JP2012191591A - Imaging apparatus and smear correction method - Google Patents

Imaging apparatus and smear correction method Download PDF

Info

Publication number
JP2012191591A
JP2012191591A JP2011055796A JP2011055796A JP2012191591A JP 2012191591 A JP2012191591 A JP 2012191591A JP 2011055796 A JP2011055796 A JP 2011055796A JP 2011055796 A JP2011055796 A JP 2011055796A JP 2012191591 A JP2012191591 A JP 2012191591A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pixel
smear
signal
transfer path
pixel signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011055796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenya Hosono
兼矢 細野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Imaging Corp
Original Assignee
Olympus Imaging Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Imaging Corp filed Critical Olympus Imaging Corp
Priority to JP2011055796A priority Critical patent/JP2012191591A/en
Publication of JP2012191591A publication Critical patent/JP2012191591A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging apparatus or the like which can sufficiently correct a smear even if a time interval of vertical transfer in a charge transfer-type solid-state imaging element is not constant.SOLUTION: The imaging apparatus includes: an imaging element 2 having an effective region, an OB region, a vertical transfer path and a horizontal transfer path; an imaging driving section 3 varying first vertical transfer time from second vertical transfer time at every prescribed number of vertical transfer times and transferring vertically a pixel signal to the imaging element 2; and a smear correcting section 7 calculating a smear correction signal based on the pixel signal of the OB region and the prescribed number of pixel signals, detecting a pattern in a vertical direction, which regular/high luminance smear pixel signals form, subtracting the smear correction signal from the regular smear pixel signal in accordance with the detected pattern, and subtracting a smear correction signal by which a smear correction coefficient corresponding to a ratio of the first vertical transfer time and the second vertical transfer time is multiplied from the high luminance smear pixel signal.

Description

本発明は、撮像装置およびスミア補正方法、より詳しくは、電荷転送型固体撮像素子から画素信号を読み出してスミア補正を行う撮像装置、および電荷転送型固体撮像素子から読み出された画素信号にスミア補正を行うスミア補正方法に関する。   The present invention relates to an image pickup apparatus and a smear correction method, and more specifically, an image pickup apparatus that performs smear correction by reading a pixel signal from a charge transfer solid-state image pickup device, and a pixel signal read from the charge transfer solid-state image pickup device. The present invention relates to a smear correction method for performing correction.

近年の固体撮像素子は高画素化が進んでいるために、全画素を読み出すのに時間を要するようになってきている。静止画像であれば幾らかの時間を要したとしても全画素を読み出すことが望ましいが、動画像の場合にはフレームレートで規定される時間があり、この時間内に読み出しを行って滑らかな動きを得ることは高い順位で優先される。さらに、動画像の場合には、必要とされる画素数が静止画像よりも少ないことが一般的である。   In recent years, since the number of pixels of a solid-state imaging device has been increased, it takes time to read out all pixels. Even if it takes a certain amount of time for a still image, it is desirable to read out all the pixels, but in the case of a moving image, there is a time defined by the frame rate. Getting higher priority. Furthermore, in the case of a moving image, the number of required pixels is generally smaller than that of a still image.

そこで、こうした高画素の撮像素子を用いたカメラにおいて、映像信号の出力時間を短縮する技術として、撮像素子から読み出す画素数を減少させることにより、フレームレートを上げる技術を採用することが一般的となっている。こうした技術の代表例としては、画素間引き読み出しと、画素加算読み出しとが知られている。   Therefore, in a camera using such a high-pixel image sensor, it is common to employ a technique for increasing the frame rate by reducing the number of pixels read from the image sensor as a technique for shortening the output time of the video signal. It has become. As typical examples of such a technique, pixel thinning readout and pixel addition readout are known.

前者の画素間引き読み出しは、例えば、複数ラインに1ラインの割合で、かつ1ライン上において複数画素に1画素の割合で、選択した画素のみを読み出すことにより、読み出す画素数を減少させる技術である。   The former pixel thinning readout is a technique for reducing the number of pixels to be read out by reading out only selected pixels at a rate of one line for a plurality of lines and one pixel for a plurality of pixels on one line, for example. .

また、後者の画素加算読み出しは、水平方向および/または垂直方向に隣接する同色の画素同士の画素信号を撮像素子内において加算し、撮像素子から読み出す画素数を減少させる技術である。   The latter pixel addition readout is a technique for adding the pixel signals of pixels of the same color adjacent in the horizontal direction and / or the vertical direction in the image sensor to reduce the number of pixels read from the image sensor.

これら2種類の技術を比較すると、画素間引き読み出しには、フレームレートを上げたことによる露光時間短縮で光電変換量が減りS/N比が低下するという課題と、画素間引きしたことによるサンプリング折り返しでモアレが出るという課題と、があるために、画素間引き読み出しよりも画素加算読み出しの方が画質的に優れていると考えられる。   Comparing these two types of technologies, pixel decimation readout involves the problem that the photoelectric conversion amount is reduced by reducing the exposure time by increasing the frame rate and the S / N ratio is lowered, and the sampling loopback by the decimation of pixels. Since there is a problem that moire occurs, it is considered that pixel addition reading is superior to pixel thinning reading in terms of image quality.

こうした画素加算を行うための固体撮像素子の駆動方法としては、例えば、特開2006−320019号公報や特開2004−180284号公報などに記載された技術が例として挙げられる。これらの公報に記載された技術においては、一度の水平転送で複数行の画素信号を読み出す駆動技術が用いられる。   As a driving method of the solid-state imaging device for performing such pixel addition, for example, techniques described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2006-320019 and 2004-180284 are exemplified. In the techniques described in these publications, a driving technique for reading out pixel signals of a plurality of rows by one horizontal transfer is used.

ところで、CCD固体撮像素子に代表されるような、垂直転送路と水平転送路とを有し、フォトダイオードに発生した電荷を垂直転送路に一斉転送した後に、該電荷を順送りしながら転送していくタイプの電荷転送型固体撮像素子においては、撮影画角内に高輝度被写体が存在すると、スミアが発生することが知られている。   By the way, it has a vertical transfer path and a horizontal transfer path as represented by a CCD solid-state imaging device, and after transferring the charges generated in the photodiodes to the vertical transfer path at the same time, the charges are transferred while being forwarded. In various types of charge transfer type solid-state imaging devices, it is known that smear occurs when a high-luminance subject is present within the shooting angle of view.

