JP2003348453A - Image signal processing apparatus - Google Patents

Image signal processing apparatus

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JP2003348453A
JP2003348453A JP2002148201A JP2002148201A JP2003348453A JP 2003348453 A JP2003348453 A JP 2003348453A JP 2002148201 A JP2002148201 A JP 2002148201A JP 2002148201 A JP2002148201 A JP 2002148201A JP 2003348453 A JP2003348453 A JP 2003348453A
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Japan
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circuit
reference potential
image signal
signal processing
output
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Application number
JP2002148201A
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Japanese (ja)
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Soichiro Kuramochi
宗一郎 倉持
Kunihiko Hara
邦彦 原
Kenichi Shimomura
研一 下邨
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
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    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/75Circuitry for providing, modifying or processing image signals from the pixel array
    • HELECTRICITY
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image signal processing apparatus for enhancing the immunity of a system to external disturbance and obtaining a stable and sharp image. <P>SOLUTION: In the image signal processing apparatus provided with: a correlate double sampling circuit 2 for applying correlate double sampling to a pixel signal outputted from a solid-state image pickup apparatus 1 having a valid pixel area 12 and shaded areas 13, 14 in a light receiving surface; an amplifier circuit 3 for amplifying the pixel signal outputted from the correlate double sampling circuit 2; and an offset correction circuit 6 for outputting an offset level for black level correction to the correlate double sampling circuit 2 and the amplifier circuit 3 on the basis of the pixel signal of the shade areas 13, 14 outputted from the amplifier circuit 3, the offset correction circuit 6 obtains a calculation reference level being the offset level for black level correction for each imaging period and approaches the calculation reference level to the calculation reference level by using a relaxation coefficient from the reference level before update being the offset level just before update. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、CCDイメージ
センサーやCMOSイメージセンサー等の固体撮像素子
から出力される画像信号から鮮明な画像を得る画像信号
処理装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image signal processing apparatus for obtaining a clear image from an image signal output from a solid-state image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】CCDイメージセンサやCMOSイメー
ジセンサ等の固体撮像素子から順次得られる画素信号を
ディジタル処理する画像信号処理装置は、通常、相関二
重サンプリング回路、増幅回路、A/D変換回路および
オフセット補正回路を設けている。
2. Description of the Related Art An image signal processing apparatus for digitally processing pixel signals sequentially obtained from a solid-state imaging device such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor usually includes a correlated double sampling circuit, an amplifier circuit, an A / D conversion circuit, An offset correction circuit is provided.

【0003】相関二重サンプリング回路とは、画素信号
のノイズを抑圧するための回路であり、固体撮像素子か
ら、ペデスタルレベル(一般的に黒レベル)と信号レベ
ルの対により構成された画素信号を得て、ペデスタルレ
ベルをクランプ電位にクランプし、信号レベルが出力さ
れている走査期間中に、このクランプを解除して、ペデ
スタルレベルから信号レベルへの変化分をサンプルホー
ルドする。特に、CCD等の固体撮像素子のアレイ上に
は、遮光領域が設けられており、この遮光領域の画素信
号を黒レベルとして固定している。
A correlated double sampling circuit is a circuit for suppressing noise of a pixel signal. The correlated double sampling circuit converts a pixel signal composed of a pair of a pedestal level (generally a black level) and a signal level from a solid-state image sensor. Then, the pedestal level is clamped to the clamp potential, and the clamp is released during the scanning period in which the signal level is being output, and the change from the pedestal level to the signal level is sampled and held. In particular, a light-shielding region is provided on an array of solid-state imaging devices such as CCDs, and pixel signals in the light-shielding region are fixed at a black level.

【0004】また、増幅回路は、相関二重サンプリング
回路から出力された信号を、外部から与えられたデータ
に応じて制御された増幅率で増幅する回路である。ま
た、A/D変換回路は、増幅回路から出力されたアナロ
グ信号をサンプリングし、量子化、符号化をおこなって
ディジタル信号に変換する回路である。
[0004] The amplifying circuit is a circuit that amplifies a signal output from the correlated double sampling circuit at an amplification rate controlled according to externally applied data. The A / D conversion circuit is a circuit that samples an analog signal output from the amplifier circuit, performs quantization and encoding, and converts the analog signal into a digital signal.

【0005】さらに、ペデスタルレベルである黒レベル
は、オフセットを持たないのが理想的だが、実際の固体
撮像素子ではオフセット電圧が発生するため、信号レベ
ル精度を確保するためには、このオフセット電圧を補正
する必要がある。この機能を実現するのがオフセット補
正回路であり、通常、A/D変換回路によってディジタ
ル化された信号に基づいて、増幅回路のオフセット電圧
を調整する。
Further, it is ideal that the black level, which is the pedestal level, does not have an offset. However, an offset voltage is generated in an actual solid-state image pickup device. It needs to be corrected. The offset correction circuit realizes this function, and usually adjusts the offset voltage of the amplifier circuit based on a signal digitized by the A / D conversion circuit.

【0006】しかしながら、上述したような従来の画像
信号処理装置では、十分な輝度の確保等をおこなうため
に、増幅回路の増幅率を変えた場合、上記黒レベルのず
れが生じるという問題があった。
However, in the conventional image signal processing apparatus as described above, there is a problem that the black level shift occurs when the amplification factor of the amplifier circuit is changed in order to ensure sufficient luminance or the like. .

【0007】また、固体撮像素子のアレイ上の遮光領域
が、例えばアレイ面の上端部と下端部というように複数
の箇所に配置されていた場合、位置の異なる遮光領域間
で黒レベルとしての信号出力にばらつきが生じるという
問題もあった
When the light-shielding regions on the array of the solid-state imaging device are arranged at a plurality of locations, for example, at the upper end and the lower end of the array surface, a signal as a black level is provided between the light-shielding regions at different positions. There was also a problem that output varied.

【0008】そこで、本出願人は、特願2000−39
3581号によって上記問題を解決している。この出願
は、黒レベルのずれを解決するために、固体撮像装置が
受光面内に有する遮光領域からの画素信号出力を参照し
て黒レベル補正値を算出する際、増幅率を複数の値に振
り、得られた複数の遮光領域出力から、増幅率によらず
に安定した黒レベルを得るための補正値を得る画像信号
処理装置および画像信号処理方法を記述している。
Accordingly, the present applicant has filed a Japanese Patent Application No. 2000-39.
No. 3581 solves the above problem. This application is to solve the black level shift, when calculating the black level correction value by referring to the pixel signal output from the light-shielded region in the solid-state imaging device in the solid-state imaging device, the amplification factor to a plurality of values Described are an image signal processing apparatus and an image signal processing method for obtaining a correction value for obtaining a stable black level regardless of the amplification rate from a plurality of obtained light-shielded area outputs.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記出
願の画像信号処理装置および画像信号処理方法は、一画
面分の駆動期間中に、増幅率を変更していないときにも
期間中の遮光領域の出力のみから黒レベルを補正する方
式であるため、複数画像の連続撮影時に適用した場合、
系の外乱に弱く、連続する画面間で黒レベルがばらつき
やすいという欠点があった。
However, the image signal processing apparatus and the image signal processing method according to the above-mentioned application provide a light shielding area during the driving period for one screen even when the amplification factor is not changed during the driving period. Because it is a method to correct the black level only from the output, when applied at the time of continuous shooting of multiple images,
There is a drawback that the system is susceptible to system disturbance and the black level tends to vary between successive screens.

