JP2003298951A - Output correction apparatus for image sensor - Google Patents

Output correction apparatus for image sensor

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JP2003298951A JP2002133345A JP2002133345A JP2003298951A JP 2003298951 A JP2003298951 A JP 2003298951A JP 2002133345 A JP2002133345 A JP 2002133345A JP 2002133345 A JP2002133345 A JP 2002133345A JP 2003298951 A JP2003298951 A JP 2003298951A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To figure out a proper correction value corresponding to dispersion in an output depending on the characteristic of each pixel so as to correct the output of an image sensor with high accuracy without affected by a random noise included in an output signal of each pixel. <P>SOLUTION: An output correction apparatus for an image sensor reads a correction value corresponding to dispersion in the output characteristic of each pixel stored in advance in a memory and corrects according to prescribed arithmetic processing the output signal of each pixel in an image sensor using optical sensor circuits as the unit of pixels outputting a sensor signal corresponding to a current flowing to a photoelectric conversion element depending on the intensity of incident light. The output correction apparatus is provided with: a means for obtaining the average of outputs of each pixel of a plurality of frames in a dark state or a bright state of the image sensor; and a means for obtaining a correction value for each pixel so that the averages of the outputs of the pixels are equalized in a prescribed way. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、MOS型イメージセン
サにおける各画素の出力のバラツキを補正するイメージ
センサの出力補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output correction device for an image sensor for correcting variations in the output of each pixel in a MOS type image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、MOS型のイメージセンサにあっ
ては、その1画素分の光センサ回路が、図1に示すよう
に、入射光Lsの光量に応じたセンサ電流を生ずる光電
変換素子としてのフォトダイオードPDと、そのフォト
ダイオードPDに流れるセンサ電流をサブスレッショル
ド領域の特性を利用した弱反転状態で対数特性をもって
電圧信号Vpdに変換するトランジスタQ1と、その変
換された電圧信号Vpdを増幅するトランジスタQ2
と、読出し信号Vsのパルスタイミングでもってセンサ
信号Voを出力するトランジスタQ3とによって構成さ
れ、ダイナミックレンジを拡大して光信号の検出を高感
度で行わせることができるようになっている。そして、
トランジスタQ1のドレイン電圧VDを所定時間だけ定
常値よりも低く設定することにより、フォトダイオード
PDの寄生容量に蓄積された残留電荷を放電させて初期
化することにより、センサ電流に急激な変化が生じても
即座にそのときの入射光Lsの光量に応じた電圧信号V
pdが得られるようにして、入射光量が少ない場合でも
残像が生ずることがないようにしている(特開2000
−329616号公報参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a MOS type image sensor, an optical sensor circuit for one pixel is, as shown in FIG. 1, a photoelectric conversion element for generating a sensor current according to the amount of incident light Ls. Photodiode PD, a transistor Q1 for converting the sensor current flowing in the photodiode PD into a voltage signal Vpd with a logarithmic characteristic in a weak inversion state utilizing the characteristics of the subthreshold region, and the converted voltage signal Vpd is amplified. Transistor Q2
And a transistor Q3 that outputs the sensor signal Vo at the pulse timing of the read signal Vs, and is capable of expanding the dynamic range to detect an optical signal with high sensitivity. And
By setting the drain voltage VD of the transistor Q1 lower than the steady value for a predetermined time, the residual charge accumulated in the parasitic capacitance of the photodiode PD is discharged and initialized, thereby causing a rapid change in the sensor current. Even immediately, the voltage signal V corresponding to the light amount of the incident light Ls at that time
The pd is obtained so that an afterimage does not occur even when the amount of incident light is small (Japanese Patent Laid-open No. 2000-2000).
-329616 gazette).

【0003】このような光センサ回路にあっては、図3
に示すように、入射光量に応じてフォトダイオードPD
に流れるセンサ電流が多いときには対数出力特性を示す
が、センサ電流が少ないときにはフォトダイオードPD
の寄生容量Cの充電に応答遅れを生じてほぼ線形の非対
数出力特性を示すようになっている。図中、WAは非対
数応答領域を示し、WBは対数応答領域を示している。
Such an optical sensor circuit is shown in FIG.
As shown in, the photodiode PD
Shows a logarithmic output characteristic when there is a large amount of sensor current flowing in the photodiode PD.
A response delay occurs in charging of the parasitic capacitance C, and a substantially linear non-logarithmic output characteristic is exhibited. In the figure, WA indicates a non-logarithmic response region, and WB indicates a logarithmic response region.

【0004】しかして、このような光センサ回路を画素
単位に用いたイメージセンサでは、図4に示すように、
各画素の構造上からくる出力特性のバラツキを生じてし
まい、その出力特性が揃うように各画素の出力補正を行
う必要があるものになっている。図中、Ioは入射光が
ないときにフォトダイオードPDに流れる暗電流に応じ
た暗時のセンサ電流を示している。
However, in an image sensor using such an optical sensor circuit for each pixel, as shown in FIG.
The output characteristics vary due to the structure of each pixel, and it is necessary to correct the output of each pixel so that the output characteristics are uniform. In the figure, Io represents the sensor current in the dark, which corresponds to the dark current flowing in the photodiode PD when there is no incident light.

【0005】各画素の出力特性のバラツキの要因として
は、主として、トランジスタQ1のサブスレッショルド
領域の特性を利用して入射光Lsの光量に応じた電圧信
号Vpdを生じさせるに際して、そのトランジスタQ1
のサブスレッショルド値が画素ごとに異なるためであ
る。また、各画素にあって対数変換された電圧信号を高
インピーダンスをもって増幅して出力させる必要がある
が、その増幅用トランジスタQ2の特性の不揃いも各画
素の出力のバラツキの要因となっている。
The cause of the variation in the output characteristic of each pixel is mainly to use the characteristic of the subthreshold region of the transistor Q1 to generate the voltage signal Vpd corresponding to the light quantity of the incident light Ls.
This is because the subthreshold value of is different for each pixel. Further, it is necessary to amplify the logarithmically converted voltage signal in each pixel with a high impedance and output the amplified voltage signal, but the nonuniformity of the characteristics of the amplifying transistor Q2 also causes a variation in the output of each pixel.

【0006】そのため、以下の方法によって各画素の出
力特性のバラツキを補正することが本願と同一の出願人
によって提案されている(特願2000−40493
1、特願2000−404933、特願2001−75
035、特願2001−75036)。
Therefore, it is proposed by the same applicant as the present application to correct the variation in the output characteristics of each pixel by the following method (Japanese Patent Application No. 2000-40493).
1, Japanese Patent Application 2000-404933, Japanese Patent Application 2001-75
035, Japanese Patent Application No. 2001-75036).

【0007】それは、予め各画素の出力特性のバラツキ
状態を測定して、それが所定の出力特性になるようなオ
フセット補正値およびゲイン補正値を作成してメモリに
記憶しておき、そのメモリから対応する補正値を読み出
して各画素の出力のオフセット補正およびゲイン補正を
行わせるようにしている。
That is, the variation state of the output characteristic of each pixel is measured in advance, an offset correction value and a gain correction value that produce the predetermined output characteristic are created and stored in a memory, and the value is stored in the memory. Corresponding correction values are read and offset correction and gain correction of the output of each pixel are performed.

【0008】その際、対数出力特性をもったイメージセ
ンサでは、基本的に画素に蓄積された電荷の強制リセッ
トが行われないために暗出力は得られない。そのため、
以下のような補正手段がとられている。
At this time, in an image sensor having a logarithmic output characteristic, a dark output cannot be obtained because basically the electric charge accumulated in the pixel is not forcibly reset. for that reason,
The following correction means are adopted.

【0009】まず、暗レベルの補正を行わせるべく、入
射光をしゃ断した暗時の状態で、各画素の暗時(Io)
の出力が一致するようにオフセット補正を行わせる。次
いで、明レベルの補正を行わせるべく、均一な光を入射
させた明時の状態で、各画素の出力特性の傾きが揃うよ
うにゲイン補正を行わせる。あるいはまた、これとは逆
の手順で、均一な光を入射させた明時の状態で各画素の
出力が揃うようにオフセット補正を行わせたうえで、入
射光をしゃ断した暗時の状態で各画素の暗時の出力が一
致するようにゲイン補正を行わせることによって、各画
素の出力特性のバラツキを補正するようにしている。
First, in order to correct the dark level, the dark state (Io) of each pixel is set in the dark state in which the incident light is cut off.
Offset correction is performed so that the outputs of the two coincide with each other. Next, in order to correct the brightness level, the gain is corrected so that the inclinations of the output characteristics of the pixels are aligned in the bright state when uniform light is incident. Alternatively, in the reverse order of this procedure, offset correction is performed so that the output of each pixel is aligned in the bright state when uniform light is incident, and then in the dark state when the incident light is cut off. The gain correction is performed so that the dark outputs of the pixels are matched with each other, thereby correcting the variations in the output characteristics of the pixels.

【0010】従来では、コンピュータがイメージセンサ
における1フレーム(1画面)分の各画素の出力データ
をとり込んで、各画素の出力のバラツキに応じたオフセ
ット補正値およびゲイン補正値をわり出すようにしてい
る。
Conventionally, a computer takes in output data of each pixel for one frame (one screen) in an image sensor, and calculates an offset correction value and a gain correction value according to variations in the output of each pixel. ing.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】解決しようとすね問題
点は、入射光に応じて光電変換素子に流れる電流に応じ
たセンサ信号を出力する光センサ回路を画素単位に用い
たイメージセンサの出力補正を行わせるに際して、イメ
ージセンサの1フレーム分の各画素の出力データによっ
て各画素の出力のバラツキに応じたオフセット補正値お
よびゲイン補正値をわり出すようにするのでは、各画素
の出力にランダムノイズが含まれているので、各画素の
出力のバラツキが不定となって、逐次求められるオフセ
ット補正値およびゲイン補正値が不適正なものになって
しまうことである。
The shin problem to be solved is to correct the output of an image sensor using a photosensor circuit for outputting a sensor signal corresponding to a current flowing through a photoelectric conversion element in accordance with incident light in pixel units. When performing the above, it is necessary to calculate the offset correction value and the gain correction value according to the variation in the output of each pixel based on the output data of each pixel for one frame of the image sensor. Therefore, the variation in the output of each pixel becomes indefinite, and the offset correction value and the gain correction value that are sequentially obtained become improper.