このスミアは、高輝度被写体の光学像が結像されるフォトダイオードから垂直転送路や信号線へ光が漏れこむために発生する。   This smear occurs because light leaks from a photodiode on which an optical image of a high-luminance object is formed into a vertical transfer path or a signal line.

そして、動画像のように複数フレームの画像を繰り返して撮像する場合には、フォトダイオードから垂直転送路へ読み出した電荷を水平転送路へ受け渡すまでに、高輝度被写体が存在する垂直ライン上の電荷保持用のポテンシャル井戸は必ず高輝度被写体の画素の横を通過してしまうために、このときに光漏れの影響を受けてしまうことになる。従って、このような原因により発生するスミアは、垂直ライン方向に沿って画像の上端から下端まで到達する縦の高輝度線となる。   When a plurality of frames of images are repeatedly captured like a moving image, the charge read from the photodiode to the vertical transfer path is transferred to the horizontal transfer path on the vertical line where the high-luminance subject exists. Since the potential well for holding electric charges always passes beside the pixel of the high-luminance object, it is affected by light leakage at this time. Therefore, the smear generated due to such a cause becomes a vertical high-intensity line that reaches from the upper end to the lower end of the image along the vertical line direction.

こうしたスミアを補正する方法は、従来より提案されており、例えば、特開2000−50165号公報には、遮光されたOB(オプティカルブラック)部から読み出した複数ラインのダミー信号を加算平均して、有効領域の各ラインの信号から減算する方法が記載されている。   A method for correcting such smear has been proposed in the past. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50165 adds and averages a plurality of lines of dummy signals read from a light-shielded OB (optical black) portion, A method of subtracting from the signal of each line in the effective area is described.

特開2006−320019号公報JP 2006-320019 A 特開2004−180284号公報JP 2004-180284 A 特開2000−50165号公報JP 2000-50165 A

本出願人は、スミアが発生した画像を上述したように画素加算読み出しする場合に、スミアが発生した垂直ライン中に、水平方向の縞模様が発生することを発見した(本発明に係る図15参照)。   The present applicant has found that when an image in which smear has occurred is subjected to pixel addition readout as described above, a horizontal stripe pattern occurs in the vertical line in which smear has occurred (FIG. 15 according to the present invention). reference).

そして、このようなスミアの縞模様が発生する原因を研究したところ、画素加算読み出しを行うときには、1画素分の垂直転送を行う時間間隔が一定でなく、例えば、短時間、短時間、長時間といったパターンを繰り返しているためであることを突き止めた。すなわち、高輝度被写体が結像されている画素に隣接する垂直転送路内の位置で垂直転送を短時間待機している電荷は通常のスミアとなるのに対して、同位置で垂直転送を長時間待機している電荷はスミアの影響を強く受けて高輝度スミアとなるのである。   Then, when the cause of the occurrence of such a smear stripe pattern was studied, when performing pixel addition reading, the time interval for performing vertical transfer for one pixel is not constant, for example, a short time, a short time, a long time I found out that it was because the pattern was repeated. In other words, charges that have been waiting for vertical transfer for a short time at a position in the vertical transfer path adjacent to the pixel on which the high-brightness object is imaged are normal smears, whereas vertical transfer is longer at that position. The charge waiting for a long time is strongly influenced by smear and becomes a high brightness smear.

このようなスミアに対して、上記特開2000−50165号公報に記載されたようなスミア補正を施すと、通常スミアは比較的良好に補正されるが、高輝度スミアについては無視し得ないレベルの補正残りが生じる。従って、該公報に記載の技術では、スミア補正を行っても、依然として縞模様のスミアが残存することになる。   When such smear is subjected to smear correction as described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-50165, normal smear is corrected relatively well, but high brightness smear cannot be ignored. The remainder of correction occurs. Therefore, in the technique described in the publication, even if smear correction is performed, a striped smear still remains.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電荷転送型固体撮像素子における垂直転送の時間間隔が一定でない場合でも、スミアを良好に補正することができる撮像装置、スミア補正方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an imaging apparatus and a smear correction method that can correct smear satisfactorily even when the vertical transfer time interval in the charge transfer type solid-state imaging device is not constant. The purpose is that.

上記の目的を達成するために、本発明のある態様による撮像装置は、光電変換を行い画素信号を生成する画素が行方向および列方向に二次元配列され、配列された画素が被写体光を受光する有効領域と被写体光を遮光されるOB領域とに分割されていて、上記画素から転送された画素信号を垂直転送する垂直転送路と、該垂直転送路から転送された画素信号を水平転送する水平転送路と、を有する電荷転送型固体撮像素子から画素信号を読み出してスミア補正を行う撮像装置において、上記垂直転送および上記水平転送を制御するものであり、垂直転送路内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割して、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように制御する読出制御部と、上記読出制御部により読み出された上記OB領域の画素信号に基づきスミア補正用信号を算出するとともに該OB領域の画素信号の信号値と上記所定数とに基づき通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出し、該検出したパターンに応じて、該読出制御部により読み出された上記有効領域の画素信号から、上記スミア補正用信号を減算するか、または上記第1の垂直転送時間と上記第2の垂直転送時間との比に応じたスミア補正係数を上記スミア補正用信号に乗算したものを減算することにより、スミア補正を行うスミア補正部と、を具備したものである。   In order to achieve the above object, an image pickup apparatus according to an aspect of the present invention includes pixels that perform photoelectric conversion and generate pixel signals in a two-dimensional array in a row direction and a column direction, and the arrayed pixels receive subject light. A vertical transfer path that vertically transfers the pixel signal transferred from the pixel, and a horizontal transfer of the pixel signal transferred from the vertical transfer path. In an imaging device that reads out a pixel signal from a charge transfer type solid-state imaging device having a horizontal transfer path and performs smear correction, the vertical transfer and the horizontal transfer are controlled, and the pixel signal in the vertical transfer path is continuously It is necessary to divide every predetermined number of pixel signals and move the first pixel signal of the divided predetermined number of pixel signals by one pixel in the vertical direction and transfer it to the horizontal transfer path. First A read control unit for controlling the vertical transfer time of the second pixel signal to be different from the second vertical transfer time required for moving the second pixel signal in the vertical direction by one pixel and transferring it to the horizontal transfer path; The smear correction signal is calculated based on the pixel signal of the OB area read by the readout control unit, and the pixel signal including the normal smear and the high level are calculated based on the signal value of the pixel signal of the OB area and the predetermined number. A vertical pattern formed by the pixel signal including the luminance smear is detected, and the smear correction signal is subtracted from the pixel signal in the effective area read by the read control unit in accordance with the detected pattern. Alternatively, the smear correction is performed by subtracting the smear correction coefficient multiplied by the smear correction coefficient corresponding to the ratio between the first vertical transfer time and the second vertical transfer time. And Mia correction unit is obtained by including a.