【0010】また、前記出願の黒レベル補正方式は、遮
光領域出力から黒レベル補正値を得てさらにその補正値
を、つぎの画面の遮光領域出力に適用するという帰還ル
ープを形成しており、系の外乱や設定値の変更などによ
り発振、リンギングが起こりやすいという問題点があっ
た。
Further, the black level correction method of the above application forms a feedback loop in which a black level correction value is obtained from a light-shielded area output, and the correction value is applied to a light-shielded area output of the next screen. There has been a problem that oscillation and ringing are likely to occur due to disturbances in the system or changes in set values.

【0011】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
連続撮像中に、任意の一画面内の遮光領域出力を処理
し、黒レベル補正値が得られた際に、この黒レベル補正
値を後に続く有効画素領域の出力に即適用せず、更新前
の黒レベル補正値から更新すべき黒レベル補正値に緩和
係数γをもって近づけるという手法を採ることによっ
て、外乱への耐性を高めるとともに目標値への収束速度
を調整することを可能にした画像信号処理装置を得るこ
とを目的とする。
[0011] The present invention has been made in view of the above,
During continuous imaging, the output of a light-shielded area in an arbitrary screen is processed, and when a black level correction value is obtained, this black level correction value is not immediately applied to the output of the succeeding effective pixel area. Image signal processing that makes it possible to increase the resistance to disturbances and adjust the convergence speed to the target value by adopting a method of approaching the black level correction value to be updated from the black level correction value to the update value with the relaxation coefficient γ. The aim is to obtain a device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる画像信号処理装置は、受光面内に
有効画素領域と遮光領域とを有する固体撮像装置から出
力される画素信号に相関二重サンプリングを施す相関二
重サンプリング回路と、この相関二重サンプリング回路
から出力される画素信号を増幅する増幅回路と、この増
幅回路から出力される前記遮光領域の画素信号に基づい
て、前記相関二重サンプリング回路および前記増幅回路
に黒レベル補正のためのオフセット電位を出力するオフ
セット補正回路を備える画像信号処理装置において、前
記オフセット補正回路は、撮像周期毎に、黒レベル補正
のためのオフセット電位である計算基準電位を求め、こ
の計算基準電位を、更新直前のオフセット電位である更
新前基準電位から前記計算基準電位に緩和係数をもって
近づけることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image signal processing apparatus according to the present invention relates to an image signal processing apparatus which correlates pixel signals output from a solid-state imaging device having an effective pixel area and a light shielding area in a light receiving surface. A correlated double sampling circuit for performing double sampling, an amplifying circuit for amplifying a pixel signal output from the correlated double sampling circuit, and the correlation based on the pixel signal in the light-shielded region output from the amplifying circuit. In an image signal processing apparatus including a double sampling circuit and an offset correction circuit that outputs an offset potential for black level correction to the amplification circuit, the offset correction circuit includes an offset potential for black level correction for each imaging cycle. Is calculated, and the calculated reference potential is calculated from the pre-update reference potential which is the offset potential immediately before the update. Characterized in that close with a relaxation factor to calculate the reference potential.

【0013】この発明によれば、オフセット補正回路
は、撮像周期毎に、黒レベル補正のためのオフセット電
位である計算基準電位を求め、この計算基準電位を、更
新直前のオフセット電位である更新前基準電位から計算
基準電位に緩和係数をもって近づけることができる。
According to the present invention, the offset correction circuit obtains a calculated reference potential, which is an offset potential for black level correction, for each imaging cycle, and determines this calculated reference potential as the offset potential immediately before the update, which is the offset potential before the update. The reference potential can be made closer to the calculated reference potential with a relaxation coefficient.

【0014】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、前記
計算基準電位と前記更新前基準電位との差に緩和係数γ
(0〜1の間の任意の実数)を乗算した値を前記更新前
基準電位に加算した更新基準電位によって補正すること
を特徴とする。
[0014] The image signal processing apparatus according to the next invention comprises:
In the invention described above, the offset correction circuit calculates a relaxation coefficient γ as a difference between the calculated reference potential and the reference potential before update.
A value obtained by multiplying the reference potential by an arbitrary real number between 0 and 1 is corrected by an updated reference potential added to the pre-update reference potential.

【0015】この発明によれば、オフセット補正回路
は、計算基準電位と更新前基準電位との差に緩和係数γ
(0〜1の間の任意の実数)を乗算した値を更新前基準
電位に加算した更新基準電位によって補正することがで
きる。
According to the present invention, the offset correction circuit determines the difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential by the relaxation coefficient γ.
(A real number between 0 and 1) can be corrected by the updated reference potential obtained by adding the value multiplied to the pre-update reference potential.

【0016】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、増幅
率の値によって乗算する緩和係数を変化させることを特
徴とする。
[0016] The image signal processing apparatus according to the next invention comprises:
In the above invention, the offset correction circuit changes a relaxation coefficient to be multiplied by a value of an amplification factor.

【0017】この発明によれば、オフセット補正回路
は、増幅率の値によって乗算する緩和係数を変化させる
ことができる。
According to the present invention, the offset correction circuit can change the relaxation coefficient to be multiplied by the amplification factor.

【0018】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、回路
の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとして緩和係
数を動的に変化させることを特徴とする。
An image signal processing apparatus according to the next invention has
In the above invention, the offset correction circuit dynamically changes the relaxation coefficient by using a predetermined change in a set value of the circuit or an external condition as a trigger.

【0019】この発明によれば、オフセット補正回路
は、回路の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとし
て緩和係数を動的に変化させることができる。
According to the present invention, the offset correction circuit can dynamically change the relaxation coefficient triggered by a predetermined change in the set value of the circuit or an external condition.

【0020】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、増幅
率の所定の変化をトリガとすることを特徴とする。
An image signal processing apparatus according to the next invention is:
In the above invention, the offset correction circuit uses a predetermined change in the amplification factor as a trigger.

【0021】この発明によれば、オフセット補正回路
は、増幅率の所定の変化をトリガとすることができる。
According to the present invention, the offset correction circuit can be triggered by a predetermined change in the amplification factor.

【0022】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、画素
の蓄積時間の所定の変化をトリガとすることを特徴とす
る。
An image signal processing device according to the next invention is characterized in that:
In the above invention, the offset correction circuit is triggered by a predetermined change in the accumulation time of the pixel.

【0023】この発明によれば、オフセット補正回路
は、画素の蓄積時間の所定の変化をトリガとすることが
できる。
According to the present invention, the offset correction circuit can be triggered by a predetermined change in the pixel accumulation time.

【0024】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、有効
画素領域の走査前に走査され出力される第1の遮光領域
の出力と、前記有効画素領域の走査後に走査され出力さ
れる第2の遮光領域の出力とから前記更新基準電位を算
出する際に、第1の遮光領域の出力および第2の遮光領
域の出力の両方の出力を参照する動作と、第1の遮光領
域の出力のみを参照する動作を動的に切り替えることを
特徴とする。
An image signal processing apparatus according to the next invention has
In the above invention, the offset correction circuit includes an output of a first light-shielded area scanned and output before scanning of the effective pixel area and a second light-shielded area scanned and output after scanning of the effective pixel area. An operation of referring to both the output of the first light-shielded region and the output of the second light-shielded region, and an operation of referencing only the output of the first light-shielded region when calculating the updated reference potential from the output Is dynamically switched.