【0012】その場合、それぞれランダムノイズが含ま
れる画素間では、両者のランダムノイズが加わった大き
な出力のバラツキを生じてしまうことになる。
In this case, between pixels that include random noise, respectively, a large output variation will occur due to the addition of both random noises.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、入射光に応じ
て光電変換素子に流れる電流に応じたセンサ信号を出力
する光センサ回路を画素単位に用いたイメージセンサに
おける各画素の出力信号を、予めメモリに記憶されてい
る各画素の出力特性のバラツキに応じた補正値を読み出
して、所定の演算処理によって補正するに際して、ラン
ダムノイズの影響を受けることなく、各画素の特性上か
らくる出力のバラツキに応じた適正な補正値をわり出す
ことができるようにするべく、イメージセンサの暗状態
または明状態における複数フレーム分の各画素ごとの出
力の平均値を求めて、各画素の出力の平均値が所定に揃
うように各画素ごとの補正値を求める手段をとるように
している。
According to the present invention, an output signal of each pixel in an image sensor in which an optical sensor circuit for outputting a sensor signal according to a current flowing through a photoelectric conversion element in response to incident light is used for each pixel. , Read the correction value according to the variation of the output characteristics of each pixel stored in advance in the memory, and when performing the correction by the predetermined arithmetic processing, the output that comes from the characteristics of each pixel without being affected by the random noise. In order to be able to calculate an appropriate correction value according to the variation of, the average value of the output of each pixel for multiple frames in the dark state or the bright state of the image sensor is calculated, and the output of each pixel is A means for obtaining a correction value for each pixel is provided so that the average value is adjusted to a predetermined value.

【0014】[0014]

【実施例】本発明に係るイメージセンサは、基本的に、
前述した図1に示す光センサ回路を画素単位に用いてい
る。
The image sensor according to the present invention is basically
The above-described photosensor circuit shown in FIG. 1 is used for each pixel.

【0015】その光センサ回路としては、入射光Lsの
光量に応じたセンサ電流を生ずる光電変換素子としての
フォトダイオードPDと、そのフォトダイオードPDに
流れるセンサ電流を、サブスレッショルド領域の特性を
利用した弱反転状態で対数特性をもって電圧信号Vpd
に変換するトランジスタQ1と、その変換された電圧信
号Vpdを増幅するトランジスタQ2と、読出し信号V
sのパルスタイミングでもってセンサ信号Voを出力す
るトランジスタQ3とによって構成されている。
As the optical sensor circuit, a photodiode PD as a photoelectric conversion element which generates a sensor current according to the amount of incident light Ls, and a sensor current flowing in the photodiode PD are utilized in the characteristics of the subthreshold region. The voltage signal Vpd having a logarithmic characteristic in the weak inversion state
, A transistor Q1 for amplifying the converted voltage signal Vpd, and a read signal V1.
and a transistor Q3 that outputs a sensor signal Vo at a pulse timing of s.

【0016】その場合、トランジスタQ1のゲート電圧
VGの値が、そのドレイン電圧VD以下となるように設
定される。
In that case, the value of the gate voltage VG of the transistor Q1 is set to be equal to or lower than its drain voltage VD.

【0017】その光センサ回路では、フォトダイオード
PDに充分な光量をもって入射光Lsが当たっていると
きには、トランジスタQ1には充分なセンサ電流が流れ
ることになり、そのトランジスタQ1の抵抗値もさほど
大きくないことから、イメージセンサとして残像を生ず
ることがないような充分な応答速度をもって光信号の検
出を行わせることができる。
In the optical sensor circuit, when the incident light Ls is incident on the photodiode PD with a sufficient amount of light, a sufficient sensor current flows in the transistor Q1 and the resistance value of the transistor Q1 is not so large. Therefore, the optical sensor can detect the optical signal with a sufficient response speed that does not cause an afterimage as an image sensor.

【0018】しかし、フォトダイオードPDの入射光L
sの光量が少なくなってトランジスタQ1に流れるセン
サ電流が小さくなると、トランジスタQ1はそれに流れ
る電流が1桁小さくなるとその抵抗値が1桁大きくなる
ように動作するように設定されていることから、トラン
ジスタQ1の抵抗値が増大し、フォトダイオードPDの
寄生容量Cとの時定数が大きくなってその寄生容量Cに
蓄積された電荷を放電するのに時間がかかるようにな
る。そのため、入射光Lsの光量が少なくなるにしたが
って、残像が長時間にわたって観測されることになる。
However, the incident light L of the photodiode PD is
When the amount of light of s decreases and the sensor current flowing through the transistor Q1 decreases, the transistor Q1 is set to operate such that its resistance value increases by one digit when the current flowing through it decreases by one digit. The resistance value of Q1 increases, the time constant with the parasitic capacitance C of the photodiode PD increases, and it takes time to discharge the charge accumulated in the parasitic capacitance C. Therefore, an afterimage is observed for a long time as the amount of the incident light Ls decreases.

【0019】したがって、フォトダイオードPDの入射
光Lsの光量が少ないときのセンサ電流に応じた電圧信
号Vpdの飽和時間が長くなるため、図5に示すような
読出し信号Vsのパルスタイミングでセンサ信号Voの
読み出しを行うと、当初ほど大きなレベルの出力が残像
となってあらわれる。なお、図5中、Vpd′は増幅用
のトランジスタQ2によって反転増幅された電圧信号を
示している。
Therefore, the saturation time of the voltage signal Vpd corresponding to the sensor current when the light quantity of the incident light Ls of the photodiode PD is small becomes long, so that the sensor signal Vo is generated at the pulse timing of the read signal Vs as shown in FIG. When the reading is performed, the output of a level as high as at the beginning appears as an afterimage. In FIG. 5, Vpd 'represents the voltage signal inverted and amplified by the amplifying transistor Q2.

【0020】このような光センサ回路にあって、センサ
信号Voの読出しに先がけて、トランジスタQ1のドレ
イン電圧VDを所定時間だけ定常値よりも低く設定し
て、フォトダイオードPDの寄生容量Cに蓄積された電
荷を放電させて初期化することにより、センサ電流に急
激な変化が生じても即座にそのときの入射光量に応じた
電圧信号が得られるようにして、入射光Lsの光量が少
ない場合でも残像を生ずることがないようにしている。
In such an optical sensor circuit, prior to reading the sensor signal Vo, the drain voltage VD of the transistor Q1 is set lower than the steady value for a predetermined time and stored in the parasitic capacitance C of the photodiode PD. In the case where the quantity of incident light Ls is small, a voltage signal corresponding to the quantity of incident light at that time is immediately obtained by discharging the generated electric charge and initializing it, even if a sudden change occurs in the sensor current. But I try not to cause afterimages.

【0021】図2は、そのときの光センサ回路における
各部信号のタイムチャートを示している。ここで、t1
は初期化のタイミングを、t2は光信号検出のタイミン
グを示している。トランジスタQ1のドレイン電圧VD
を定常値(ハイレベルH)から低い電圧(ローレベル
L)に切り換える所定時間tmとしては、例えば1画素
分の読出し速度が100nsec程度の場合に5μse
c程度に設定される。図中、TはフォトダイオードPD
の寄生容量Cの蓄積期間を示しており、その蓄積期間T
はNTSC信号の場合1/30sec(または1/60
sec)程度となる。
FIG. 2 shows a time chart of signals at various parts in the optical sensor circuit at that time. Where t1
Indicates the initialization timing, and t2 indicates the optical signal detection timing. Drain voltage VD of transistor Q1
The predetermined time tm for switching from a steady value (high level H) to a low voltage (low level L) is, for example, 5 μse when the reading speed for one pixel is about 100 nsec.
It is set to about c. In the figure, T is a photodiode PD
Shows the accumulation period of the parasitic capacitance C of the
Is 1/30 sec for NTSC signals (or 1/60
sec).

【0022】このようなものにあって、初期化時にトラ
ンジスタQ1のドレイン電圧VDがローレベルLに切り
換えられると、そのときのゲート電圧VGとドレイン電
圧VDとの間の電位差がトランジスタQ1のしきい値よ
りも大きければトランジスタQ1が低抵抗状態になる。
それにより、そのときのソース側の電位がドレイン電圧
VDと同じになり(n−MOSトランジスタではソース
電圧=ドレイン電圧となる)、フォトダイオードPDの
接合容量Cが放電状態になる。
In such a case, when the drain voltage VD of the transistor Q1 is switched to the low level L at the time of initialization, the potential difference between the gate voltage VG and the drain voltage VD at that time is the threshold of the transistor Q1. If it is larger than the value, the transistor Q1 is in a low resistance state.
As a result, the potential on the source side at that time becomes the same as the drain voltage VD (in the n-MOS transistor, source voltage = drain voltage), and the junction capacitance C of the photodiode PD is discharged.

