。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modifications without departing from the scope of the invention.
【0102】[0102]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1の電気信号(比較用センサ出力信号)と、第1の電気
信号の読み出し時刻から所定時間ずらして光電変換部か
ら読み出された第2の電気信号(センサ出力信号)とか
ら、行方向に設けられた前記光電変換部への入射光量の
輝度変化に対するゲイン補正係数を算出し、算出された
ゲイン補正係数を基に、第2の電気信号を乗算器等の補
正手段で補正することによって、入射光量の輝度変化を
抑制することができる。As described above, according to the present invention, the first electric signal (comparative sensor output signal) and the first electric signal are read from the photoelectric conversion unit at a predetermined time from the read time. A gain correction coefficient for a change in luminance of the amount of light incident on the photoelectric conversion unit provided in the row direction is calculated from the second electric signal (sensor output signal) and a second correction signal based on the calculated gain correction coefficient. By correcting the electric signal of No. 2 with a correction unit such as a multiplier, a change in the luminance of the incident light amount can be suppressed.
【図1】第1実施形態に係わる固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a first embodiment.
【図2】図1の固体撮像装置の画素セルの回路構成を示
す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of a pixel cell of the solid-state imaging device in FIG. 1;
【図3】本発明の原理を説明するためのタイミングチャ
ートを示す図。FIG. 3 is a diagram showing a timing chart for explaining the principle of the present invention.
【図4】図1の固体撮像装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 1;
【図5】図1の固体撮像装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す図。FIG. 5 is a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 1;
【図6】図1の固体撮像装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す図。FIG. 6 is a timing chart illustrating the operation of the solid-state imaging device in FIG. 1;
【図7】第2実施形態に係わる固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a second embodiment.
【図8】図7の固体撮像装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートを示す図。8 is a diagram showing a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 7;
【図9】第3実施形態に係わる固体撮像装置の概略構成
を示すブロック図。FIG. 9 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a third embodiment.
【図10】図9の固体撮像装置の動作を説明するための
タイミングチャートを示す図。FIG. 10 is a diagram showing a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 9;
【図11】図9の固体撮像装置の動作を説明するための
タイミングチャートを示す図。FIG. 11 is a diagram showing a timing chart for explaining the operation of the solid-state imaging device in FIG. 9;
【図12】第4実施形態に係わる固体撮像装置の概略構
成を示すブロック図。FIG. 12 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a solid-state imaging device according to a fourth embodiment.
【図13】蛍光灯の明滅周期を示す図。FIG. 13 is a diagram showing a flicker cycle of a fluorescent lamp.
【図14】従来のMOS型イメージセンサを用いて蛍光
灯下で撮影された画像の状態を示す図。FIG. 14 is a diagram showing a state of an image photographed under a fluorescent lamp using a conventional MOS image sensor.
【図15】フリッカの発生原因を説明するための図。FIG. 15 is a diagram illustrating a cause of flicker generation.
10…イメージセンサ部 11…画素セル 12…垂直レジスタ 13…スキャン部 14…水平レジスタ 15…アンプ 16…タイミングジェネレータ 17…TG/SG 18…A/Dコンバータ 19…セレクタA 20…ラインメモリA 21…ラインメモリB 22…セレクタB 23…フレームメモリ 24…ゲイン補正係数算出器 25…係数メモリ 26…乗算器 27…セレクタC 28…カメラ信号処理部 61…セレクタD 62…フレームメモリA 63…フレームメモリB 81…セレクタE 82…係数レジスタA 83…係数レジスタB 84…セレクタF 111…ΔSAve.算出部 112…Tf 決定部DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image sensor part 11 ... Pixel cell 12 ... Vertical register 13 ... Scanning part 14 ... Horizontal register 15 ... Amplifier 16 ... Timing generator 17 ... TG / SG 18 ... A / D converter 19 ... Selector A 20 ... Line memory A 21 ... Line memory B 22 ... Selector B 23 ... Frame memory 24 ... Gain correction coefficient calculator 25 ... Coefficient memory 26 ... Multiplier 27 ... Selector C 28 ... Camera signal processing unit 61 ... Selector D 62 ... Frame memory A 63 ... Frame memory B 81: Selector E 82: Coefficient register A 83: Coefficient register B 84: Selector F 111: ΔS Ave. Calculation unit 112: T f determination unit
Claims (4)
射光量に応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、
前記光電変換部からの電気信号が列毎に順次読み出され
る垂直信号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前
記垂直信号線への読み出しを制御する垂直制御部と、こ
の垂直制御部によって前記垂直信号線に読み出された電
気信号の水平方向への転送を制御する水平制御部とを具
備した固体撮像装置の信号処理方法において、 前記光電変換部から読み出された第1の電気信号と、第
1の電気信号の読み出し時刻から時間Δtずらして該光
電変換部から読み出された第2の電気信号とから、行方
向に設けられた前記光電変換部への入射光量の輝度変化
に対するゲイン補正係数を算出するステップと、 前記ゲイン補正係数を基に、第2の電気信号を補正する
ステップとを含むことを特徴とする固体撮像装置の信号
処理方法。A plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction to generate an electric signal according to an amount of incident light;
A vertical signal line from which an electric signal from the photoelectric conversion unit is sequentially read out for each column, a vertical control unit that controls reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line, and the vertical control unit A signal processing method for a solid-state imaging device, comprising: a horizontal control unit configured to control a transfer of an electric signal read to the vertical signal line in a horizontal direction. The first electric signal read from the photoelectric conversion unit And a second electric signal read from the photoelectric conversion unit at a time Δt shifted from the read time of the first electric signal, based on a change in the amount of light incident on the photoelectric conversion unit provided in the row direction. A signal processing method for a solid-state imaging device, comprising: calculating a gain correction coefficient; and correcting a second electric signal based on the gain correction coefficient.