【0025】この発明によれば、オフセット補正回路
は、有効画素領域の走査前に走査され出力される第1の
遮光領域の出力と、有効画素領域の走査後に走査され出
力される第2の遮光領域の出力とから更新基準電位を算
出する際に、第1の遮光領域の出力および第2の遮光領
域の出力の両方の出力を参照する動作と、第1の遮光領
域の出力のみを参照する動作を動的に切り替えることが
できる。
According to this invention, the offset correction circuit scans and outputs the first light-shielded area before scanning the effective pixel area and the second light-shielded area that is scanned and output after scanning the effective pixel area. When calculating the updated reference potential from the output of the area, the operation of referring to both the output of the first light-shielded area and the output of the second light-shielded area, and the operation of referring only to the output of the first light-shielded area The operation can be dynamically switched.

【0026】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記オフセット補正回路は、回路
の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとして参照す
る動作を動的に切り替えることを特徴とする。
An image signal processing apparatus according to the next invention has
In the above invention, the offset correction circuit dynamically switches an operation of referring to a predetermined change in a set value of the circuit or an external condition as a trigger.

【0027】この発明によれば、オフセット補正回路
は、回路の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとし
て参照する動作を動的に切り替えることができる。
According to the present invention, the offset correction circuit can dynamically switch the operation of referring to a predetermined change in the set value of the circuit or an external condition as a trigger.

【0028】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、増幅率が高い場合に前記計算基準
電位を計算された値から所定の白レベル寄りに修正する
ことを特徴とする。
The image signal processing device according to the next invention is
In the above invention, when the amplification factor is high, the calculated reference potential is corrected from a calculated value to a predetermined white level.

【0029】この発明によれば、増幅率が高い場合に計
算基準電位を計算された値から所定の白レベル寄りに修
正することができる。
According to the present invention, when the amplification factor is high, the calculated reference potential can be corrected from the calculated value toward a predetermined white level.

【0030】つぎの発明にかかる画像信号処理装置は、
上記の発明において、前記計算基準電位と前記更新前基
準電位との差の絶対値が所定値を越える場合、前記更新
電位の変化を所定値に抑えることを特徴とする。
An image signal processing device according to the next invention is characterized in that:
In the above invention, when the absolute value of the difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential exceeds a predetermined value, the change in the update potential is suppressed to a predetermined value.

【0031】この発明によれば、計算基準電位と更新前
基準電位との差の絶対値が所定値を越える場合、更新電
位の変化を所定値に抑えることができる。
According to the present invention, when the absolute value of the difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential exceeds a predetermined value, the change in the update potential can be suppressed to a predetermined value.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる画像信号処理装置の好適な実施の形態を詳
細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an image signal processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0033】実施の形態1.図1は、この発明の実施の
形態1である画像信号処理装置の概略構成を示すブロッ
ク図である。同図に示す画像信号処理装置は、固体撮像
装置1、相関二重サンプリング回路2、増幅回路3、A
/D変換回路4、増幅率設定レジスタ5、オフセット補
正回路6を備えている。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the image signal processing device according to the first embodiment of the present invention. The image signal processing device shown in FIG. 1 includes a solid-state imaging device 1, a correlated double sampling circuit 2, an amplification circuit 3,
A / D conversion circuit 4, an amplification factor setting register 5, and an offset correction circuit 6 are provided.

【0034】図1において、固体撮像装置1は、光信号
を電気信号に変換する素子をアレイ上に配置した図示し
ない受光部と、各素子から得られる信号を所定のタイミ
ングで順次走査して出力する図示しない制御部とを備え
ている。このアレイ上に配置された素子は、有効画素領
域より先に走査される光を通さないフィルタで遮光され
た遮光領域13、有効画素領域12、この有効画素領域
12より後に走査される光を通さないフィルタで遮光さ
れた遮光領域14という順に並んで構成されている。固
体撮像装置1は、遮光領域13の走査、有効画素領域1
2の走査、遮光領域14の走査を1周期として画素信号
の出力を繰り返し、得られた画素信号を後段の相関二重
サンプリング回路2に出力する。この画素信号は、後段
の相関二重サンプリング回路2、増幅回路3を経てA/
D変換回路4によってディジタル出力となる。なお、遮
光領域13および14から出力される画素信号は、固体
撮像装置1の黒レベルを代表する。
In FIG. 1, a solid-state imaging device 1 includes a light receiving section (not shown) in which elements for converting an optical signal into an electric signal are arranged on an array, and sequentially scans and outputs signals obtained from the respective elements at a predetermined timing. (Not shown). The elements arranged on this array include a light-shielding region 13, an effective pixel region 12, and a light that is scanned after the effective pixel region 12, which are shielded by a light-impermeable filter scanned before the effective pixel region. It is arranged in the order of the light-shielding area 14 which is shielded by a filter. The solid-state imaging device 1 scans the light-shielding region 13,
The output of the pixel signal is repeated with the scanning of 2 and the scanning of the light shielding area 14 as one cycle, and the obtained pixel signal is output to the correlated double sampling circuit 2 at the subsequent stage. This pixel signal passes through a correlated double sampling circuit 2 and an amplification circuit 3 at the subsequent stage,
A digital output is obtained by the D conversion circuit 4. Note that the pixel signals output from the light-shielding regions 13 and 14 represent the black level of the solid-state imaging device 1.

【0035】図1において、相関二重サンプリング回路
2は、固体撮像装置1から順次得られる画素信号に基づ
き信号電圧を順次生成し、後段の増幅回路3に画素信号
として出力する。また、この画素信号の黒レベルは入力
された基準電位21で調整される。増幅回路3は、増幅
率設定レジスタ5で設定された増幅率で入力信号を増幅
し、後段のA/D変換回路4に信号を出力する。この出
力信号の黒レベルは、入力された基準電位31で調整さ
れる。A/D変換回路4は入力されたアナログ信号をデ
ィジタル出力として出力する。
In FIG. 1, the correlated double sampling circuit 2 sequentially generates signal voltages based on pixel signals sequentially obtained from the solid-state imaging device 1 and outputs the signal voltages to the subsequent amplification circuit 3 as pixel signals. The black level of the pixel signal is adjusted by the input reference potential 21. The amplification circuit 3 amplifies the input signal at the amplification factor set by the amplification factor setting register 5 and outputs the signal to the A / D conversion circuit 4 at the subsequent stage. The black level of this output signal is adjusted by the input reference potential 31. The A / D conversion circuit 4 outputs the input analog signal as a digital output.

【0036】図1において、増幅率設定レジスタ5は、
固体撮像装置1の遮光領域13および14の走査中に所
定の増幅率に切り替えられ、図示しない制御装置によっ
て指示されるタイミングでこの増幅率を増幅回路3に設
定するとともに、この増幅率をオフセット補正回路6に
通知する。
In FIG. 1, the amplification factor setting register 5
The amplification factor is switched to a predetermined amplification factor during the scanning of the light-shielded regions 13 and 14 of the solid-state imaging device 1, and the amplification factor is set in the amplification circuit 3 at a timing specified by a control device (not shown), and the amplification factor is offset-corrected. The circuit 6 is notified.