【0023】そして、tm時間の経過後にそのドレイン
電圧VDが定常のハイレベルHに切り換えられて光信号
の検出が行われると、ソース側の電位がドレイン電圧V
Dよりも低くなって、そのときのゲート電圧VGとドレ
イン電圧VDとの間の電位差がしきい値よりも大きけれ
ばMOSトランジスタQ1が低抵抗状態になり、フォト
ダイオードPDの接合容量Cに充電が開始される。
When the drain voltage VD is switched to the steady high level H after the tm time has elapsed and the optical signal is detected, the potential on the source side changes to the drain voltage V.
If it becomes lower than D and the potential difference between the gate voltage VG and the drain voltage VD at that time is larger than the threshold value, the MOS transistor Q1 is in a low resistance state, and the junction capacitance C of the photodiode PD is charged. Be started.

【0024】このように光信号の検出に先がけてフォト
ダイオードPDの接合容量Cを放電させて初期化したの
ちにその寄生容量Cを充電させるようにすると、その初
期化のタイミングから一定時間経過した時点での出力電
圧(フォトダイオードPDの端子電圧)Vpdは入射光
Lsの光量に応じた値となる。すなわち、初期化後には
入射光Lsの光量の変化に追随した一定の時定数による
放電特性が得られるようになる。
As described above, when the junction capacitance C of the photodiode PD is discharged and initialized prior to the detection of the optical signal and then the parasitic capacitance C is charged, a fixed time has elapsed from the initialization timing. The output voltage (terminal voltage of the photodiode PD) Vpd at the time point has a value according to the light amount of the incident light Ls. That is, after the initialization, the discharge characteristic with a constant time constant following the change in the light amount of the incident light Ls can be obtained.

【0025】その際、長時間放置すればドレイン電圧V
DからトランジスタQ1を通して供給される電流とフォ
トダイオードPDを流れる電流とは同じになるが、前に
残った電荷がなければ常に同じ放電特性が得られるので
残像が生ずることがなくなる。
At this time, if left for a long time, the drain voltage V
Although the current supplied from D through the transistor Q1 is the same as the current flowing through the photodiode PD, the same discharge characteristic is always obtained if there is no charge remaining before, so that an afterimage does not occur.

【0026】したがって、初期化してから一定の時間を
定めて光信号を検出するようにすれば、入射光Lsの光
量に応じた残像のないセンサ信号Voを得ることができ
るようになる。
Therefore, if the optical signal is detected at a fixed time after the initialization, it is possible to obtain the sensor signal Vo having no afterimage according to the light quantity of the incident light Ls.

【0027】図6は、このような光センサ回路を画素単
位として、画素をマトリクス状に複数配設して、各画素
のセンサ信号の時系列的な読出し走査を行わせるように
したイメージセンサの一構成例を示している。
FIG. 6 shows an image sensor in which a plurality of pixels are arranged in a matrix with such an optical sensor circuit as a pixel unit to perform a time-series read-out scanning of a sensor signal of each pixel. An example of one configuration is shown.

【0028】そのイメージセンサは、その基本的な構成
が、例えば、D11〜D44からなる4×4の画素をマ
トリクス状に配設して、各1ライン分の画素列を画素列
選択回路1から順次出力される選択信号LS1〜LS4
によって選択し、その選択された画素列における各画素
を、画素選択回路2から順次出力される選択信号DS1
〜DS4によってスイッチ群3における各対応するスイ
ッチSW1〜SW4が逐次オン状態にされることによっ
て各画素のセンサ信号Voが時系列的に読み出されるよ
うになっている。図中、4は各画素における前記トラン
ジスタQ1のゲート電圧VG用電源であり、6はドレイ
ン電圧VD用電源である。
The basic structure of the image sensor is that, for example, 4 × 4 pixels D11 to D44 are arranged in a matrix, and a pixel column for each one line is output from the pixel column selection circuit 1. Selection signals LS1 to LS4 that are sequentially output
Selection signal DS1 sequentially output from the pixel selection circuit 2 for each pixel in the selected pixel column.
.. to DS4 sequentially turn on the corresponding switches SW1 to SW4 in the switch group 3, whereby the sensor signal Vo of each pixel is read out in time series. In the figure, 4 is a power supply for the gate voltage VG of the transistor Q1 in each pixel, and 6 is a power supply for the drain voltage VD.

【0029】そして、このようなイメージセンサにあっ
て、各1ライン分の画素列の選択に際して、その選択さ
れた画素列における各画素の前記トランジスタQ1のド
レイン電圧VDを所定のタイミングをもって定常時のハ
イレベルHおよび初期化時のローレベルLに切り換える
電圧切換回路5が設けられている。
In such an image sensor, when selecting a pixel row for each one line, the drain voltage VD of the transistor Q1 of each pixel in the selected pixel row is steady at a predetermined timing. A voltage switching circuit 5 for switching between a high level H and a low level L at the time of initialization is provided.

【0030】このように構成された本発明によるイメー
ジセンサの動作について、図7に示す各部信号のタイム
チャートとともに、以下説明をする。
The operation of the image sensor according to the present invention having the above-mentioned structure will be described below with reference to the time chart of the signals of the respective parts shown in FIG.

【0031】まず、画素列選択信号LS1がハイレベル
Hになると、それに対応するD11,D12,D13,
D14からなる第1の画素列が選択される。そして、L
S1がハイレベルHになっている一定期間T1のあいだ
画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになっ
て、各画素D11,D12,D13,D14のセンサ信
号Voが順次読み出される。
First, when the pixel column selection signal LS1 goes to high level H, D11, D12, D13,
The first pixel column consisting of D14 is selected. And L
During a certain period T1 in which S1 is at high level H, the pixel selection signals DS1 to DS4 sequentially become high level H, and the sensor signals Vo of the pixels D11, D12, D13, D14 are sequentially read.

【0032】次いで、画素列選択信号LS1がローレベ
ルLになった時点で次のLS2がハイレベルHになる
と、それに対応するD21,D22,D23,D24か
らなる第2の画素列が選択される。そして、LS2がハ
イレベルHになっている一定期間T1のあいだ画素選択
信号DS1〜DS4が順次ハイレベルHになって、各画
素D21,D22,D23,D24のセンサ信号Voが
順次読み出される。
Next, when the next LS2 becomes high level H at the time when the pixel column selection signal LS1 becomes low level L, the second pixel column composed of D21, D22, D23 and D24 corresponding thereto is selected. . Then, the pixel selection signals DS1 to DS4 are sequentially set to the high level H during the fixed period T1 in which the LS2 is set to the high level H, and the sensor signals Vo of the pixels D21, D22, D23, D24 are sequentially read.

【0033】以下同様に、画素列選択信号LS3および
LS4が連続的にハイレベルHになって各対応する第3
および第4の画素列が順次選択され、LS3およびLS
4がそれぞれハイレベルHになっている一定期間T1の
あいだ画素選択信号DS1〜DS4が順次ハイレベルH
になって、各画素D31,D32,D33,D34およ
びD41,D42,D43,D44のセンサ信号Voが
順次読み出される。
Similarly, the pixel column selection signals LS3 and LS4 are continuously set to the high level H and the corresponding third columns are selected.
And the fourth pixel column are sequentially selected, and LS3 and LS
4 are at the high level H, the pixel selection signals DS1 to DS4 are sequentially at the high level H during the fixed period T1.
Then, the sensor signals Vo of the pixels D31, D32, D33, D34 and D41, D42, D43, D44 are sequentially read.

【0034】また、画素列選択信号LS1がT1期間後
にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択さ
れている第1の画素列における各画素D11,D12,
D13,D14のドレイン電圧VD1をそれまでのハイ
レベルHからローレベルLに所定時間T2のあいだ切り
換えることによって各画素の初期化が行われ、1サイク
ル期間T3の経過後に行われる次サイクルにおけるセン
サ信号の読出しにそなえる。
Further, when the pixel column selection signal LS1 falls to the low level L after the period T1, each pixel D11, D12, in the first pixel column selected at that time
Initialization of each pixel is performed by switching the drain voltage VD1 of D13 and D14 from the high level H until then to the low level L for a predetermined time T2, and the sensor signal in the next cycle performed after the elapse of one cycle period T3. Prepare for reading.

【0035】次いで、画素列選択信号LS2がT1期間
後にローレベルLに立ち下がった時点で、そのとき選択
されている第2の画素列における各画素D21,D2
2,D23,D24のドレイン電圧VD1をそれまでの
ハイレベルHからローレベルLに所定時間T2のあいだ
切り換えることによって各画素の初期化が行われ、1サ
イクル期間T3の経過後に行われる次サイクルにおける
センサ信号の読出しにそなえる。
Next, when the pixel column selection signal LS2 falls to the low level L after the period T1, each pixel D21, D2 in the second pixel column selected at that time.
2, by switching the drain voltage VD1 of D23, D24 from the high level H until then to the low level L for a predetermined time T2, initialization of each pixel is performed, and in the next cycle performed after the elapse of one cycle period T3. Prepare to read the sensor signal.

【0036】以下同様に、画素列選択信号LS3および
LS4がそれぞれT1期間後にローレベルLに立ち下が
った時点で、そのとき選択されている第3および第4の
画素列にそれぞれ対応するドレイン電圧VD3をローレ
ベルLに切り換えて各画素の初期化が行われ、1サイク
ル期間T3の経過後に行われる次サイクルにおけるセン
サ信号の読出しにそなえる。
Similarly, when the pixel column selection signals LS3 and LS4 fall to the low level L after the period T1 respectively, the drain voltages VD3 respectively corresponding to the third and fourth pixel columns selected at that time. Is switched to the low level L to initialize each pixel, and the sensor signal is read out in the next cycle performed after the elapse of one cycle period T3.