また、本発明の他の態様によるスミア補正方法は、光電変換を行い画素信号を生成する画素が行方向および列方向に二次元配列され、配列された画素が被写体光を受光する有効領域と被写体光を遮光されるOB領域とに分割されていて、上記画素から転送された画素信号を垂直転送する垂直転送路と、該垂直転送路から転送された画素信号を水平転送する水平転送路と、を有する電荷転送型固体撮像素子と、上記垂直転送および上記水平転送を制御するものであり、垂直転送路内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割して、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように制御する読出制御部と、を備えた撮像装置から読み出された画素信号にスミア補正を行うスミア補正方法であって、上記読出制御部により読み出された上記OB領域の画素信号に基づきスミア補正用信号を算出するステップと、上記OB領域の画素信号の信号値と上記所定数とに基づき通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出するステップと、上記検出したパターンに応じて、該読出制御部により読み出された上記有効領域の画素信号から、上記スミア補正用信号を減算するか、または上記第1の垂直転送時間と上記第2の垂直転送時間との比に応じたスミア補正係数を上記スミア補正用信号に乗算したものを減算するステップと、を有する方法である。   In addition, the smear correction method according to another aspect of the present invention includes a pixel and an effective region in which pixels that generate photoelectric conversion and generate pixel signals are two-dimensionally arranged in a row direction and a column direction, and the arranged pixels receive subject light. A vertical transfer path that vertically divides the pixel signal transferred from the pixel, and a horizontal transfer path that horizontally transfers the pixel signal transferred from the vertical transfer path. Charge transfer type solid-state imaging device, and the vertical transfer and the horizontal transfer are controlled, and the pixel signal in the vertical transfer path is divided into a predetermined number of consecutive pixel signals, and the predetermined number divided The first vertical transfer time required for moving the first pixel signal in the vertical direction by one pixel and transferring it to the horizontal transfer path, and the second pixel signal for one pixel. Just move vertically above A smear correction method for performing smear correction on a pixel signal read from an image pickup apparatus provided with a read control unit that controls the second vertical transfer time required for transfer to a flat transfer path to be different. Calculating a smear correction signal based on the pixel signal of the OB area read by the readout control unit, and a pixel including normal smear based on the signal value of the pixel signal of the OB area and the predetermined number A step of detecting a vertical pattern formed by a signal and a pixel signal including a high-intensity smear, and the smear correction from the pixel signal of the effective area read by the read control unit according to the detected pattern Or subtracting the smear correction signal multiplied by the smear correction coefficient corresponding to the ratio between the first vertical transfer time and the second vertical transfer time. A step that is a method having.

本発明の撮像装置、スミア補正方法によれば、電荷転送型固体撮像素子における垂直転送の時間間隔が一定でない場合でも、スミアを良好に補正することが可能となる。   According to the imaging apparatus and the smear correction method of the present invention, it is possible to satisfactorily correct smear even when the vertical transfer time interval in the charge transfer type solid-state imaging device is not constant.

本発明の実施形態1の撮像装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram illustrating a configuration of an imaging apparatus according to a first embodiment of the present invention. 上記実施形態1の撮像素子の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an image sensor according to the first embodiment. 上記実施形態1において、撮像駆動部から撮像素子へ出力される水平同期信号HDおよび水平転送パルスを示す線図。FIG. 3 is a diagram illustrating a horizontal synchronization signal HD and a horizontal transfer pulse output from the imaging drive unit to the imaging device in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の時刻t0における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a state at time t0 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t1、(B)時刻t2における状態を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a state at (A) time t1 and (B) time t2 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t3、(B)時刻t4における状態を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a state at (A) time t3 and (B) time t4 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の時刻t5における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a state at time t5 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t6、(B)時刻t7における状態を示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a state at (A) time t6 and (B) time t7 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t8、(B)時刻t9における状態を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a state at (A) time t8 and (B) time t9 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の時刻t10における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a state at time t10 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t11、(B)時刻t12における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a state at (A) time t11 and (B) time t12 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の(A)時刻t13、(B)時刻t14における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a state at (A) time t13 and (B) time t14 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の時刻t15における状態を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a state at time t15 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、垂直転送路および水平転送路内における画素信号の配置の時刻t16における状態を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating a state at time t16 of pixel signal arrangement in the vertical transfer path and the horizontal transfer path in the first embodiment. 上記実施形態1において、高輝度被写体が存在しているときに画素加算読出を行うとスミアに縞模様が発生する様子を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a state in which a stripe pattern is generated in a smear when pixel addition reading is performed when a high-luminance subject is present in the first embodiment. 上記実施形態1において、図15に示したスミアを一般的なスミア補正により処理したときの様子を示す図。The figure which shows a mode when the smear shown in FIG. 15 is processed by general smear correction in the said Embodiment 1. FIG. 上記実施形態1において、図15に示したスミアを本実施形態のスミア補正により処理したときの様子を示す図。The figure which shows a mode when the smear shown in FIG. 15 is processed by the smear correction of this embodiment in the said Embodiment 1. FIG. 上記実施形態1の撮像装置におけるスミア補正処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing smear correction processing in the imaging apparatus according to the first embodiment.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
[実施形態1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Embodiment 1]

図1から図18は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は撮像装置の構成を示すブロック図、図2は撮像素子2の構成を示す図である。   FIG. 1 to FIG. 18 show Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the imaging apparatus, and FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the imaging device 2.