【0037】オフセット補正回路6は、複数の増幅率で
の出力からなるA/D変換回路4のディジタル出力に基
づき、このディジタル出力の黒レベルが増幅率によらず
所望の値(通常はディジタル出力の最低値)となるよう
な基準電位21および31の電位を計算する。これらの
黒レベルが理想値に揃うための基準電位21および31
の計算電位を、それぞれ計算基準電位V21(ideal)およ
び計算基準電位V31(ideal)とする。
The offset correction circuit 6 is based on the digital output of the A / D conversion circuit 4 comprising outputs at a plurality of amplification factors, and the black level of this digital output is adjusted to a desired value (usually a digital output) regardless of the amplification factor. Of the reference potentials 21 and 31 are calculated. Reference potentials 21 and 31 for adjusting these black levels to ideal values
Are calculated as a calculated reference potential V 21 (ideal) and a calculated reference potential V 31 (ideal), respectively.

【0038】前述の出願では、基準電位21および31
を、直ちに上記の計算基準電位V21(ideal)およびV
31(ideal)で更新していたが、この実施の形態1では、
つぎの更新式に基づいて、基準電位21および31を更
新する。ここで、更新前の基準電位21を更新前基準電
位V21(old)、更新前の基準電位31を更新前基準電位
3 1(old)、相関二重サンプリング回路2へ実際に出力
される基準電位21を更新基準電位V21(new)、増幅回
路3へ実際に出力される基準電位31を更新基準電位V
31(new)とすれば、更新式は、
In the aforementioned application, the reference potentials 21 and 31
From the calculated reference potentials V 21 (ideal) and V
31 (ideal), but in the first embodiment,
The reference potentials 21 and 31 are updated based on the following update formula. Here, the pre-update reference potential 21 of the pre-update reference electric potential V 21 (old), before updating the reference potential 31 of the pre-update reference electric potential V 3 1 (old), is actually outputted to the correlation double sampling circuit 2 The reference potential 21 is updated to the updated reference potential V 21 (new), and the reference potential 31 actually output to the amplifier circuit 3 is changed to the updated reference potential V 21.
31 (new), the update formula is

【0039】 V21(new)=V21(old)+[V21(ideal)−V21(old)]×γ・・・(式1) V31(new)=V31(old)+[V31(ideal)−V31(old)]×γ・・・(式2) となる。ここで、γは緩和係数であり、0〜1の間の任
意の実数値をとる。
V 21 (new) = V 21 (old) + [V 21 (ideal) −V 21 (old)] × γ (Equation 1) V 31 (new) = V 31 (old) + [ V 31 (ideal) −V 31 (old)] × γ (Equation 2) Here, γ is a relaxation coefficient and takes an arbitrary real value between 0 and 1.

【0040】なお、この更新式を適用するタイミング
は、遮光領域13および14から得られた画素信号出力
に基づき、基準電位21および31の更新値が式1およ
び式2によって計算された後、有効画素領域12の画素
信号が出力されるときから適用される。
The timing at which this updating formula is applied is based on the pixel signal outputs obtained from the light-shielded regions 13 and 14, and after the updated values of the reference potentials 21 and 31 are calculated by the formulas 1 and 2, the effective timing is calculated. This is applied from the time when the pixel signal of the pixel region 12 is output.

【0041】緩和係数γは、増幅率を変更した直後の何
画面分かの期間は“1”に近い値(例えば0.8)をと
り、それ以外の変更していない期間は“1”より小さい
値(例えば、0.1)をとるように、図示しない制御装
置によって制御される。
The relaxation coefficient γ takes a value close to “1” (for example, 0.8) during a period of several screens immediately after the change of the amplification factor, and changes from “1” during other periods without change. It is controlled by a control device (not shown) so as to take a small value (for example, 0.1).

【0042】つまり、オフセット補正回路6が計算した
更新値に対し、増幅率を変更した直後は増幅率の変更を
トリガとしてγが更新されるので、より速くレベルの揃
った鮮明な画像を得ることができる。一方、増幅率を変
更していない期間は、更新値に対し基準電位を遅く追随
させるので、回路への外乱がある場合や非理想性によっ
て更新値が揺らぐ場合でも、黒レベルはばたつくことが
なく、安定した画像出力を得ることができる。
That is, since γ is updated by the change of the amplification factor as a trigger immediately after the change of the amplification factor with respect to the update value calculated by the offset correction circuit 6, a clear image with uniform levels can be obtained more quickly. Can be. On the other hand, during the period when the amplification factor is not changed, the reference potential follows the updated value slowly, so that even if there is disturbance to the circuit or the updated value fluctuates due to non-ideality, the black level does not fluctuate. And a stable image output can be obtained.

【0043】また、有効画素領域12の前後に遮光領域
13および14を持ち、これら両方を参照して黒レベル
の補正値を計算するため、例えば固体撮像装置1の出力
が製造上の理由でグラデーションを持っている場合で
も、遮光領域13と14とのほぼ中間値に黒レベルを補
正することができる。
Further, since the light-shielding regions 13 and 14 are provided before and after the effective pixel region 12 and the correction value of the black level is calculated by referring to both of them, for example, the output of the solid-state image pickup device 1 is changed to a gradation for manufacturing reasons. , The black level can be corrected to a substantially intermediate value between the light-shielding regions 13 and 14.

【0044】なお、実施の形態1では、増幅率の変更を
トリガとする例を挙げたが、他の黒レベルの変動につな
がるような条件の変化、例えば画素の蓄積時間や温度な
どをトリガとすることも同様に可能である。
In the first embodiment, an example in which a change in the amplification factor is used as a trigger has been described. However, other changes in conditions that lead to a change in black level, for example, a pixel accumulation time or temperature, may be used as a trigger. It is equally possible to do so.

【0045】図2は、固体撮像装置の遮光領域の構成の
一例を示す説明図である。実施の形態1は、遮光領域1
3の走査、有効画素領域12の走査および遮光領域14
の走査を1周期として黒レベルの補正値を計算する手法
であるため、図2のように各走査行の先頭と末尾とに遮
光領域を有する場合であっても、同様に実施の形態1の
手法を適用することができる。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the configuration of the light-shielding region of the solid-state imaging device. In the first embodiment, the light shielding region 1
3 scan, effective pixel area 12 scan and light-shield area 14
Is a method of calculating the correction value of the black level with one scan as one cycle. Therefore, even if there is a light shielding area at the beginning and end of each scanning line as shown in FIG. Techniques can be applied.

【0046】また、画像蓄積時間などの回路設定値の変
更直後は、式1の計算基準電位V21(ideal)および式2
の計算基準電位V31(ideal)をそのまま更新値とする画
像信号処理装置や、回路設定値の変更直後以外は一切基
準電位の更新をしない画像信号処理装置も、緩和計数γ
が、それぞれ“1”または“0”である場合として、こ
の実施の形態1の一実施例として捉えることができる。
Immediately after the change of the circuit set value such as the image accumulation time, the calculated reference potential V 21 (ideal) of the equation 1 and the equation 2
The image signal processing device that uses the calculated reference potential V 31 (ideal) as an update value as it is and the image signal processing device that does not update the reference potential at all except immediately after a change in the circuit setting value also have a relaxation coefficient γ
Are “1” or “0”, respectively, as an example of the first embodiment.