【0037】なお、ここでは画素列選択信号LSX(X
=1〜4)がT1期間後にローレベルLに立ち下がった
時点でドレイン電圧VDXをローレベルLに切り換えて
初期化を行わせるようにしているが、その初期化のタイ
ミングは画素列選択信号LSXがローレベルL状態にあ
る画素列選択の休止期間T4中であればよい。
Here, the pixel column selection signal LSX (X
1 to 4) fall to the low level L after the period T1, the drain voltage VDX is switched to the low level L to perform initialization. The initialization timing is the pixel column selection signal LSX. Is in the low level L state during the pause period T4 for pixel column selection.

【0038】以上のような各部信号の発生のタイミング
は、図示しないECUの制御下で画素列選択回路1、画
素選択回路2および電圧切換回路5の駆動を行わせるこ
とによって決定されるようになっている。
The timing of generation of the signals of the respective parts as described above is determined by driving the pixel column selection circuit 1, the pixel selection circuit 2 and the voltage switching circuit 5 under the control of an ECU (not shown). ing.

【0039】このように、各画素のセンサ信号の読出し
走査に応じた適切なタイミングをもって各画素の初期化
を行わせることによって、イメージセンサ全体としての
蓄積時間の過不足を低減できるようになる。
As described above, by initializing each pixel at an appropriate timing according to the reading scanning of the sensor signal of each pixel, it becomes possible to reduce the excess or deficiency of the accumulation time of the image sensor as a whole.

【0040】そして、残像がなく、ダイナミックレンジ
の広い対数出力特性をもったイメージセンサが実現でき
るようになる。
Further, it is possible to realize an image sensor having a logarithmic output characteristic having a wide dynamic range and no afterimage.

【0041】本発明では、以上のように構成されたイメ
ージセンサにあって、各画素のセンサ信号Voの出力特
性のバラツキを是正するべく、予め各画素のセンサ信号
Voのバラツキ状態を測定して、それが所定の出力特性
になるようなオフセット補正値およびゲイン補正値を作
成してメモリに記憶しておき、そのメモリから対応する
補正値を読み出して各画素のオフセット補正およびゲイ
ン補正を行わせるようにしている。
In the present invention, in the image sensor configured as described above, the variation state of the sensor signal Vo of each pixel is measured in advance in order to correct the variation of the output characteristic of the sensor signal Vo of each pixel. , Create an offset correction value and a gain correction value such that they have predetermined output characteristics, store them in a memory, and read the corresponding correction value from the memory to perform offset correction and gain correction of each pixel. I am trying.

【0042】その際、特に本発明では、各画素から出力
するセンサ信号Voに含まれるランダムノイズの影響を
除去するべく、イメージセンサの暗状態および明状態に
おける複数フレーム分の各画素ごとの出力の平均値を求
める手段と、各画素の出力の平均値が所定に揃うように
各画素ごとのオフセット補正値およびゲイン補正値を求
める手段とを設けるようにしている。
In this case, particularly in the present invention, in order to eliminate the influence of random noise contained in the sensor signal Vo output from each pixel, the output of each pixel for a plurality of frames in the dark state and the bright state of the image sensor is removed. A means for obtaining the average value and a means for obtaining the offset correction value and the gain correction value for each pixel are provided so that the average values of the outputs of the pixels are predetermined.

【0043】図8は、本発明によるイメージセンサの出
力補正装置の一構成例を示している。
FIG. 8 shows an example of the configuration of the image sensor output correction apparatus according to the present invention.

【0044】ここでは、ECU9によるアドレス制御下
において、通常撮影時におけるイメージセンサ8から時
系列的に出力する各画素のセンサ信号を増幅器13によ
って所定レベルに増幅したうえで、AD変換器10によ
りデジタル信号に変換して、そのデジタル化された各画
素の1フレーム分のデータがバッファメモリ(SRAM
等)14に蓄積される。そして、そのバッファメモリ1
4に蓄積されている画素データと、補正データ用のメモ
リ(EEPROM等)11に予め書き込まれている各対
応する画素のオフセット補正値とゲイン補正値とが逐次
読み出されて出力補正回路12に与えられて、所定の演
算処理によって各画素データのオフセット補正およびゲ
イン補正が行われるようになっている。
Here, under the address control by the ECU 9, the sensor signal of each pixel output from the image sensor 8 in a time-sequential manner during normal photographing is amplified to a predetermined level by the amplifier 13 and then digitalized by the AD converter 10. Converted into a signal, the digitized data of each pixel is converted into a buffer memory (SRAM).
Etc.) 14. And the buffer memory 1
4 and the offset correction value and the gain correction value of each corresponding pixel, which are written in advance in the correction data memory (EEPROM or the like) 11, are sequentially read out to the output correction circuit 12. The offset correction and the gain correction of each pixel data are given by given arithmetic processing.

【0045】予め各画素の出力のバラツキに応じて設定
されたオフセット補正値とゲイン補正値とを用いた所定
の演算処理によってなされる各画素データのオフセット
補正およびゲイン補正としては、従来の手法が適用され
る。
A conventional method is used as the offset correction and the gain correction of each pixel data, which is performed by a predetermined calculation process using the offset correction value and the gain correction value set in advance according to the variation of the output of each pixel. Applied.

【0046】そして、オフセット補正値の設定モードで
は、入射光をしゃ断した暗状態でイメージセンサ8から
出力するセンサ信号をバッファメモリ14に蓄積したう
えで、マイクロコンピュータ15がそのバッファメモリ
14に蓄積された各画素データを読み込んで、各画素の
出力が所定に揃うように、各画素の出力のバラツキに応
じたオフセット補正値をわり出して、そのわり出された
各画素のオフセット補正値が不揮発性のメモリ11に書
き込まれるようになっている。
In the offset correction value setting mode, the sensor signal output from the image sensor 8 in the dark state in which the incident light is cut off is stored in the buffer memory 14, and then the microcomputer 15 is stored in the buffer memory 14. Each pixel data is read, and the offset correction value is calculated according to the variation of the output of each pixel so that the output of each pixel is predetermined, and the offset correction value of each pixel thus extracted is nonvolatile. It is adapted to be written in the memory 11.

【0047】その際、マイクロコンピュータ15は、バ
ッファメモリ14に逐次蓄積される複数フレーム分の各
画素のデータをとり込んで、各画素ごとの出力の平均値
を求めることにより各画素の出力に含まれるランダムノ
イズを低減して、その平均値が所定に揃うようなオフセ
ット補正値をわり出すようにしている。
At this time, the microcomputer 15 fetches the data of each pixel for a plurality of frames sequentially accumulated in the buffer memory 14 and obtains the average value of the output for each pixel to include it in the output of each pixel. The random noise generated is reduced, and an offset correction value is calculated so that the average value of the random noise becomes uniform.

【0048】また、ゲイン補正値の設定モードでは、均
一な光を入射した明状態でイメージセンサ8から出力す
るセンサ信号をバッファメモリ14に蓄積したうえで、
マイクロコンピュータ15がそのバッファメモリ14に
蓄積された各画素データを読み込んで、先のオフセット
補正用のデータを基にして、各画素の出力が所定に揃う
ように各画素の出力のバラツキに応じたゲイン補正値を
わり出して、そのわり出された各画素のゲイン補正値が
不揮発性のメモリ11に書き込まれるようになってい
る。
In the gain correction value setting mode, the sensor signal output from the image sensor 8 in a bright state where uniform light is incident is stored in the buffer memory 14,
The microcomputer 15 reads each pixel data accumulated in the buffer memory 14 and responds to the variation in the output of each pixel so that the output of each pixel is predetermined according to the data for offset correction. The gain correction value is calculated, and the calculated gain correction value of each pixel is written in the nonvolatile memory 11.

【0049】その際、マイクロコンピュータ15は、バ
ッファメモリ14に逐次蓄積される複数フレーム分の各
画素のデータをとり込んで、各画素ごとの出力の平均値
を求めることにより各画素の出力に含まれるランダムノ
イズを低減して、その平均値が所定に揃うようなゲイン
補正値をわり出すようにしている。
At this time, the microcomputer 15 fetches the data of each pixel for a plurality of frames sequentially accumulated in the buffer memory 14 and obtains the average value of the output for each pixel to include it in the output of each pixel. The random noise generated is reduced, and a gain correction value is calculated so that the average value of the random noise becomes uniform.

【0050】図9は、本発明によるイメージセンサの出
力補正装置の他の構成例を示している。
FIG. 9 shows another example of the configuration of the output correction device for an image sensor according to the present invention.

【0051】ここでは、前述の場合のように、イメージ
センサ8から出力される各画素の1フレーム分のデータ
を蓄積するバッファメモリを設けることなく、出力補正
回路12が不動作状態にあるときの補正がなされていな
い各画素の出力データをマイクロコンピュータ15が直
接とり込んで、内部メモリに書き込むようにしている。
Here, as in the case described above, when the output correction circuit 12 is in the inoperative state without providing the buffer memory for accumulating the data for one frame of each pixel output from the image sensor 8. The microcomputer 15 directly takes in the output data of each pixel that has not been corrected and writes it in the internal memory.

【0052】また、図10は本発明によるイメージセン
サの出力補正装置のさらに他の構成例を示している。
FIG. 10 shows still another configuration example of the output correction device for an image sensor according to the present invention.

【0053】ここでは、前述の場合のように、外部のマ
イクロコンピュータ15を用いることなく、内蔵のCP
U16がバッファメモリ14に蓄積された各画素のデー
タをとり込んでオフセット補正値およびゲイン補正値を
わり出すようにしている。
Here, unlike the case described above, the built-in CP is used without using the external microcomputer 15.
U16 takes in the data of each pixel accumulated in the buffer memory 14 and calculates the offset correction value and the gain correction value.