この撮像装置は、図1に示すように、レンズ1と、撮像素子2と、撮像駆動部3と、撮像信号処理部4と、画像信号処理部5と、表示装置12と、AE/AF処理部13と、メモリ14と、操作部16と、制御部17と、を備えている。なお、図1には記録媒体15も記載されているが、この記録媒体15は撮像装置に対して着脱可能なメモリカード等として構成されているために、撮像装置に固有の構成でなくても構わない。   As shown in FIG. 1, the imaging device includes a lens 1, an imaging device 2, an imaging drive unit 3, an imaging signal processing unit 4, an image signal processing unit 5, a display device 12, and an AE / AF process. A unit 13, a memory 14, an operation unit 16, and a control unit 17 are provided. Although the recording medium 15 is also illustrated in FIG. 1, the recording medium 15 is configured as a memory card that can be attached to and detached from the imaging apparatus, and thus may not have a configuration unique to the imaging apparatus. I do not care.

レンズ1は、被写体の光学像を撮像素子2の撮像面に結像するものであり、フォーカス位置を調節するためのフォーカスレンズや、レンズ1から撮像素子2へ到達する光束の通過範囲を制御する絞りを含んで構成されている。   The lens 1 forms an optical image of a subject on the imaging surface of the image sensor 2 and controls a focus lens for adjusting a focus position and a passage range of a light beam reaching the image sensor 2 from the lens 1. Consists of a diaphragm.

撮像素子2は、レンズ1により結像された被写体の光学像を光電変換して画像信号として出力する撮像センサである。この撮像素子2は、図2に示すように、光電変換を行い画素信号を生成する画素21を複数備え、これら複数の画素21が行方向および列方向に二次元配列された撮像面を有している。そして、本実施形態の撮像素子2は、配列された画素の1つに対して、複数色のカラーフィルタの内の何れか1色が配置されていて、いわゆる単板カラー撮像素子となっている。そして、以下においては、カラーフィルタの配列が原色ベイヤー配列である場合を例に挙げて説明するが、カラーフィルタとして用いる色や配列はこれに限るものではない。また、上述した撮像面は、レンズ1からの被写体光を受光する有効領域2efと、被写体光を遮光されるOB(オプティカルブラック)領域2obと、に分割されている(図15等参照)。ここに、OB領域2obは、複数の水平ラインを含むように構成されている。さらに、撮像素子2は、図2に示すように、画素21から転送された画素信号を垂直転送する垂直転送路22と、この垂直転送路22から転送された画素信号を水平転送する水平転送路23と、を有する電荷転送型固体撮像素子となっている。   The image sensor 2 is an image sensor that photoelectrically converts an optical image of a subject imaged by the lens 1 and outputs it as an image signal. As shown in FIG. 2, the imaging device 2 includes a plurality of pixels 21 that perform photoelectric conversion and generate pixel signals, and has an imaging surface in which the plurality of pixels 21 are two-dimensionally arranged in the row direction and the column direction. ing. The image pickup device 2 of the present embodiment is a so-called single-plate color image pickup device in which any one of a plurality of color filters is arranged for one of the arranged pixels. . In the following, a case where the color filter array is a primary color Bayer array will be described as an example. However, the color and array used as the color filter are not limited thereto. Further, the imaging surface described above is divided into an effective area 2ef for receiving subject light from the lens 1 and an OB (optical black) area 2ob for shielding the subject light (see FIG. 15 and the like). Here, the OB area 2ob is configured to include a plurality of horizontal lines. Further, as shown in FIG. 2, the imaging device 2 includes a vertical transfer path 22 that vertically transfers the pixel signal transferred from the pixel 21, and a horizontal transfer path that horizontally transfers the pixel signal transferred from the vertical transfer path 22. And a charge transfer type solid-state imaging device.

撮像駆動部3は、撮像素子2の画素21中の光電変換部による露光開始や露光終了、光電変換部から垂直転送路22への画素信号の転送、垂直転送路22内における画素信号の垂直転送および垂直転送路22から水平転送路23への画素信号の垂直転送、水平転送路23内における画素信号の水平転送等の、該撮像素子2に係る撮像動作を制御するものであり、読出制御部を兼ねている。この撮像駆動部3は、さらに、垂直転送路22内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割(図4の例においては、符号L1HD,L2Hd,…に示すように、連続する3画素を単位として分割している)して、分割された所定数の画素信号を単位として、垂直転送路22から転送された画素信号を水平転送路23内において画素加算し、この水平転送路23内における画素加算が終了したところで、水平転送路23内に保持されている加算された画素信号を全て読み出すように水平転送する制御を行う。ここに、撮像素子2が上述した単板カラー撮像素子である場合には、撮像駆動部3は、画素加算を、同一色の画素の画素信号同士の間で行うように制御する。この画素加算読出においては、撮像駆動部3は、後で図3を参照して説明するように、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して水平転送路23へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して水平転送路23へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように制御する。ここに、第1の垂直転送時間は、画素加算の対象となる、垂直転送路22内における水平転送路23に最も近い水平ラインの画素信号と、水平転送路23内の画素信号と、の水平方向の画素位置を合わせるために水平転送が行われるのを待つ時間を挟んだ、2つの加算パルス(図示せず)の出力時間間隔であるが、実質的に、図3の時間T1,T2に相当すると考えて良い。また、第2の垂直転送時間は、水平転送路23内に保持されている画素加算が終了した画素信号を全て読み出すために水平転送が行われるのを待つ時間を挟んだ、2つの加算パルス(図示せず)の出力時間間隔であるが、実質的に、図3の時間T3に相当すると考えて良い。   The imaging drive unit 3 starts and ends the exposure by the photoelectric conversion unit in the pixel 21 of the image sensor 2, transfers the pixel signal from the photoelectric conversion unit to the vertical transfer path 22, and vertically transfers the pixel signal in the vertical transfer path 22. And a vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and a horizontal transfer of the pixel signal in the horizontal transfer path 23, etc., to control the image capturing operation of the image sensor 2, and a read control unit Doubles as The imaging drive unit 3 further divides the pixel signal in the vertical transfer path 22 into a predetermined number of continuous pixel signals (in the example of FIG. 4, as shown by the symbols L1HD, L2Hd,... The pixel signal transferred from the vertical transfer path 22 is added in the horizontal transfer path 23 in units of a predetermined number of divided pixel signals, and the horizontal transfer path 23 When the pixel addition is completed, the horizontal transfer control is performed so that all the added pixel signals held in the horizontal transfer path 23 are read out. Here, when the image pickup device 2 is the above-described single-plate color image pickup device, the image pickup drive unit 3 controls the pixel addition to be performed between pixel signals of pixels of the same color. In this pixel addition reading, the image pickup drive unit 3 performs the vertical direction of the first pixel signal by one pixel among the predetermined number of divided pixel signals, as will be described later with reference to FIG. The first vertical transfer time required to move to the horizontal transfer path 23 and the second vertical transfer time required to transfer the second pixel signal by one pixel in the vertical direction and transfer to the horizontal transfer path 23 The vertical transfer time is controlled so as to be different. Here, the first vertical transfer time is the horizontal of the pixel signal of the horizontal line closest to the horizontal transfer path 23 in the vertical transfer path 22 and the pixel signal in the horizontal transfer path 23 to be subjected to pixel addition. This is the output time interval of two addition pulses (not shown) with the time to wait for horizontal transfer to align the pixel positions in the direction, but substantially at times T1 and T2 in FIG. You can think of it as equivalent. In addition, the second vertical transfer time includes two addition pulses (with the time for waiting for the horizontal transfer to be performed in order to read out all the pixel signals that have been held in the horizontal transfer path 23 and completed the pixel addition ( The output time interval (not shown) may be considered to substantially correspond to the time T3 in FIG.