【0047】また、緩和計数γを一定の値ではなく、増
幅率に応じた関数とすることによって、フィードバック
ループの周波数特性を改善し、可能な増幅率の設定値す
べてにおいて安定した応答を得られるように最適化する
ことも可能である。
Further, by setting the relaxation coefficient γ to a function corresponding to the amplification factor instead of a constant value, the frequency characteristics of the feedback loop can be improved, and a stable response can be obtained at all possible setting values of the amplification factor. It is also possible to optimize as follows.

【0048】以上のように、実施の形態1によれば、オ
フセット補正回路が計算した更新値に対し、増幅率を変
更した直後は増幅率の変更をトリガとしてγを更新し、
増幅率を変更していない期間は、更新値に対し基準電位
を遅く追随させるようにしたので、より速くレベルの揃
った鮮明な画像を得ることができ、回路への外乱や非理
想性で更新値が揺らいでも黒レベルがばたつかない安定
した画像を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, γ is updated with respect to the update value calculated by the offset correction circuit immediately after the amplification factor is changed, using the change in the amplification factor as a trigger.
During the period when the amplification rate is not changed, the reference potential is made to follow the updated value slowly, so that a clear image with a uniform level can be obtained more quickly, and the circuit is updated by disturbance or non-ideality of the circuit. Even if the value fluctuates, a stable image in which the black level does not flutter can be obtained.

【0049】実施の形態2.実施の形態2の画像信号処
理装置は、図1に示す実施の形態1の画像信号処理装置
の構成と同一であるため、構成の説明については省略す
る。また、動作についても実施の形態1と異なる部分を
中心に説明する。
Embodiment 2 The configuration of the image signal processing device according to the second embodiment is the same as that of the image signal processing device according to the first embodiment shown in FIG. Also, the operation will be described focusing on parts different from the first embodiment.

【0050】画像蓄積時間などの回路設定値の変更は、
例えば、遮光領域14の走査が終了し、つぎの遮光領域
13の走査が開始されるまでの間のように、固体撮像装
置1の動作周期の境目で行われるのが普通である。実施
の形態2では、基準電位21および31の更新値を計算
する際に、一定の回路設定値で撮像を続けている間は、
遮光領域13および14から得られた画素信号出力両方
を参照するが、回路設定値が変更された直後は、変更後
に走査した遮光領域13からの出力のみを参照するよう
にしたものである。
Changing the circuit set values such as the image storage time
For example, the scanning is usually performed at the boundary of the operation cycle of the solid-state imaging device 1, for example, between the time when the scanning of the light shielding area 14 is completed and the time when the scanning of the next light shielding area 13 is started. In the second embodiment, when the update values of the reference potentials 21 and 31 are calculated, while the imaging is continued at a constant circuit set value,
Although both pixel signal outputs obtained from the light-shielded regions 13 and 14 are referred to, immediately after the circuit setting value is changed, only the output from the light-shielded region 13 scanned after the change is referred to.

【0051】このように、実施の形態2の画像信号処理
装置によれば、装置設定値の変更をトリガに、遮光領域
14の出力は使わず、遮光領域13の出力のみを用いる
ようにしたので、設定値の切り替え前に得られた遮光領
域出力を補正値計算の参照データから外すことができ、
変更前の状態の影響を受けない黒レベルの補正を行うこ
とができる。
As described above, according to the image signal processing apparatus of the second embodiment, the output of the light-shielded area 13 is used instead of the output of the light-shielded area 14 when the change of the apparatus setting value is used as a trigger. , The shaded area output obtained before switching the set value can be excluded from the reference data of the correction value calculation,
The black level can be corrected without being affected by the state before the change.

【0052】実施の形態3.実施の形態3の画像信号処
理装置は、図1に示す実施の形態1の画像信号処理装置
の構成と同一であるため、構成の説明については省略す
る。また、動作についても実施の形態1と異なる部分を
中心に説明する。
Embodiment 3 FIG. The configuration of the image signal processing device according to the third embodiment is the same as that of the image signal processing device according to the first embodiment shown in FIG. Also, the operation will be described focusing on parts different from the first embodiment.

【0053】図3は、実施の形態3における増幅率と黒
レベル目標値の関係の一例を示すグラフである。実施の
形態3においては、遮光領域13および14から得られ
る画像信号出力に基づいて基準電位21および31の更
新値を計算する点は実施の形態1と同じであるが、増幅
率の設定値がある程度以上大きい場合、黒レベルの目標
値を通常より白よりに計算する。
FIG. 3 is a graph showing an example of the relationship between the amplification factor and the black level target value in the third embodiment. The third embodiment is the same as the first embodiment in that the updated values of the reference potentials 21 and 31 are calculated based on the image signal outputs obtained from the light-shielded regions 13 and 14, but the set value of the amplification factor is If it is larger than a certain level, the target value of the black level is calculated to be whiter than usual.

【0054】実施の形態1では、81のように増幅率に
関係なくA/D出力範囲の最低値を黒レベル出力の目標
値とするが、実施の形態3では増幅率が高い範囲で黒レ
ベルの目標値を上げるようにしたものである。
In the first embodiment, the minimum value of the A / D output range is set as the target value of the black level output irrespective of the amplification factor as in the case of 81. In the third embodiment, the black level is output in the range where the amplification factor is high. It is intended to increase the target value.

【0055】このように、実施の形態3の画像信号処理
装置によれば、増幅率の設定値がある程度以上大きい場
合には、黒レベルが通常より白よりに設定されるので、
高増幅率時に起きやすい黒つぶれを防止し、画質を改善
することができる。
As described above, according to the image signal processing apparatus of the third embodiment, when the set value of the amplification factor is larger than a certain value, the black level is set to be whiter than usual.
It is possible to prevent underexposure which is likely to occur at a high amplification rate, and improve image quality.

【0056】実施の形態4.。実施の形態4の画像信号
処理装置は、図1に示す実施の形態1の画像信号処理装
置の構成と同一であるため、構成の説明については省略
する。また、動作についても実施の形態1と異なる部分
を中心に説明する。
Embodiment 4 . The image signal processing apparatus according to the fourth embodiment has the same configuration as the image signal processing apparatus according to the first embodiment shown in FIG. Also, the operation will be described focusing on parts different from the first embodiment.

【0057】遮光領域13および14から得られる画素
信号出力に基づいて、基準電位21、31の更新値であ
る更新基準電位V21(new)およびV31(new)を計算するの
は実施の形態1と同じであるが、計算基準電位V21(ide
al) と更新前基準電位V21(old)との差および計算基準
電位V31(ideal)と更新前基準電位V31(old)との差の絶
対値がある一定値dV21max、dV31maxより大きい場合
に、その一定値分しか更新しないようにする。
The calculation of the updated reference potentials V 21 (new) and V 31 (new), which are the updated values of the reference potentials 21 and 31, based on the pixel signal outputs obtained from the light-shielded regions 13 and 14 is described in the embodiment. 1, but the calculated reference potential V 21 (ide
al) and the absolute value of the difference between the reference potential V 21 (old) before update and the difference between the calculated reference potential V 31 (ideal) and the reference potential V 31 (old) before update from certain values dV 21max and dV 31max . If the value is larger, only the fixed value is updated.

【0058】すなわち、相関二重サンプリング回路2へ
実際に出力される更新基準電位V21(new)を次式で計算
する。
That is, the updated reference potential V 21 (new) actually output to the correlated double sampling circuit 2 is calculated by the following equation.