【0054】また、本発明は、イメージセンサ8の暗状
態および明状態における各画素の出力データを得に際し
て、実際にイメージセンサ8の入射光をしゃ断したり、
均一な光を入射したりするようなことなく、疑似的に各
画素の暗状態および明状態をつくり出すようにしてい
る。
Further, according to the present invention, when the output data of each pixel in the dark state and the bright state of the image sensor 8 is obtained, the incident light of the image sensor 8 is actually cut off,
The dark state and the bright state of each pixel are artificially created without entering uniform light.

【0055】具体的には、イメージセンサ8の画素単位
となる光センサ回路における対数特性変換用のトランジ
スタQ1のゲート電圧VGを撮影時の定常値よりも高い
値に切り換えてそのトランジスタQ1を導通状態にした
ときのセンサ信号を用いて、各画素の出力のバラツキを
補正する手段を設けるようにしている。
Specifically, the gate voltage VG of the transistor Q1 for logarithmic characteristic conversion in the photosensor circuit in the pixel unit of the image sensor 8 is switched to a value higher than a steady value at the time of photographing, and the transistor Q1 is in a conductive state. By using the sensor signal in this case, a means for correcting the variation in the output of each pixel is provided.

【0056】その際、トランジスタQ1のゲート電圧V
Gを撮影時の定常値よりも高い値に切り換えて導通状態
にして、トランジスタQ1のドレイン電圧VDが定常値
のときのセンサ信号を撮影時における暗時のセンサ出力
に対応させるとともに、そのトランジスタQ1のドレイ
ン電圧VDを定常値よりも低い値に切り換えたときのセ
ンサ信号を撮影時における明時のセンサ出力に対応させ
て、各画素における暗時および明時の出力レベルが揃う
ように出力補正を行わせるようにする。
At this time, the gate voltage V of the transistor Q1
G is switched to a value higher than the steady-state value at the time of shooting to make it conductive so that the sensor signal when the drain voltage VD of the transistor Q1 is at a steady value corresponds to the sensor output in the dark at the time of shooting and the transistor Q1 The output voltage is corrected so that the sensor signal when the drain voltage VD of the pixel is switched to a value lower than the steady value corresponds to the sensor output at the time of light at the time of photographing, and the output levels at the time of darkness and light at each pixel are aligned. Let it be done.

【0057】しかして、このような手段を設けることに
よって、実際にイメージセンサに入射する光をしゃ断さ
せることなく、光が入射した状態のままで暗時および明
時の出力状態を疑似的に作り出して各画素の出力特性の
バラツキを補正することができるようになる。
However, by providing such means, the output state at the time of darkness and at the time of brightness can be artificially created without interrupting the light which actually enters the image sensor. Thus, it becomes possible to correct the variation in the output characteristic of each pixel.

【0058】いま、図1に示す光センサ回路にあって、
対数特性変換用のトランジスタQ1のゲート電圧VGが
撮影時の定常値よりも高い値に切り換えられて導通状態
になると、そのトランジスタQ1のドレイン電圧VDが
次段の増幅用のトランジスタQ2のゲートに直接印加さ
れて、トランジスタQ1のスレッショルド電圧のバラツ
キがキャンセルされる。そして、そのときのセンサ出力
は暗時の出力に相当することになる。
Now, in the optical sensor circuit shown in FIG.
When the gate voltage VG of the transistor Q1 for logarithmic characteristic conversion is switched to a value higher than the steady-state value at the time of shooting and becomes conductive, the drain voltage VD of the transistor Q1 is directly applied to the gate of the transistor Q2 for amplification in the next stage. By being applied, the variation in the threshold voltage of the transistor Q1 is canceled. Then, the sensor output at that time corresponds to the output at dark.

【0059】その際、対数特性変換用のトランジスタQ
1が導通状態になって、そのトランジスタQ1のドレイ
ン電圧VDが次段の増幅用のトランジスタQ2のゲート
に直接印加されたときのセンサ出力が暗時の出力に相当
すると擬制する場合、以下のような問題が生ずる。
At this time, a transistor Q for converting logarithmic characteristics
When 1 is turned on and it is assumed that the sensor output when the drain voltage VD of the transistor Q1 is directly applied to the gate of the amplifying transistor Q2 of the next stage corresponds to the output in the dark, the following is performed. Problems arise.

【0060】すなわち、それはトランジスタQ1やフォ
トダイオードPDが理想の特性をもっている場合を想定
しており、実際には、フォトダイオードPDには光が入
射していなくても暗電流が流れており、図11に示すよ
うに、トランジスタQ1を導通状態にしたときのセンサ
出力は実際の暗時の出力と異なってしまう。図中、aは
理想時の暗時出力を、bは実際の暗時出力を示してい
る。
That is, it is assumed that the transistor Q1 and the photodiode PD have ideal characteristics. In reality, a dark current flows in the photodiode PD even if no light is incident thereon. As shown in FIG. 11, the sensor output when the transistor Q1 is in the conductive state is different from the actual dark output. In the figure, a indicates an ideal dark output and b indicates an actual dark output.

【0061】また、その暗時出力の違いは、図12に示
すように、残像を抑制するべく、センサ信号Voの読出
しに先がけて、トランジスタQ1のドレイン電圧VDを
所定時間だけ定常値よりも低く設定して初期化を行わせ
た場合には、さらにその違いが大きくなってしまう。図
中、cは初期化による残像抑制時における暗時出力を示
している。
As shown in FIG. 12, the difference in the dark output is that the drain voltage VD of the transistor Q1 is set lower than the steady value for a predetermined time before reading the sensor signal Vo in order to suppress the afterimage. If the settings are made and initialization is performed, the difference becomes even larger. In the figure, c indicates the dark output when the afterimage is suppressed by the initialization.

【0062】そのため、特に本発明では、対数特性変換
用のトランジスタQ1のゲート電圧VGを撮影時の定常
値よりも高い値に切り換えて導通状態にしたときに、適
正な暗時出力に相当するセンサ出力が得られるように、
トランジスタQ1のドレイン電圧VDを可変に調整する
ようにしている。
Therefore, particularly in the present invention, when the gate voltage VG of the transistor Q1 for logarithmic characteristic conversion is switched to a value higher than a steady value at the time of photographing to make it conductive, a sensor corresponding to an appropriate dark output. So that you can get the output
The drain voltage VD of the transistor Q1 is variably adjusted.

【0063】具体的には、出力補正する前の段階におけ
る実際の暗時のセンサ出力の値を記憶しておき、トラン
ジスタQ1のゲート電圧VGを撮影時の定常値よりも高
い値に切り換えてトランジスタQ1を導通状態にしたと
きのセンサ出力が先に記憶した値になるように、トラン
ジスタQ1のドレイン電圧VDを設定する。その際、ト
ランジスタQ1を導通状態にしたときのセンサ出力が先
に記憶した値とほぼ同じになるようにしても、また出力
補正をくり返して行なわせる場合には各補正時に記憶し
た値の平均値と同じになるようにしてもよい。そして、
以後出力補正を行わせる際に、そのドレイン電圧VDの
設定状態でトランジスタQ1のゲート電圧VGを撮影時
の定常値よりも高い値に切り換えて導通状態にしたとき
のセンサ出力を用いて、各画素の出力のバラツキのオフ
セット補正を行わせるようにする。
Specifically, the value of the actual sensor output in the dark state before the output correction is stored, and the gate voltage VG of the transistor Q1 is switched to a value higher than the steady-state value at the time of photographing so that the transistor is switched. The drain voltage VD of the transistor Q1 is set so that the sensor output when Q1 is brought into the conducting state has the value stored previously. At that time, even if the sensor output when the transistor Q1 is turned on is substantially the same as the previously stored value, and if the output correction is repeated, the average value of the values stored at each correction is used. May be the same as. And
After that, when the output correction is performed, the sensor output when the gate voltage VG of the transistor Q1 is switched to a value higher than the steady value at the time of shooting to make it conductive by using the set state of the drain voltage VD is used. Offset correction of the output variation is performed.

【0064】このときのセンサ出力にもとづいてオフセ
ット補正値をわり出せば、初期値の揃った暗時の出力補
正を行わせることができるようになる。また、トランジ
スタQ1のドレイン電圧VDを変化させるということ
は、次段の増幅用のトランジスタQ2に対する動作点を
合せることにもなる。
By calculating the offset correction value based on the sensor output at this time, it becomes possible to perform output correction in the dark when the initial values are uniform. Further, changing the drain voltage VD of the transistor Q1 also matches the operating point for the amplifying transistor Q2 in the next stage.

【0065】暗時の出力補正に際して、トランジスタQ
1のゲート電圧VGを撮影時の定常値よりも高い値に切
り換える手段、また、出力補正する前の段階における実
際の暗時のセンサ出力の値を記憶しておき、トランジス
タQ1のゲート電圧VGを撮影時の定常値よりも高い値
に切り換えてトランジスタQ1を導通状態にしたときの
センサ出力が先に記憶した値になるようにトランジスタ
Q1のドレイン電圧VDを設定する手段としては、図6
に示すイメージセンサの構成にあって、図示しないEC
Uの制御下で、VG用電源4およびVD読電源6の電源
電圧の切り換えを行わせることができるように設けられ
た電圧切換回路7および電圧切換回路5の駆動を行わせ
ることによって実行される。
When correcting the output in the dark, the transistor Q
Means for switching the gate voltage VG of 1 to a value higher than the steady value at the time of shooting, and the actual sensor output value in the dark state before the output correction is stored, and the gate voltage VG of the transistor Q1 is set to As a means for setting the drain voltage VD of the transistor Q1 so that the sensor output when the transistor Q1 is turned on by switching to a value higher than the steady-state value at the time of shooting becomes the previously stored value, FIG.
In the configuration of the image sensor shown in FIG.
Under the control of U, it is executed by driving the voltage switching circuit 7 and the voltage switching circuit 5 provided so as to switch the power source voltages of the VG power source 4 and the VD reading power source 6. .