撮像信号処理部4は、撮像素子2から出力されたアナログの画像信号を感度設定に応じて増幅した後にデジタル信号に変換するものである。   The imaging signal processing unit 4 amplifies the analog image signal output from the imaging element 2 in accordance with the sensitivity setting, and converts it into a digital signal.

画像信号処理部5は、制御部17の制御に基づいて、撮像信号処理部4から出力された画像信号に種々の画像信号処理を施すものである。この画像信号処理部5は、画像再構成部6と、スミア補正部7と、画像処理部8とを備えている。   The image signal processing unit 5 performs various image signal processing on the image signal output from the imaging signal processing unit 4 based on the control of the control unit 17. The image signal processing unit 5 includes an image reconstruction unit 6, a smear correction unit 7, and an image processing unit 8.

画像再構成部6は、撮像信号処理部4から出力される画素信号から画像を再構成するものである。すなわち、画素加算読出を行う場合には、後述するように、水平転送路23から読み出され撮像信号処理部4から出力される画素加算信号は、例えばラスタスキャン読出された画素信号とは読出順序が異なることになる(図13等参照)。そこで、この画像再構成部6により正しい画素順序の画像を再構成するようになっている。さらに、この画像再構成部6は、再構成された画像中の欠陥画素の補正も行う。   The image reconstruction unit 6 reconstructs an image from the pixel signal output from the imaging signal processing unit 4. That is, when performing pixel addition reading, as will be described later, the pixel addition signal read from the horizontal transfer path 23 and output from the imaging signal processing unit 4 is different from the pixel signal read from the raster scan, for example, in the reading order. Are different (see FIG. 13 and the like). Therefore, the image reconstruction unit 6 reconstructs an image having the correct pixel order. Further, the image reconstruction unit 6 also corrects defective pixels in the reconstructed image.

スミア補正部7は、撮像駆動部3により撮像素子2から読み出され、画像再構成部6により再構成された画像のスミア補正を行うものであり、スミア検出部9と、スミア演算部10と、スミア減算部11と、を備えている。   The smear correction unit 7 performs smear correction of an image read from the image sensor 2 by the image pickup drive unit 3 and reconstructed by the image reconstruction unit 6. The smear detection unit 9, the smear calculation unit 10, And a smear subtracting unit 11.

スミア検出部9は、画像再構成部6により再構成された画像のOB領域2obの画素信号の信号値を水平ライン方向に順次検出し、スミアを含む画素信号であるか否かを判定するための所定の閾値と比較して、この閾値を超える信号値の垂直ラインをスミア垂直ラインであると検出する。スミア検出部9は、このような一水平ライン上におけるスミア垂直ラインの検出を、OB領域2ob内の複数ライン(あるいは全ライン)に対して行う。そして、スミア垂直ラインが検出された場合には、スミア検出部9は、さらに、スミア垂直ライン上のOB領域2obの画素信号の信号値と、上述した垂直転送路22内の画素信号を分割する際の所定数とに基づき、通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出する。ここに、通常スミアは、着目画素が垂直転送される際に、上述した第1の垂直転送時間(図3の時間T1,T2に相当)だけスミア発生源である高輝度被写体像の近傍において転送されるのを待機していたために発生したスミアであると考えられる。一方、高輝度スミアは、着目画素が垂直転送される際に、上述した第2の垂直転送時間(図3の時間T3に相当)だけスミア発生源である高輝度被写体像の近傍において転送されるのを待機していたために発生したスミアであると考えられる。従って、高輝度スミアは、高輝度被写体像からの漏れ光の影響をより長時間受けているために、通常スミアよりも信号値が高く、通常スミアと高輝度スミアとのスミアレベルの比は、高輝度被写体像の近傍における待機時間の比、つまり第1の垂直転送時間と第2の垂直転送時間との比に比例すると考えられる。そして、OB領域2obにおいて検出した垂直ライン方向の通常/高輝度のスミアパターンは、有効領域2efにおいてもそのまま適用されると考えられる。   The smear detection unit 9 sequentially detects the signal value of the pixel signal in the OB region 2ob of the image reconstructed by the image reconstruction unit 6 in the horizontal line direction, and determines whether or not the pixel signal includes smear. Compared with a predetermined threshold value, a vertical line having a signal value exceeding this threshold value is detected as a smear vertical line. The smear detection unit 9 performs such detection of a smear vertical line on one horizontal line for a plurality of lines (or all lines) in the OB area 2ob. When the smear vertical line is detected, the smear detection unit 9 further divides the signal value of the pixel signal in the OB region 2ob on the smear vertical line and the pixel signal in the vertical transfer path 22 described above. Based on the predetermined number, a vertical pattern formed by a pixel signal including a normal smear and a pixel signal including a high luminance smear is detected. Here, the normal smear is transferred in the vicinity of the high-luminance subject image that is the smear generation source for the first vertical transfer time (corresponding to the times T1 and T2 in FIG. 3) when the pixel of interest is vertically transferred. It is thought that it was a smear that occurred because it was waiting to be done. On the other hand, when the pixel of interest is vertically transferred, the high-intensity smear is transferred in the vicinity of the high-intensity subject image that is the smear generation source for the above-described second vertical transfer time (corresponding to the time T3 in FIG. 3). It is thought that it was a smear that occurred because it was waiting for. Therefore, since the high-intensity smear has been affected by the leakage light from the high-intensity subject image for a longer time, the signal value is higher than that of the normal smear, and the ratio of the smear level between the normal smear and the high-intensity smear is It is considered that it is proportional to the ratio of the standby time in the vicinity of the high-luminance subject image, that is, the ratio between the first vertical transfer time and the second vertical transfer time. The normal / high luminance smear pattern in the vertical line direction detected in the OB area 2ob is considered to be applied as it is in the effective area 2ef.