【0059】 V21(new)=V21(old)+[V21(ideal)−V21(old)]×γ ・・・(式3) (ABS((V21(ideal)−V21(old))×γ)<dV21maxの場合) V21(new)=V21±dV21max ・・・(式4) (ABS((V21(ideal)−V21(old))×γ)>dV21maxの場合)V 21 (new) = V 21 (old) + [V 21 (ideal) −V 21 (old)] × γ (Equation 3) (ABS ((V 21 (ideal) −V 21 ( old)) × γ) <dV 21max ) V 21 (new) = V 21 ± dV 21max (Equation 4) (ABS ((V 21 (ideal) −V 21 (old)) × γ)> dV 21max )

【0060】同様に、増幅回路3へ実際に出力される更
新基準電位V31(new)を次式で計算する。
Similarly, an updated reference potential V 31 (new) actually output to the amplifier circuit 3 is calculated by the following equation.

【0061】 V31(new)=V31(old)+[V31(ideal)−V31(old)]×γ ・・・(式5) (ABS([V31(ideal)−V31(old)]×γ)<dV31maxの場合) V31(new)=V31±dV31max ・・・(式6) (ABS([V31(ideal)−V31(old)]×γ)>dV31maxの場合)V 31 (new) = V 31 (old) + [V 31 (ideal) −V 31 (old)] × γ (Equation 5) (ABS ([V 31 (ideal) −V 31 ( old)] × γ) <dV 31max ) V 31 (new) = V 31 ± dV 31max (Equation 6) (ABS ([V 31 (ideal) −V 31 (old)] × γ)> dV 31max )

【0062】これらの式3〜式6の条件式に基づき、相
関二重サンプリング回路2および増幅回路3への基準電
位を設定することで、回路設定条件に関わらず、オフセ
ット補正値の急激な変化を避けることができる。
By setting the reference potential to the correlated double sampling circuit 2 and the amplifying circuit 3 based on the conditional expressions of Expressions 3 to 6, a sudden change in the offset correction value can be made regardless of the circuit setting conditions. Can be avoided.

【0063】このように、実施の形態4の画像信号処理
装置によれば、基準電位の更新値がある一定値を越える
場合、その一定値以上は変化させないため、急激に補正
したときに生じやすい画面のちらつきを防止することが
できる。
As described above, according to the image signal processing device of the fourth embodiment, when the updated value of the reference potential exceeds a certain value, the reference value is not changed beyond the certain value, so that it is likely to occur when the correction is made abruptly. Screen flicker can be prevented.

【0064】実施の形態5.図4は、実施の形態5の画
像信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。こ
の画像信号処理装置は、固体撮像装置1の出力信号を相
関二重サンプリング回路2、増幅回路3に出力する部分
までは、実施の形態1と同様であるが、その後A/D変
換を行わずにアナログ値のままオフセット補正回路6に
信号を出力する。オフセット補正回路6は、内部でアナ
ログ演算を行って基準電位21および31の更新値を計
算する。また、実施の形態5の画像信号処理装置は、途
中ディジタル信号を経由しない点を除き、実施の形態1
と全く同じ動作を行う。
Embodiment 5 FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image signal processing device according to the fifth embodiment. This image signal processing device is the same as that of the first embodiment up to the portion that outputs the output signal of the solid-state imaging device 1 to the correlated double sampling circuit 2 and the amplification circuit 3, but does not perform A / D conversion thereafter. And outputs a signal to the offset correction circuit 6 while keeping the analog value. The offset correction circuit 6 internally performs an analog operation to calculate updated values of the reference potentials 21 and 31. The image signal processing apparatus according to the fifth embodiment is different from the image signal processing apparatus according to the first embodiment except that the digital signal does not pass on the way.
Performs exactly the same operation as.

【0065】このように、実施の形態5の画像信号処理
装置によれば、A/D変換回路がなくても、オフセット
補正回路が計算した更新値に対し、増幅率を変更した直
後は増幅率の変更をトリガとしてγを更新し、増幅率を
変更していない期間は、更新値に対し基準電位を遅く追
随させるようにしたので、より速くレベルの揃った鮮明
な画像を得ることができ、回路への外乱や非理想性で更
新値が揺らいでも黒レベルがばたつかない安定した画像
を得ることができる。
As described above, according to the image signal processing apparatus of the fifth embodiment, even if the A / D conversion circuit is not provided, the amplification factor is changed immediately after the amplification factor is changed with respect to the updated value calculated by the offset correction circuit. Triggered by the change of γ, the period during which the amplification factor is not changed, the reference potential is made to follow the updated value slowly, so that a clear image with a uniform level can be obtained more quickly. Even if the update value fluctuates due to disturbance to the circuit or non-ideality, a stable image in which the black level does not fluctuate can be obtained.

【0066】実施の形態6.図5は、実施の形態6の画
像信号処理装置の概略構成を示すブロック図である。こ
の画像信号処理装置は、固体撮像装置1の出力信号を相
関二重サンプリング回路2に送る部分までは、実施の形
態1と同様であるが、その後画素信号は入力レンジが可
変である入力レンジ可変A/D変換回路71に送られ、
ディジタル出力となる。
Embodiment 6 FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the image signal processing device according to the sixth embodiment. This image signal processing device is the same as that of the first embodiment up to the portion for sending the output signal of the solid-state imaging device 1 to the correlated double sampling circuit 2, but thereafter, the pixel signal is input range variable in which the input range is variable. Sent to the A / D conversion circuit 71,
Digital output.

【0067】入力レンジ可変A/D変換回路71の入力
レンジは、増幅率A/Dレンジ変換回路72により与え
られる。この入力レンジの切り換えは、例えば、セルに
照射される光量が小さいほど画素信号出力が小さく、セ
ルに照射される光量が大きいほど画素信号出力が大き
い。このとき、画素信号出力に応じた入力レンジの切り
換えによって、画素信号出力に依存せず、最適なダイナ
ミックレンジを確保することができる。
The input range of the input range variable A / D conversion circuit 71 is given by an amplification factor A / D range conversion circuit 72. This input range switching is performed, for example, such that the smaller the amount of light applied to the cell, the smaller the pixel signal output, and the larger the amount of light applied to the cell, the larger the pixel signal output. At this time, by switching the input range according to the pixel signal output, an optimal dynamic range can be secured without depending on the pixel signal output.

【0068】その他の動作は、オフセット補正回路6が
増幅回路3に基準電位31を与える代わりに、増幅率A
/Dレンジ変換回路72に基準電位31を与えるところ
が異なるだけで、他は実施の形態1と全く同様に考える
ことができる。
The other operation is that the offset correction circuit 6 supplies the reference potential 31 to the amplification circuit 3 but the amplification factor A
Only the difference is that the reference potential 31 is applied to the / D range conversion circuit 72, and the rest can be considered exactly as in the first embodiment.

【0069】このように、実施の形態6の画像信号処理
装置によれば、増幅回路の代わりに、レンジ可変A/D
変換回路を用いた系でも、回路の外乱や非理想性で黒レ
ベルのばたつかない安定した画像を得ることができると
ともに、画素信号出力に依存せず、最適なダイナミック
レンジを確保することができる。
As described above, according to the image signal processing apparatus of the sixth embodiment, the range variable A / D
Even with a system that uses a conversion circuit, it is possible to obtain a stable image that does not fluctuate at the black level due to disturbances and non-idealities of the circuit, and to secure the optimal dynamic range without depending on the pixel signal output. it can.