【0066】また、本発明では、以上のように構成され
たイメージセンサにあって、光センサ回路の構成上から
くる出力特性のバラツキに起因する各画素における光が
入射している明時のセンサ信号Voの出力レベルの不揃
いを是正するべく、トランジスタQ1を導通状態にし
て、そのトランジスタQ1のドレイン電圧VDが定常値
(または前記設定値)よりも低い値に切り換えたときの
センサ出力を撮影時における明時のセンサ信号に対応さ
せて、各画素における明時の出力レベルが揃うように出
力補正を行わせるようにする。
Further, according to the present invention, in the image sensor configured as described above, the sensor at the time of light when light in each pixel is incident due to the variation in the output characteristics due to the configuration of the photo sensor circuit. In order to correct the unevenness of the output level of the signal Vo, the sensor output when the transistor Q1 is turned on and the drain voltage VD of the transistor Q1 is switched to a value lower than the steady value (or the set value) at the time of photographing The output correction is performed so that the output levels of the pixels at the time of light are aligned in accordance with the sensor signal at the time of light at.

【0067】しかして、このような手段を設けることに
よって、実際にイメージセンサにおける光の入射状態の
如何にかかわらず、明時の出力状態を疑似的に作り出し
て各画素の出力特性のバラツキを補正することができる
ようになる。
By providing such means, however, the output state at the time of bright light is artificially created and the variation in the output characteristic of each pixel is corrected regardless of the incident state of light in the image sensor. You will be able to.

【0068】明時の出力補正に際して、トランジスタQ
1のゲート電圧VGを撮影時の定常値よりも高い値に切
り換える手段およびそのドレイン電圧VDを撮影時の定
常値よりも低い値に切り換える手段としては、図6に示
すイメージセンサの構成にあって、図示しないECUの
制御下で電圧切換回路5,7を駆動することによって行
われる。
When correcting the output at the time of light, the transistor Q
The means for switching the gate voltage VG1 of 1 to a value higher than the steady value at the time of shooting and the means for switching the drain voltage VD to a value lower than the steady value at the time of shooting have the configuration of the image sensor shown in FIG. The voltage switching circuits 5 and 7 are driven under the control of an ECU (not shown).

【0069】このように、本発明によれば、補正用の光
源を何ら用いることなくイメージセンサにおける各画素
の出力特性のバラツキを補正するようにしているので、
従来のようにイメージセンサに対して光をしゃ断したり
入射したりしながら各画素の暗時および明時の各センサ
信号を得て各画素の出力特性のバラツキを補正する場合
のように、各画素に均一な光を頻繁に切り換えながら入
射させることができないという光源による照度ムラの問
題を全く生ずることなく、各画素の出力特性のバラツキ
を精度良く補正することができるようになる。
As described above, according to the present invention, the variation in the output characteristics of each pixel in the image sensor is corrected without using any light source for correction.
As in the case of correcting the variation in the output characteristics of each pixel by obtaining each sensor signal at the time of darkness and lightness of each pixel while blocking or entering the light to the image sensor as in the conventional case. It is possible to accurately correct the variation in the output characteristics of each pixel without causing the problem of unevenness in illuminance due to the light source, in which uniform light cannot be frequently switched and incident on the pixel.

【0070】そして、出荷時のみならず、経時変化によ
る各画素の出力特性のバラツキの補正をも、光源を用い
ることなく、随時に行わせることができるようになる。
Then, not only at the time of shipment, but also the variation of the output characteristics of each pixel due to a change with time can be corrected at any time without using a light source.

【0071】また、本発明によれば、多数のイメージセ
ンサの出力補正を同時に行わせる場合に、光源を多数用
意して設備の増大を招くようなことがなくなる。
Further, according to the present invention, when the output corrections of a large number of image sensors are simultaneously performed, a large number of light sources are not prepared and the equipment is not increased.

【0072】図13は、イメージセンサにおける各画素
の出力特性のバラツキを補正するための具体的な構成を
示している。
FIG. 13 shows a concrete configuration for correcting the variation in the output characteristic of each pixel in the image sensor.

【0073】それは、イメージセンサ8および各画素の
センサ信号を時系列的に読み出すための駆動制御を行う
ECU9と、イメージセンサ8から時系列的に出力する
各画素のセンサ信号Voをデジタル信号に変換するAD
変換器10と、予め各画素の特性に応じたオフセット補
正値OFSおよびゲイン補正のための乗数MLTが設定
されており、ECU9から与えられるセンサ信号読出し
時における画素のアドレス(X,Y)の信号ADDRE
SSに応じて所定のオフセット補正値OFSおよび乗数
MLTを読み出すメモリ11と、そのメモリ11から読
み出されたオフセット補正値OFSおよび乗数MLTに
もとづいてデジタル信号に変換されたセンサ信号DSの
オフセット補正およびゲイン補正の各演算処理を行う出
力補正回路12とによって構成されている。
The ECU 9 performs drive control for reading the sensor signals of the image sensor 8 and each pixel in time series, and the sensor signal Vo of each pixel output from the image sensor 8 in time series is converted into a digital signal. AD to do
A converter 10 and an offset correction value OFS and a multiplier MLT for gain correction according to the characteristics of each pixel are set in advance, and a signal of a pixel address (X, Y) given from the ECU 9 at the time of reading a sensor signal is provided. ADDRE
A memory 11 for reading a predetermined offset correction value OFS and a multiplier MLT according to SS, and an offset correction of a sensor signal DS converted into a digital signal based on the offset correction value OFS and the multiplier MLT read from the memory 11 and The output correction circuit 12 performs each calculation process of gain correction.

【0074】イメージセンサ8から時系列的に出力する
各画素のセンサ信号Voとしては、前述したように、各
画素におけるトランジスタQ1のゲート電圧VGが撮影
時の定常値よりも高い値に切り換えられたときの暗時の
出力と、光をしゃ断した状態での各画素におけるトラン
ジスタQ1のゲート電圧VGおよびドレイン電圧VDが
撮影時の定常値よりも低い値にそれぞれ切り換えられた
ときの明時の出力とが採用される。
As described above, as the sensor signal Vo of each pixel output from the image sensor 8 in time series, the gate voltage VG of the transistor Q1 in each pixel is switched to a value higher than the steady value at the time of photographing. And the output at light when the gate voltage VG and the drain voltage VD of the transistor Q1 in each pixel in the state where light is cut off are switched to values lower than their steady values at the time of shooting. Is adopted.

【0075】図15は、3つの画素の構成上からくる各
センサ信号A,B,Cの出力特性のバラツキ状態の一例
を示している。ここで、画素出力のしきい値Hに応じた
センサ電流の値Imは各画素のセンサ信号信号A,B,
Cが非対数応答領域WAから対数応答領域WBに切り換
わる点を示している。また、Ioは暗時のセンサ電流を
示している。
FIG. 15 shows an example of a variation state of the output characteristics of the sensor signals A, B, C coming from the structure of three pixels. Here, the value Im of the sensor current according to the threshold value H of the pixel output is the sensor signal signals A, B,
The point at which C switches from the non-logarithmic response area WA to the logarithmic response area WB is shown. Further, Io represents the sensor current in the dark.

【0076】ここでは、このような非対数応答領域WA
における各画素のセンサ信号の出力特性の形状がほぼ同
一で、対数応答領域WBにおける各画素のセンサ信号の
出力特性の傾きがそれぞれ異なるときのイメージセンサ
の出力補正を行わせる場合を示している。各画素のパラ
メータとして、それぞれの各センサ信号が非対数応答領
域WAから対数応答領域WBに切り換わる点の情報と、
暗時の画素出力とを用いている。
Here, such a non-logarithmic response area WA
The output characteristics of the image signals of the pixels are substantially the same, and the output characteristics of the image sensor are corrected when the inclinations of the output characteristics of the sensor signals of the pixels in the logarithmic response region WB are different. As a parameter of each pixel, information of a point at which each sensor signal switches from the non-logarithmic response area WA to the logarithmic response area WB,
The pixel output in the dark is used.

【0077】図14は、出力補正回路12における処理
のフローを示している。
FIG. 14 shows a processing flow in the output correction circuit 12.

【0078】メモリ11には、センサ電流がImの値の
ときに画素出力がHとなるようなオフセット補正値OF
Sが設定されている。そして、オフセット補正部121
において、そのオフセット補正値OFSを用いた加減算
処理をなすことによって各画素のデジタル信号に変換さ
れたセンサ信号DSのオフセット補正を行わせると、図
16に示すように、各画素のセンサ信号A,B,Cにお
ける非対数応答領域WAの特性が一致するようになる。
The memory 11 stores an offset correction value OF such that the pixel output becomes H when the sensor current has a value of Im.
S is set. Then, the offset correction unit 121
16, when the offset correction of the sensor signal DS converted into the digital signal of each pixel is performed by performing the addition / subtraction process using the offset correction value OFS, as shown in FIG. The characteristics of the non-logarithmic response area WA in B and C are matched.

【0079】次に、そのオフセット補正されたセンサ信
号DS1にもとづき、ゲイン補正部122において、し
きい値H以上の対数応答領域WBに対してゲイン補正の
ための乗算処理を行う。
Next, based on the offset-corrected sensor signal DS1, the gain correction unit 122 performs multiplication processing for gain correction on the logarithmic response region WB equal to or greater than the threshold value H.