スミア演算部10は、OB領域2obの画素信号に基づきスミア補正用信号を算出するものである。ここに、OB領域2obの画素信号は、スミアレベル以外にもOBレベル等を含んだものとなっているために、OBレベルの補正と同時にスミア補正を行うことも勿論可能である。しかし、スミア補正をどのように行うかを明確にするために、ここではOBレベルの補正とは別の処理によりスミア補正が行われるものとして説明する。そして、スミア演算部10は、通常スミアまたは高輝度スミアの何れか一方(以下では、通常スミアであるものとして説明する)が生じている複数ラインのOB領域2obの画素信号を用いてスミア補正用信号を算出する。さらに、スミア演算部10は、第1の垂直転送時間T1(一般にT1=T2であるために、ここではT1により代表する)と第2の垂直転送時間T3との比T3/T1を高輝度スミア用の補正係数kとして算出し、画像再構成部6から入力されてくる水平ラインが高輝度スミアを含む水平ラインである場合には上述したスミア補正用信号に補正係数kを乗算したものを算出する。   The smear calculation unit 10 calculates a smear correction signal based on the pixel signal of the OB area 2ob. Here, since the pixel signal in the OB area 2ob includes the OB level in addition to the smear level, it is of course possible to perform the smear correction simultaneously with the correction of the OB level. However, in order to clarify how the smear correction is performed, it is assumed here that the smear correction is performed by a process different from the correction of the OB level. Then, the smear calculation unit 10 performs smear correction using pixel signals in the OB area 2ob of a plurality of lines in which either one of normal smear or high-intensity smear (hereinafter described as being normal smear) occurs. Calculate the signal. Further, the smear calculation unit 10 calculates the ratio T3 / T1 between the first vertical transfer time T1 (generally represented by T1 here because T1 = T2) and the second vertical transfer time T3 as a high luminance smear. Is calculated as a correction coefficient k, and when the horizontal line input from the image reconstruction unit 6 is a horizontal line including a high-intensity smear, a value obtained by multiplying the above-described smear correction signal by the correction coefficient k is calculated. To do.

スミア減算部11は、スミア検出部9により検出された通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンに応じて、有効領域2efの画素信号からスミア補正用信号または補正係数kを乗算したスミア補正用信号を減算することにより、スミア補正を行う。すなわち、スミア減算部11は、画像再構成部6から入力されてくる画素信号が通常スミアを含む信号である場合にはスミア補正用信号を減算し、入力されてくる画素信号が高輝度スミアを含む信号である場合には補正係数kを乗算したスミア補正用信号を減算する。なお、スミア減算部11は、画像再構成部6から入力されてくる画素信号がスミアを含む信号でない場合には、入力された画素信号をそのまま出力する。   The smear subtracting unit 11 generates a smear correction signal from the pixel signal in the effective region 2ef according to the vertical pattern formed by the pixel signal including the normal smear detected by the smear detecting unit 9 and the pixel signal including the high luminance smear. Alternatively, smear correction is performed by subtracting the smear correction signal multiplied by the correction coefficient k. That is, the smear subtracting unit 11 subtracts the smear correction signal when the pixel signal input from the image reconstruction unit 6 is a signal including normal smear, and the input pixel signal performs high luminance smear. In the case of a signal including the smear correction signal, the smear correction signal multiplied by the correction coefficient k is subtracted. If the pixel signal input from the image reconstruction unit 6 is not a signal including smear, the smear subtracting unit 11 outputs the input pixel signal as it is.

画像処理部8は、スミア補正部7により処理された画像信号にOBレベルの補正処理やデモザイキング処理、ホワイトバランス処理、階調変換処理、圧縮/伸長処理などを行い、記録用の画像信号や表示用の画像信号を生成するものである。また、画像処理部8は、AE/AF用の信号生成も行う。   The image processing unit 8 performs OB level correction processing, demosaicing processing, white balance processing, gradation conversion processing, compression / decompression processing, and the like on the image signal processed by the smear correction unit 7, An image signal for display is generated. The image processing unit 8 also generates a signal for AE / AF.

表示装置12は、画像信号処理部5により表示用に処理された画像信号に基づき、画像を表示するものである。この表示装置12は、ライブビュー(LV)表示や静止画像表示を行うとともに、この撮像装置に係る各種の情報等も表示するようになっている。   The display device 12 displays an image based on the image signal processed for display by the image signal processing unit 5. The display device 12 performs live view (LV) display and still image display, and also displays various information related to the imaging device.

AE/AF処理部13は、画像処理部8から受信したAE/AF用の信号に基づいて、AF処理やAE処理を行うものである。   The AE / AF processing unit 13 performs AF processing and AE processing based on the AE / AF signal received from the image processing unit 8.

メモリ14は、撮像信号処理部4によりデジタルに変換された画像信号や、画像信号処理部5による処理中の画像信号を一時的に記憶するためのものである。   The memory 14 is for temporarily storing the image signal digitally converted by the imaging signal processing unit 4 and the image signal being processed by the image signal processing unit 5.

記録媒体15は、画像信号処理部5により記録用に処理された画像信号を保存するための不揮発性の記録媒体である。   The recording medium 15 is a non-volatile recording medium for storing the image signal processed for recording by the image signal processing unit 5.

操作部16は、この撮像装置に対する各種の操作入力を行うためのものである。この操作部16には、撮像装置の電源をオン/オフするための電源スイッチ、画像撮影を指示入力するためのレリーズボタン、静止画撮影モードや動画撮影モード、ライブビューモードなどを設定するためのモードボタン等の操作部材が含まれている。   The operation unit 16 is for performing various operation inputs to the imaging apparatus. The operation unit 16 is used to set a power switch for turning on / off the power of the imaging apparatus, a release button for inputting an instruction for image shooting, a still image shooting mode, a moving image shooting mode, a live view mode, and the like. Operation members such as mode buttons are included.