【0070】図6は、図5の画像信号処理装置の変形例
の概略構成を示すブロック図である。図5は、相関二重
サンプリング回路2、入力レンジ可変A/D変換回路7
1がそれぞれ画像信号処理装置内に1個ずつあるような
構成となっているが、図6のように各走査列に対応した
相関二重サンプリング回路アレイ92、レンジ可変A/
D変換回路アレイ93からなる形態に置き換えることが
できる。
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of a modification of the image signal processing device of FIG. FIG. 5 shows a correlated double sampling circuit 2, an input range variable A / D conversion circuit 7,
1 is provided in the image signal processing apparatus, but as shown in FIG. 6, a correlated double sampling circuit array 92 corresponding to each scanning row, a range variable A /
It can be replaced with a form including the D conversion circuit array 93.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、オフセット補正回路は、撮像周期毎に、黒レベル補
正のためのオフセット電位である計算基準電位を求め、
この計算基準電位を、更新直前のオフセット電位である
更新前基準電位から計算基準電位に緩和係数をもって近
づけるようにしているので、増幅回路の増幅率を任意の
値に変更した場合でも、黒レベルの変動を防ぐことがで
き、より鮮明で安定な画像を得ることができるという効
果を奏する。
As described above, according to the present invention, the offset correction circuit obtains the calculated reference potential, which is the offset potential for black level correction, for each imaging cycle.
Since the calculated reference potential is made closer to the calculated reference potential with a relaxation coefficient from the pre-update reference potential, which is the offset potential immediately before the update, even if the amplification factor of the amplifier circuit is changed to an arbitrary value, the black level is not changed. Variations can be prevented, and a clearer and more stable image can be obtained.

【0072】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、計算基準電位と更新前基準電位との差に緩和係数γ
(0〜1の間の任意の実数)を乗算した値を更新前基準
電位に加算した更新基準電位によって補正するようにし
ているので、増幅回路の増幅率を任意の値に変更した場
合でも、黒レベルの変動を防ぐことができ、より鮮明で
安定な画像を得ることができるという効果を奏する。
According to the next invention, the offset correction circuit calculates the relaxation coefficient γ as the difference between the calculated reference potential and the reference potential before update.
(An arbitrary real number between 0 and 1) is corrected by the updated reference potential added to the pre-update reference potential. Therefore, even if the amplification factor of the amplifier circuit is changed to an arbitrary value, It is possible to prevent the fluctuation of the black level and to obtain a clearer and more stable image.

【0073】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、増幅率の値によって乗算する緩和係数を変化させる
ようにしているので、増幅率によって変化する黒レベル
の補正の帰還路の周波数特性を最適化することができる
という効果を奏する。
According to the next invention, since the offset correction circuit changes the relaxation coefficient to be multiplied by the value of the amplification factor, the offset correction circuit optimizes the frequency characteristic of the feedback path for the correction of the black level that changes with the amplification factor. The effect that it can be made is produced.

【0074】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、回路の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとし
て緩和係数を動的に変化させるようにしているので、条
件の変更時は、ただちにオフセット再調整が完了し、同
時に条件非変化時は、黒レベルがばたつかない安定な連
続撮像結果を得ることができるという効果を奏する。
According to the next invention, the offset correction circuit dynamically changes the relaxation coefficient by using a predetermined change in the set value of the circuit or the external condition as a trigger. When the offset readjustment is completed and the condition is not changed at the same time, it is possible to obtain a stable continuous imaging result in which the black level does not fluctuate.

【0075】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、増幅率の所定の変化をトリガとするようにしている
ので、増幅率が動的に変更された場合でも、安定な連続
撮像結果を得ることができるという効果を奏する。
According to the next invention, since the offset correction circuit uses a predetermined change in the amplification factor as a trigger, a stable continuous imaging result can be obtained even when the amplification factor is dynamically changed. It has the effect of being able to do so.

【0076】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、画素の蓄積時間の所定の変化をトリガとするように
しているので、特に、蓄積時間が動的に変更された場合
でも、黒レベルがばたつかない安定な連続撮像結果を得
ることができるという効果を奏するという効果を奏す
る。
According to the next invention, the offset correction circuit uses a predetermined change in the accumulation time of the pixel as a trigger, so that even when the accumulation time is dynamically changed, the black level is not changed. There is an effect that it is possible to obtain a stable continuous imaging result that does not flutter.

【0077】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、有効画素領域の走査前に走査され出力される第1の
遮光領域の出力と、有効画素領域の走査後に走査され出
力される第2の遮光領域の出力とから更新基準電位を算
出する際に、第1の遮光領域の出力および第2の遮光領
域の出力の両方の出力を参照する動作と、第1の遮光領
域の出力のみを参照する動作を動的に切り替えるように
しているので、何らかの理由で、2つの遮光領域の出力
のどちらかがつぎに続く有効画素領域の参照用黒レベル
として不適当になった場合、一時的に計算方法を切り替
えることによって、不適当な出力から補正値を計算して
しまうという動作を避けることができるという効果を奏
する。
According to the next invention, the offset correction circuit scans and outputs the first light-shielded area before scanning the effective pixel area and the second output which is scanned and output after scanning the effective pixel area. When calculating the update reference potential from the output of the light-shielded area, the operation of referring to both the output of the first light-shielded area and the output of the second light-shielded area, and the operation of referring only to the output of the first light-shielded area If the output of either of the two light-shielded areas becomes inappropriate as the reference black level of the succeeding effective pixel area for any reason, the calculation is temporarily performed. By switching the method, there is an effect that an operation of calculating a correction value from an inappropriate output can be avoided.

【0078】つぎの発明によれば、オフセット補正回路
は、回路の設定値や外部条件の所定の変化をトリガとし
て参照する動作を動的に切り替えるようにしているの
で、設定値を切り替える前に、得られた遮光領域出力を
補正値計算の参照データから外すことができるという効
果を奏する。
According to the next invention, the offset correction circuit dynamically switches the operation of referring to the set value of the circuit or a predetermined change in the external condition as a trigger. There is an effect that the obtained light-shielded area output can be excluded from the reference data for the correction value calculation.

【0079】つぎの発明によれば、増幅率が高い場合に
前記計算基準電位を計算された値から所定の白レベル寄
りに修正するようにしているので、増幅率が高いときに
発生しやすい黒つぶれを避け、画質をよくすることがで
きるという効果を奏する。
According to the next invention, when the amplification factor is high, the calculated reference potential is corrected from the calculated value toward a predetermined white level. This has the effect of avoiding crushing and improving image quality.

【0080】つぎの発明によれば、計算基準電位と更新
前基準電位との差の絶対値が所定値を越える場合、更新
電位の変化を所定値に抑えるようにしているので、急激
に補正したときに生じやすい発振や画面のちらつきを防
ぐことができるという効果を奏する。
According to the next invention, when the absolute value of the difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential exceeds a predetermined value, the change in the updated potential is suppressed to a predetermined value. This has the effect of preventing the oscillation and the flickering of the screen, which often occur, from occurring.

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

【図1】 この発明の実施の形態1である画像信号処理
装置の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image signal processing device according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 固体撮像装置の遮光領域の構成の一例を示す
説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of a configuration of a light shielding area of the solid-state imaging device.