の信号Sの読み出し時刻から時間Δt’ずらして第1の
信号Sが読み出さ11れた光電変換部から読み出された
第2の信号S”との差ΔSを,前記時間Δt’を変化さ
せて複数求めるステップと、 前記時間Δt’を変化させて求められた複数のΔSを比
較することによって輝度変化の周期を求めるステップ
と、を含んで決定されることを特徴とする請求項1に記
載の固体撮像装置の信号処理方法。2. The time Δt is defined by a first signal S read from the photoelectric conversion unit and a first signal S.
The time difference ΔS from the second signal S ″ read from the photoelectric conversion unit from which the first signal S is read 11 is shifted by the time Δt ′ from the read time of the signal S, and the time Δt ′ is changed. 2. The method according to claim 1, further comprising: determining a plurality of times; and determining a period of a luminance change by comparing a plurality of ΔS obtained by changing the time Δt ′. 3. A signal processing method for a solid-state imaging device.
射光量に応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、
前記光電変換部からの電気信号が列毎に順次読み出され
る垂直信号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前
記垂直信号線への読み出しを制御する垂直制御部と、こ
の垂直制御部によって前記垂直信号線に読み出された電
気信号の水平方向への転送を制御する水平制御部とを具
備した固体撮像装置において、 前記光電変換部から読み出された第1の信号と、第1の
信号の読み出し時刻から時間Δtずらして第1の信号が
読み出された光電変換部から読み出された第2の信号と
から、行方向に設けられた前記光電変換部への入射光量
の輝度変化に対するゲイン補正係数を算出するゲイン補
正係数算出手段と、算出されたゲイン補正係数を基に、
第2の信号を補正する補正手段とを具備してなることを
特徴とする固体撮像装置。3. A plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction and generating an electric signal according to an amount of incident light;
A vertical signal line from which an electric signal from the photoelectric conversion unit is sequentially read out for each column, a vertical control unit that controls reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line, and a vertical control unit A solid-state imaging device comprising: a horizontal control unit that controls a horizontal transfer of an electric signal read to the vertical signal line; a first signal read from the photoelectric conversion unit; From the second signal read from the photoelectric conversion unit from which the first signal is read by shifting the time Δt from the signal reading time to the luminance change of the amount of light incident on the photoelectric conversion unit provided in the row direction Gain correction coefficient calculating means for calculating a gain correction coefficient for, based on the calculated gain correction coefficient,
A solid-state imaging device comprising: a correction unit that corrects a second signal.
射光量に応じた電気信号を生じる複数の光電変換部と、
前記光電変換部からの電気信号が列毎に順次読み出され
る垂直信号線と、前記光電変換部で生じた電気信号の前
記垂直信号線への読み出しを制御する垂直制御部と、こ
の垂直制御部によって前記垂直信号線に読み出された電
気信号の水平方向への転送を制御する水平制御部とを具
備した固体撮像装置において、 前記光電変換部から読み出された第1の信号Sと、第1
の信号Sの読み出し時刻から時間Δt’ずらして第1の
信号Sが読み出された光電変換部から読み出された第2
の信号S”との差ΔSを、前記時間Δt’を変化させて
複数求める手段と、 前記時間Δt’を変化させて求められた複数のΔSを比
較することによって、輝度変化の周期を決定する手段と
を具備することを特徴とする固体撮像装置。4. A plurality of photoelectric conversion units arranged two-dimensionally in a row direction and a column direction and generating an electric signal according to an amount of incident light;
A vertical signal line from which an electric signal from the photoelectric conversion unit is sequentially read out for each column, a vertical control unit that controls reading of an electric signal generated by the photoelectric conversion unit to the vertical signal line, and a vertical control unit A solid-state imaging device comprising: a horizontal control unit that controls a horizontal transfer of an electric signal read to the vertical signal line; a first signal S read from the photoelectric conversion unit;
The second signal read from the photoelectric conversion unit from which the first signal S has been read is shifted from the read time of the signal S by the time Δt ′.
Means for calculating a plurality of differences ΔS from the signal S ″ by changing the time Δt ′, and comparing a plurality of ΔS obtained by changing the time Δt ′ to determine a cycle of luminance change. A solid-state imaging device comprising:
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-
1998
- 1998-11-30 JP JP10338936A patent/JP2000165752A/en active Pending
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