【0080】具体的には、オフセット補正されたセンサ
信号DS1がしきい値H以上であるか否かを判断して、
しきい値H以上であれば、すなわちセンサ信号DS1が
対数応答領域WBにあれば、メモリ10から読み出され
たゲイン補正のための所定の乗数MLTを用いて、 出力←H+(センサ信号DS1−H)×乗数 なる演算を行って、その演算結果を出力補正されたセン
サ信号DS2として出力する。
Specifically, it is judged whether the offset-corrected sensor signal DS1 is equal to or more than the threshold value H,
If it is equal to or more than the threshold value H, that is, if the sensor signal DS1 is in the logarithmic response region WB, the output ← H + (sensor signal DS1− is used by using the predetermined multiplier MLT for gain correction read from the memory 10. H) × multiplier is calculated, and the calculation result is output as the output-corrected sensor signal DS2.

【0081】このような各画素のセンサ信号A,B,C
のゲイン補正が行われた結果、図17に示すように、対
数応答領域WBの特性が一致するようになる。
The sensor signals A, B, C of such pixels are
As a result of the gain correction of, the characteristics of the logarithmic response region WB are matched as shown in FIG.

【0082】また、その際、オフセット補正されたセン
サ信号DS1がしきい値Hよりも小さければ、すなわち
センサ信号DS1が非対数応答領域WAにあれば、その
ままオフセット補正されたセンサ信号DS1を出力補正
されたセンサ信号DS2として出力する。
At this time, if the offset-corrected sensor signal DS1 is smaller than the threshold value H, that is, if the sensor signal DS1 is in the non-logarithmic response area WA, the offset-corrected sensor signal DS1 is output-corrected. It outputs as the sensor signal DS2.

【0083】図19は、3つの画素の構成上からくる各
センサ信号A,B,Cの出力特性のバラツキ状態の他の
例を示している。
FIG. 19 shows another example of the variation state of the output characteristics of the sensor signals A, B, C coming from the structure of three pixels.

【0084】ここでは、このような対数応答領域WBに
おける各センサ信号の出力特性の傾きがほぼ同一で、非
対数応答領域WAにおける各センサ信号の出力特性の形
状がそれぞれ異なるときにイメージセンサの出力補正を
行わせる場合を示している。
Here, the output of the image sensor when the slopes of the output characteristics of the sensor signals in the logarithmic response area WB are almost the same and the shapes of the output characteristics of the sensor signals in the non-logarithmic response area WA are different from each other. The case where correction is performed is shown.

【0085】図18は、出力補正回路12における処理
のフローを示している。
FIG. 18 shows a processing flow in the output correction circuit 12.

【0086】メモリ11には、センサ電流がImの値の
ときに画素出力がHとなるようなオフセット補正値OF
Sが設定されている。そして、オフセット補正部121
において、そのオフセット補正値OFSを用いた加減算
処理をなすことによって各画素のデジタル信号に変換さ
れたセンサ信号DSのオフセット補正を行わせると、図
20に示すように、各画素のセンサ信号A,B,Cにお
ける対数応答領域WBの特性が一致するようになる。
The memory 11 stores the offset correction value OF such that the pixel output becomes H when the sensor current has a value of Im.
S is set. Then, the offset correction unit 121
20, when the offset correction of the sensor signal DS converted into the digital signal of each pixel is performed by performing the addition / subtraction process using the offset correction value OFS, as shown in FIG. The characteristics of the logarithmic response region WB in B and C become the same.

【0087】次に、そのオフセット補正されたセンサ信
号DS1にもとづき、ゲイン補正部112において、し
きい値H以下の非対数応答領域WAに対してゲイン補正
のための乗算処理を行う。
Then, based on the offset-corrected sensor signal DS1, the gain correction unit 112 performs multiplication processing for gain correction on the non-logarithmic response area WA equal to or less than the threshold value H.

【0088】具体的には、オフセット補正されたセンサ
信号DS1がしきい値H以下であるか否かを判断して、
しきい値H以下であれば、すなわちセンサ信号DS1が
非対数応答領域WAにあれば、メモリ10から読み出さ
れたゲイン補正のための所定の乗数MLTを用いて、出
力←H−(H−センサ信号DS1)×乗数なる演算を行
って、その演算結果を出力補正されたセンサ信号DS2
として出力する。
Specifically, it is determined whether the offset-corrected sensor signal DS1 is less than or equal to the threshold value H,
If it is equal to or less than the threshold value H, that is, if the sensor signal DS1 is in the non-logarithmic response area WA, output ← H- (H- using the predetermined multiplier MLT for gain correction read from the memory 10. The sensor signal DS1) × multiplier is calculated, and the calculation result is output and corrected.
Output as.

【0089】このような各画素のセンサ信号A,B,C
のゲイン補正が行われた結果、図21に示すように、非
対数応答領域WAの特性が一致するようになる。
The sensor signals A, B, C of such pixels are
As a result of the gain correction of No. 2, the characteristics of the non-logarithmic response area WA are matched as shown in FIG.

【0090】また、その際、オフセット補正されたセン
サ信号DS1がしきい値Hよりも大きければ、すなわち
センサ信号DS1が対数応答領域WBにあれば、そのま
まオフセット補正されたセンサ信号DS1を出力補正さ
れたセンサ信号DS2として出力する。
At this time, if the offset-corrected sensor signal DS1 is larger than the threshold value H, that is, if the sensor signal DS1 is in the logarithmic response region WB, the offset-corrected sensor signal DS1 is output-corrected. Output as a sensor signal DS2.

【0091】図23は、イメージセンサ8における各画
素の構成上からくるセンサ信号A,B,Cの出力特性の
バラツキ状態のさらに他の例を示している。
FIG. 23 shows still another example of the variation state of the output characteristics of the sensor signals A, B, C coming from the configuration of each pixel in the image sensor 8.

【0092】ここでは、対数応答領域WBにおける各セ
ンサ信号A,B,Cの出力特性の傾きがそれぞれ異なる
とともに、非対数応答領域WAにおける各センサ信号
A,B,Cの出力特性の形状がそれぞれ異なる場合を示
している。
Here, the output characteristics of the sensor signals A, B, C in the logarithmic response area WB have different slopes, and the shapes of the output characteristics of the sensor signals A, B, C in the non-logarithmic response area WA are respectively different. It shows different cases.

【0093】このような場合には、図22の出力補正回
路12における処理のフローに示すように、前述した図
14および図18に示す各処理を組み合せて行わせるこ
とによって、各センサ信号A,B,Cのオフセット補正
およびゲイン補正が逐次なされて最終的に非対数応答領
域WAおよび対数応答領域WBAの特性が一致したセン
サ信号DS2′が得られるようになる。
In such a case, as shown in the flow of processing in the output correction circuit 12 in FIG. 22, the sensor signals A, A and B are generated by combining the respective processes shown in FIGS. The offset correction and the gain correction of B and C are sequentially performed, and finally, the sensor signal DS2 'in which the characteristics of the non-logarithmic response area WA and the logarithmic response area WBA are matched can be obtained.

【0094】[0094]

【発明の効果】以上、本発明は、入射光に応じて光電変
換素子に流れる電流に応じたセンサ信号を出力する光セ
ンサ回路を画素単位に用いたイメージセンサにおける各
画素の出力信号を、予めメモリに記憶されている各画素
の出力特性のバラツキに応じた補正値を読み出して、所
定の演算処理によって補正するようにしたイメージセン
サの出力補正装置において、イメージセンサの暗状態ま
たは明状態における複数フレーム分の各画素ごとの出力
の平均値を求める手段と、各画素の出力の平均値が所定
に揃うように各画素ごとの補正値を求める手段とを設け
たもので、各画素の出力信号に含まれるランダムノイズ
の影響を受けることなく、各画素の特性上からくる出力
のバラツキに応じた適正な補正値をわり出すことがで
き、イメージセンサの出力補正を精度良く行って、画質
の良い撮像画像を得ることができるようになるという利
点を有している。
As described above, according to the present invention, the output signal of each pixel in the image sensor in which the photosensor circuit for outputting the sensor signal according to the current flowing through the photoelectric conversion element according to the incident light is used for each pixel is previously set. In an image sensor output correction apparatus that reads out a correction value stored in a memory according to variations in output characteristics of each pixel and corrects it by a predetermined calculation process, a plurality of image sensors in a dark state or a bright state are used. The means for obtaining the average value of the output for each pixel of the frame and the means for obtaining the correction value for each pixel so that the average value of the output of each pixel is predetermined are provided. The image sensor can calculate an appropriate correction value according to the variation in the output due to the characteristics of each pixel, without being affected by the random noise contained in the image sensor. The output correction performed accurately, has the advantage that it is possible to obtain a good imaging quality image.

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

【図1】本発明によるイメージセンサに用いられる1画
素分の光センサ回路を示す電気回路図である。
FIG. 1 is an electric circuit diagram showing an optical sensor circuit for one pixel used in an image sensor according to the present invention.

【図2】その光センサ回路における各部信号のタイムチ
ャートである。
FIG. 2 is a time chart of signals of respective parts in the optical sensor circuit.

【図3】その光センサ回路のフォトダイオードに流れる
センサ電流に対するセンサ信号の出力特性を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing an output characteristic of a sensor signal with respect to a sensor current flowing in a photodiode of the optical sensor circuit.

【図4】その光センサ回路を画素に用いたイメージセン
サにおける各画素の出力特性のバラツキ状態の一例を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a variation state of output characteristics of each pixel in an image sensor using the photosensor circuit for the pixel.