【図3】 実施の形態3における増幅率と黒レベル目標
値の関係の一例を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing an example of a relationship between an amplification factor and a black level target value according to the third embodiment.

【図4】 実施の形態5の画像信号処理装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image signal processing device according to a fifth embodiment.

【図5】 実施の形態6の画像信号処理装置の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of an image signal processing device according to a sixth embodiment.

【図6】 図5の画像信号処理装置の変形例の概略構成
を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a modification of the image signal processing device of FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体撮像装置、2 相関二重サンプリング回路、3
増幅回路、4 A/D変換回路、5 増幅率設定レジ
スタ、6 オフセット補正回路、12 有効画素領域、
13,14 遮光領域、21,31 基準電位、71
入力レンジ可変A/D変換回路、72 増幅率A/Dレ
ンジ変換回路、92 相関二重サンプリング回路アレ
イ、93 レンジ可変A/D変換回路アレイ。
1 solid-state imaging device, 2 correlated double sampling circuit, 3
Amplifying circuit, 4 A / D conversion circuit, 5 gain setting register, 6 offset correction circuit, 12 effective pixel area,
13, 14 shading area, 21, 31 reference potential, 71
Input range variable A / D conversion circuit, 72 amplification rate A / D range conversion circuit, 92 correlated double sampling circuit array, 93 range variable A / D conversion circuit array.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下邨 研一 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5C024 CX06 CX31 GZ39 GZ40 HX13 HX18 HX23 HX28 HX29 HX30   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Kenichi Shimoson             2-3 2-3 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo 3             Rishi Electric Co., Ltd. F term (reference) 5C024 CX06 CX31 GZ39 GZ40 HX13                       HX18 HX23 HX28 HX29 HX30

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受光面内に有効画素領域と遮光領域とを
有する固体撮像装置から出力される画素信号に相関二重
サンプリングを施す相関二重サンプリング回路と、この
相関二重サンプリング回路から出力される画素信号を増
幅する増幅回路と、この増幅回路から出力される前記遮
光領域の画素信号に基づいて、前記相関二重サンプリン
グ回路および前記増幅回路に黒レベル補正のためのオフ
セット電位を出力するオフセット補正回路を備える画像
信号処理装置において、 前記オフセット補正回路は、撮像周期毎に、黒レベル補
正のためのオフセット電位である計算基準電位を求め、
この計算基準電位を、更新直前のオフセット電位である
更新前基準電位から前記計算基準電位に緩和係数をもっ
て近づけることを特徴とする画像信号処理装置。
1. A correlated double sampling circuit for performing correlated double sampling on a pixel signal output from a solid-state imaging device having an effective pixel area and a light shielding area in a light receiving surface, and a signal output from the correlated double sampling circuit. Amplifying circuit for amplifying a pixel signal to be output, and an offset for outputting an offset potential for black level correction to the correlated double sampling circuit and the amplifying circuit based on the pixel signal in the light-shielded region output from the amplifying circuit. In an image signal processing device including a correction circuit, the offset correction circuit determines a calculation reference potential that is an offset potential for black level correction for each imaging cycle,
An image signal processing apparatus, wherein the calculated reference potential is made closer to the calculated reference potential with a relaxation coefficient from a pre-update reference potential which is an offset potential immediately before the update.
【請求項2】 前記オフセット補正回路は、前記計算基
準電位と前記更新前基準電位との差に緩和係数γ(0〜
1の間の任意の実数)を乗算した値を前記更新前基準電
位に加算した更新基準電位によって補正することを特徴
とする請求項1に記載の画像信号処理装置。
2. The offset correction circuit according to claim 1, wherein a difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential is a relaxation coefficient γ (0 to 0).
2. The image signal processing device according to claim 1, wherein a value obtained by multiplying the reference potential by an arbitrary real number between 1 and 2 is corrected by an updated reference potential added to the pre-update reference potential.
【請求項3】 前記オフセット補正回路は、増幅率の値
によって乗算する緩和係数を変化させることを特徴とす
る請求項2に記載の画像信号処理装置。
3. The image signal processing apparatus according to claim 2, wherein the offset correction circuit changes a relaxation coefficient to be multiplied by a value of an amplification factor.
【請求項4】 前記オフセット補正回路は、回路の設定
値や外部条件の所定の変化をトリガとして緩和係数を動
的に変化させることを特徴とする請求項2に記載の画像
信号処理装置。
4. The image signal processing apparatus according to claim 2, wherein the offset correction circuit dynamically changes the relaxation coefficient by using a predetermined change in a set value of the circuit or an external condition as a trigger.
【請求項5】 前記オフセット補正回路は、増幅率の所
定の変化をトリガとすることを特徴とする請求項4に記
載の画像信号処理装置。
5. The image signal processing apparatus according to claim 4, wherein the offset correction circuit uses a predetermined change in an amplification factor as a trigger.
【請求項6】 前記オフセット補正回路は、画素の蓄積
時間の所定の変化をトリガとすることを特徴とする請求
項4に記載の画像信号処理装置。
6. The image signal processing apparatus according to claim 4, wherein the offset correction circuit uses a predetermined change in a pixel accumulation time as a trigger.
【請求項7】 前記オフセット補正回路は、有効画素領
域の走査前に走査され出力される第1の遮光領域の出力
と、前記有効画素領域の走査後に走査され出力される第
2の遮光領域の出力とから前記更新基準電位を算出する
際に、第1の遮光領域の出力および第2の遮光領域の出
力の両方の出力を参照する動作と、第1の遮光領域の出
力のみを参照する動作を動的に切り替えることを特徴と
する請求項1に記載の画像信号処理装置。
7. An offset correction circuit comprising: an output of a first light-shielded area scanned and output before scanning of an effective pixel area; and an output of a second light-shielded area scanned and output after scanning of the effective pixel area. An operation of referring to both the output of the first light-shielded region and the output of the second light-shielded region, and an operation of referencing only the output of the first light-shielded region when calculating the updated reference potential from the output The image signal processing apparatus according to claim 1, wherein the image signal is dynamically switched.
【請求項8】 前記オフセット補正回路は、回路の設定
値や外部条件の所定の変化をトリガとして参照する動作
を動的に切り替えることを特徴とする請求項7に記載の
画像信号処理装置。
8. The image signal processing apparatus according to claim 7, wherein the offset correction circuit dynamically switches an operation of referring to a predetermined change in a set value of the circuit or an external condition as a trigger.
【請求項9】 前記オフセット補正回路は、増幅率が高
い場合に前記計算基準電位を計算された値から所定の白
レベル寄りに修正することを特徴とする請求項1〜8の
何れか一つに記載の画像信号処理装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the offset correction circuit corrects the calculated reference potential from a calculated value toward a predetermined white level when the amplification factor is high. 5. The image signal processing device according to 1.
【請求項10】 前記オフセット補正回路は、前記計算
基準電位と前記更新前基準電位との差の絶対値が所定値
を越える場合、前記更新電位の変化を所定値に抑えるこ
とを特徴とする請求項1〜9の何れか一つに記載の画像
信号処理装置。
10. The method according to claim 1, wherein the offset correction circuit suppresses a change in the update potential to a predetermined value when an absolute value of a difference between the calculated reference potential and the pre-update reference potential exceeds a predetermined value. Item 10. The image signal processing device according to any one of Items 1 to 9.
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