制御部17は、例えばCPU等のプロセッサにより構成されていて、操作部16からの操作入力などに応じて、撮像駆動部3や画像信号処理部5等を含むこの撮像装置全体を制御するものである。   The control unit 17 is configured by a processor such as a CPU, for example, and controls the entire imaging apparatus including the imaging drive unit 3 and the image signal processing unit 5 in accordance with an operation input from the operation unit 16. is there.

次に、図3〜図14を参照して、撮像駆動部3の制御により行われる撮像素子2の同一色画素同士の画素加算読出について説明する。図3は撮像駆動部3から撮像素子2へ出力される水平同期信号HDおよび水平転送パルスを示す線図、図4は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の時刻t0における状態を示す図、図5は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t1、(B)時刻t2における状態を示す図、図6は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t3、(B)時刻t4における状態を示す図、図7は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の時刻t5における状態を示す図、図8は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t6、(B)時刻t7における状態を示す図、図9は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t8、(B)時刻t9における状態を示す図、図10は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の時刻t10における状態を示す図、図11は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t11、(B)時刻t12における状態を示す図、図12は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の(A)時刻t13、(B)時刻t14における状態を示す図、図13は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の時刻t15における状態を示す図、図14は垂直転送路22および水平転送路23内における画素信号の配置の時刻t16における状態を示す図である。なお、図3には、図4〜図14に示すような動作が行われる時刻t0〜t16を記載している。   Next, with reference to FIGS. 3 to 14, pixel addition reading of the same color pixels of the image sensor 2 performed by the control of the imaging drive unit 3 will be described. FIG. 3 is a diagram showing the horizontal synchronization signal HD and the horizontal transfer pulse output from the image pickup drive unit 3 to the image pickup device 2, and FIG. FIG. 5 is a diagram showing the state of the pixel signal arrangement in the vertical transfer path 22 and the horizontal transfer path 23 at (A) time t1 and (B) time t2, and FIG. 6 is a diagram showing the vertical transfer path 22 and horizontal transfer. FIG. 7 is a diagram showing the state of pixel signal arrangement in the transfer path 23 at (A) time t3 and (B) time t4. FIG. 7 shows the state of pixel signal arrangement in the vertical transfer path 22 and horizontal transfer path 23 at time t5. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of pixel signals in the vertical transfer path 22 and the horizontal transfer path 23 at (A) time t6 and (B) time t7, and FIG. 9 is a diagram showing the vertical transfer path 22 and water. FIG. 10 is a diagram showing the state of pixel signal arrangement in the transfer path 23 at (A) time t8 and (B) time t9. FIG. 10 shows the state of pixel signal arrangement in the vertical transfer path 22 and horizontal transfer path 23 at time t10. FIG. 11 is a diagram showing the arrangement of pixel signals in the vertical transfer path 22 and the horizontal transfer path 23 at (A) time t11 and (B) time t12. FIG. 12 is a diagram showing the vertical transfer path 22 and horizontal transfer. FIG. 13 is a diagram showing the state of pixel signal arrangement in the path 23 at (A) time t13 and (B) time t14. FIG. 13 shows the state of pixel signal arrangement in the vertical transfer path 22 and horizontal transfer path 23 at time t15. FIG. 14 is a diagram illustrating a state of pixel signal arrangement in the vertical transfer path 22 and the horizontal transfer path 23 at time t16. FIG. 3 shows times t0 to t16 when the operations shown in FIGS. 4 to 14 are performed.

ここでは水平方向の3画素加算読出について説明するが、これはもちろん一例であり、画素加算数は3に限るものではなく2や4以上であっても良いし、画素の加算方向も水平方向に限るものではなく垂直方向の画素加算や垂直および水平方向の画素加算等であっても構わないことはいうまでもない。   Here, the horizontal three-pixel addition reading will be described. However, this is only an example, and the number of pixel additions is not limited to three, and may be two or four or more. Needless to say, the pixel addition in the vertical direction and the pixel addition in the vertical and horizontal directions may be used.

RGBの3原色がベイヤー配列された画素21から垂直転送路22へ画素信号が転送された段階では、垂直転送路22内の画素信号の配置もベイヤー配列の状態を保っている。なお、垂直転送路22および水平転送路23内においては、画素信号の混合が生じることのないように間にポテンシャル障壁を設けているために、画素信号が保持された電極下同士の間には画素信号が保持されていない電極下が存在している。   At the stage where the pixel signals are transferred from the pixels 21 in which the three primary colors of RGB are arranged in the Bayer array to the vertical transfer path 22, the arrangement of the pixel signals in the vertical transfer path 22 is also in the Bayer array state. In addition, in the vertical transfer path 22 and the horizontal transfer path 23, a potential barrier is provided between the electrodes under which the pixel signals are held so that the pixel signals are not mixed. There exists an electrode under which no pixel signal is held.

このようなベイヤー配列が保たれた状態は、水平転送路23内の画素信号が撮像信号処理部4へ転送された後(時刻t0)においても実現され、例えば図4に示すようになっている。ここに、画素信号が運んでいる色情報を示すR、G、またはBの後に付した数字は、この図4に示した配置おける水平ラインの番号を示している。また、ここで説明する例は3画素加算であるために、1HDに同期して行われる1回の水平転送により3ライン分の画素信号が転送されることになる。従って、図4においては、この水平転送の単位となる3ライン毎にL1HD,L2HD,…等の符号を付している。   Such a Bayer arrangement is maintained even after the pixel signal in the horizontal transfer path 23 is transferred to the imaging signal processing unit 4 (time t0), for example, as shown in FIG. . Here, the numbers given after R, G, or B indicating the color information carried by the pixel signal indicate the numbers of the horizontal lines in the arrangement shown in FIG. In addition, since the example described here is addition of three pixels, pixel signals for three lines are transferred by one horizontal transfer performed in synchronization with 1HD. Therefore, in FIG. 4, symbols such as L1HD, L2HD,... Are attached to every three lines as a unit of this horizontal transfer.