【図5】初期化を行わない場合の光センサ回路における
入射光量が少ないときに所定のタイミングで読み出され
るセンサ信号の出力特性を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an output characteristic of a sensor signal read out at a predetermined timing when the amount of incident light in the optical sensor circuit when initialization is not performed is small.

【図6】本発明に係るイメージセンサの構成例を示すブ
ロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of an image sensor according to the present invention.

【図7】そのイメージセンサにおける各部信号のタイム
チャートである。
FIG. 7 is a time chart of each signal in the image sensor.

【図8】本発明によるイメージセンサの出力補正装置の
一構成例を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of an output correction device for an image sensor according to the present invention.

【図9】本発明によるイメージセンサの出力補正装置の
他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the image sensor output correction apparatus according to the present invention.

【図10】本発明によるイメージセンサの出力補正装置
のさらに他の構成例を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration example of the output correction device for an image sensor according to the present invention.

【図11】光センサ回路における対数特性変換用のトラ
ンジスタを導通状態にしたときのセンサ出力と、実際の
暗時のセンサ出力との違いを示す特性図である。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a difference between a sensor output when a transistor for converting logarithmic characteristics in an optical sensor circuit is in a conductive state and an actual sensor output when dark.

【図12】光センサ回路における対数特性変換用のトラ
ンジスタを導通状態にしたときのセンサ出力と、残像抑
制のための初期化を行わせたときの実際の暗時のセンサ
出力との違いを示す特性図である。
FIG. 12 shows a difference between a sensor output when a transistor for converting logarithmic characteristics in an optical sensor circuit is in a conductive state and an actual sensor output during darkness when initialization for suppressing an afterimage is performed. It is a characteristic diagram.

【図13】イメージセンサにおける各画素の出力のバラ
ツキを補正するための具体的な構成例を示すブロック図
である。
FIG. 13 is a block diagram showing a specific configuration example for correcting variations in the output of each pixel in the image sensor.

【図14】図13の構成における出力補正回路における
処理のフローの一例を示す図である。
14 is a diagram showing an example of the flow of processing in the output correction circuit in the configuration of FIG.

【図15】イメージセンサにおける各画素の構成上から
くるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態の一例を示す
特性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing an example of a variation state of the output characteristics of the sensor signal coming from the configuration of each pixel in the image sensor.

【図16】図15に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正した結果を示す特性
図である。
16 is a characteristic diagram showing the result of offset correction of the sensor signal of each pixel having the output characteristic variation shown in FIG.

【図17】図15に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正およびゲイン補正し
た結果を示す特性図である。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing the result of offset correction and gain correction of the sensor signal of each pixel having the output characteristic variation shown in FIG. 15.

【図18】図13の出力補正回路における処理のフロー
の他の例を示す図である。
18 is a diagram showing another example of the flow of processing in the output correction circuit of FIG.

【図19】イメージセンサにおける各画素の構成上から
くるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態の他の例を示
す特性図である。
FIG. 19 is a characteristic diagram showing another example of a variation state of the output characteristics of the sensor signal coming from the configuration of each pixel in the image sensor.

【図20】図19に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正した結果を示す特性
図である。
20 is a characteristic diagram showing the result of offset correction of the sensor signal of each pixel having the output characteristic variation shown in FIG.

【図21】図19に示す出力特性のバラツキをもった各
画素のセンサ信号をオフセット補正およびゲイン補正し
た結果を示す特性図である。
FIG. 21 is a characteristic diagram showing a result of offset correction and gain correction of the sensor signal of each pixel having the output characteristic variation shown in FIG. 19;

【図22】図13の出力補正回路における処理のフロー
のさらに他の例を示す図である。
22 is a diagram showing still another example of the flow of processing in the output correction circuit of FIG.

【図23】イメージセンサにおける各画素の構成上から
くるセンサ信号の出力特性のバラツキ状態のさらに他の
例を示す特性図である。
FIG. 23 is a characteristic diagram showing still another example of the variation state of the output characteristics of the sensor signal coming from the configuration of each pixel in the image sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 イメージセンサ 9 ECU 10 AD変換器 11 補正データ用のメモリ 12 出力補正回路 121 オフセット補正部 122 ゲイン補正部 14 バッファメモリ 15 マイクロコンピュータ 16 CPU 8 image sensor 9 ECU 10 AD converter 11 Memory for correction data 12 Output correction circuit 121 Offset correction unit 122 gain correction unit 14 buffer memory 15 Microcomputer 16 CPU

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4M118 AA02 AA05 CA02 CA09 DB09 DD12 DD20 FA06 FA42 5C024 CX27 GY31 GZ31 GZ36 HX40 HX55 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB07 DB18 DC03 DC07 DE03 DE13   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 4M118 AA02 AA05 CA02 CA09 DB09                       DD12 DD20 FA06 FA42                 5C024 CX27 GY31 GZ31 GZ36 HX40                       HX55                 5C051 AA01 BA02 DA06 DB01 DB07                       DB18 DC03 DC07 DE03 DE13

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光に応じて光電変換素子に流れる電
流に応じたセンサ信号を出力する光センサ回路を画素単
位に用いたイメージセンサにおける各画素の出力信号
を、予めメモリに記憶されている各画素の出力特性のバ
ラツキに応じた補正値を読み出して、所定の演算処理に
よって補正するようにしたイメージセンサの出力補正装
置において、イメージセンサの暗状態または明状態にお
ける複数フレーム分の各画素ごとの出力の平均値を求め
る手段と、各画素の出力の平均値が所定に揃うように各
画素ごとの補正値を求める手段とを設けたことを特徴と
するイメージセンサの出力補正装置。
1. An output signal of each pixel in an image sensor using a photosensor circuit for outputting a sensor signal corresponding to a current flowing through a photoelectric conversion element according to incident light in pixel units is stored in advance in a memory. In the output correction device of the image sensor, which reads the correction value according to the variation of the output characteristics of each pixel and corrects it by the predetermined arithmetic processing, for each pixel for a plurality of frames in the dark state or the bright state of the image sensor. An output correction device for an image sensor, which is provided with a means for obtaining an average value of the outputs of the above and a means for obtaining a correction value for each of the pixels so that the average values of the outputs of the respective pixels are predetermined.
【請求項2】 イメージセンサの暗状態時に求められた
補正値が、各画素の出力のオフセット補正値であること
を特徴とする請求項1の記載によるイメージセンサの出
力補正装置。
2. The output correction device for an image sensor according to claim 1, wherein the correction value obtained in the dark state of the image sensor is an offset correction value for the output of each pixel.
【請求項3】 イメージセンサの明状態時に求められた
補正値が、各画素の出力のゲイン補正値であることを特
徴とする請求項1の記載によるイメージセンサの出力補
正装置。
3. The output correction device for an image sensor according to claim 1, wherein the correction value obtained when the image sensor is in a bright state is a gain correction value for the output of each pixel.
【請求項4】 イメージセンサの暗状態における各画素
の出力が、入射光をしゃ断したときのイメージセンサに
おける各画素の出力であることを特徴とする請求項1の
記載によるイメージセンサの出力補正装置。
4. The output correction device for an image sensor according to claim 1, wherein the output of each pixel in the dark state of the image sensor is the output of each pixel in the image sensor when the incident light is cut off. .
【請求項5】 イメージセンサの明状態における各画素
の出力が、均一な光を照射したときのイメージセンサに
おける各画素の出力であることを特徴とする請求項1の
記載によるイメージセンサの出力補正装置。
5. The output correction of the image sensor according to claim 1, wherein the output of each pixel in the bright state of the image sensor is an output of each pixel in the image sensor when uniform light is irradiated. apparatus.
【請求項6】 イメージセンサが、撮影時の入射光量に
応じて光電変換素子に流れるセンサ電流をトランジスタ
のサブスレッショルド領域の特性を利用した弱反転状態
で対数特性をもって電圧信号に変換して、その変換され
た電圧信号に応じたセンサ信号を出力するようにした光
センサ回路を画素単位に用いたことを特徴とする請求項
1の記載によるイメージセンサの出力補正装置。
6. An image sensor converts a sensor current flowing through a photoelectric conversion element according to an amount of incident light at the time of photographing into a voltage signal with a logarithmic characteristic in a weak inversion state utilizing characteristics of a subthreshold region of a transistor, The image sensor output correction apparatus according to claim 1, wherein an optical sensor circuit that outputs a sensor signal corresponding to the converted voltage signal is used for each pixel.
【請求項7】 光センサ回路における対数特性変換用の
トランジスタのゲート電圧を撮影時の定常値よりも高い
値に切り換えて、そのトランジスタを導通状態にしたと
きのセンサ信号を暗状態における画素の出力としたこと
を特徴とする請求項6の記載によるイメージセンサの出
力補正装置。
7. A pixel signal in a dark state when a sensor signal when the gate voltage of a transistor for logarithmic characteristic conversion in a photo sensor circuit is switched to a value higher than a steady value at the time of photographing and the transistor is made conductive. The output correction device for an image sensor according to claim 6, wherein:
【請求項8】 光センサ回路における対数特性変換用の
トランジスタのゲート電圧を撮影時の定常値よりも高い
値に切り換えて、そのトランジスタを導通状態にすると
ともに、そのトランジスタのドレイン電圧を定常値より
も低い値に切り換えたときのセンサ信号を明状態におけ
る画素の出力としたことを特徴とする請求項6の記載に
よるイメージセンサの出力補正装置。
8. A gate voltage of a transistor for converting logarithmic characteristics in an optical sensor circuit is switched to a value higher than a steady value at the time of photographing to make the transistor conductive, and a drain voltage of the transistor is set to be smaller than a steady value. 7. The output correction device for an image sensor according to claim 6, wherein the sensor signal when switched to a low value is the output of the pixel in the bright state.
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