その後、時刻t1において、図5(A)に示すように、水平方向における3画素に1画素の割合で画素信号(この例では、G1およびR1)が垂直転送路22から水平転送路23へ転送される。時刻t2において、図5(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる(図3の時刻t1と時刻t2との間の2画素分の水平転送パルスも参照)。ベイヤー配列では一水平ライン上に2色の画素が交互に配列されているために、2画素分水平転送すると、既に水平転送路23に格納されている画素信号の直上に位置するのは同一色の画素信号となる。   Thereafter, at time t1, as shown in FIG. 5A, the pixel signals (G1 and R1 in this example) are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23 at a rate of one pixel per three pixels in the horizontal direction. Is done. At time t2, as shown in FIG. 5B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction (see also horizontal transfer pulses of two pixels between time t1 and time t2 in FIG. 3). In the Bayer array, pixels of two colors are alternately arranged on one horizontal line. Therefore, when two pixels are horizontally transferred, the same color is positioned immediately above the pixel signal already stored in the horizontal transfer path 23. Pixel signal.

時刻t3において、図6(A)に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号G1,R1が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号G1,R1と加算されて画素信号2G1,2R1となる。ここに、色情報を示すR、G、またはBの前に付した数字は画素加算数を示している。時刻t4において、図6(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる。   At time t3, as shown in FIG. 6A, the pixel signals G1, R1 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and the pixel signals G1, R1 already stored in the horizontal transfer path 23 The pixel signals 2G1 and 2R1 are added up. Here, the numbers added in front of R, G, or B indicating the color information indicate the number of added pixels. At time t4, as shown in FIG. 6B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction.

時刻t5において、図7に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号G1,R1が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号2G1,2R1と加算されて画素信号3G1,3R1となる。これにより、図4に示した画素配列の1ライン目の3画素加算が終了する。   At time t5, as shown in FIG. 7, the pixel signals G1 and R1 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and are added to the pixel signals 2G1 and 2R1 already stored in the horizontal transfer path 23. Pixel signals 3G1 and 3R1 are obtained. Thereby, the addition of the three pixels in the first line of the pixel array shown in FIG. 4 is completed.

次に、時刻t6において、図8(A)に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号B2,G2が転送される。時刻t7において、図8(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる。   Next, at time t6, as shown in FIG. 8A, the pixel signals B2 and G2 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23. At time t7, as shown in FIG. 8B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction.

時刻t8において、図9(A)に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号B2,G2が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号B2,G2と加算されて画素信号2B2,2G2となる。時刻t9において、図9(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる。   At time t8, as shown in FIG. 9A, the pixel signals B2 and G2 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and the pixel signals B2 and G2 already stored in the horizontal transfer path 23 Addition results in pixel signals 2B2 and 2G2. At time t9, as shown in FIG. 9B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction.

時刻t10において、図10に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号B2,G2が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号2B2,2G2と加算されて画素信号3B2,3G2となる。これにより、図4に示した画素配列の2ライン目の3画素加算が終了する。   At time t10, as shown in FIG. 10, the pixel signals B2 and G2 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and added to the pixel signals 2B2 and 2G2 already stored in the horizontal transfer path 23. Pixel signals 3B2 and 3G2 are obtained. Thereby, the addition of the three pixels on the second line of the pixel array shown in FIG. 4 is completed.

続いて、時刻t11において、図11(A)に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号G3,R3が転送される。時刻t12において、図11(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる。   Subsequently, at time t11, as shown in FIG. 11A, the pixel signals G3 and R3 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23. At time t12, as shown in FIG. 11B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction.

時刻t13において、図12(A)に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号G3,R3が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号G3,R3と加算されて画素信号2G3,2R3となる。時刻t14において、図12(B)に示すように、左方向へ2画素分の水平転送が行われる。   At time t13, as shown in FIG. 12A, the pixel signals G3 and R3 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and the pixel signals G3 and R3 already stored in the horizontal transfer path 23 The pixel signals 2G3 and 2R3 are added up. At time t14, as shown in FIG. 12B, horizontal transfer of two pixels is performed in the left direction.

時刻t15において、図13に示すように、垂直転送路22から水平転送路23へ画素信号G3,R3が転送され、水平転送路23内に既に格納されている画素信号2G3,2R3と加算されて画素信号3G3,3R3となる。これにより、図4に示した画素配列の3ライン目の3画素加算が終了する。   At time t15, as shown in FIG. 13, the pixel signals G3 and R3 are transferred from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23, and added to the pixel signals 2G3 and 2R3 already stored in the horizontal transfer path 23. Pixel signals 3G3 and 3R3 are obtained. Thereby, the addition of three pixels on the third line of the pixel array shown in FIG. 4 is completed.

そして、この時点で3画素加算信号(図4の符号L1HDとして示した画素信号を3画素加算した信号)を水平転送路23内に全て格納し終えたことになる。その後、撮像駆動部3は撮像素子2に水平転送パルスを連続的に印加して、水平転送路23内の3画素加算信号を撮像信号処理部4へ向けて転送させる。   At this time, all of the three-pixel addition signal (a signal obtained by adding three pixels to the pixel signal indicated by the symbol L1HD in FIG. 4) has been stored in the horizontal transfer path 23. Thereafter, the imaging drive unit 3 continuously applies horizontal transfer pulses to the image sensor 2 to transfer the 3-pixel addition signal in the horizontal transfer path 23 toward the imaging signal processing unit 4.

従って、この水平転送が終了した時刻t16においては、図14に示すように、水平転送路23内の画素信号がクリアされた状態となり、次の水平同期期間において、図4の符号L2HDとして示した画素信号を3画素加算して読み出す動作が、上述と同様にして行われることになる。   Therefore, at the time t16 when the horizontal transfer is finished, as shown in FIG. 14, the pixel signal in the horizontal transfer path 23 is cleared, and in the next horizontal synchronization period, this is indicated by the symbol L2HD in FIG. The operation of reading out the pixel signal by adding three pixels is performed in the same manner as described above.

上述したような画素加算読出の処理を行うと、画素信号の1画素分の垂直転送は、比較的短時間で行われる場合と、比較的長時間を要する場合とがあることが分かる。すなわち、図3〜図14に示したような3画素加算読出の場合には、2画素分の水平転送を待って(つまり、図3の時間T1,T2に相当する時間だけ待って)1画素分の垂直転送が行われるときと、水平転送路23内の全画素の水平転送を待って(つまり、図3の時間T3に相当する時間だけ待って)1画素分の垂直転送が行われるときとが、前者2回、後者1回の順序で繰り返されることになる。   When the above-described pixel addition reading process is performed, it can be seen that vertical transfer of one pixel of the pixel signal may be performed in a relatively short time or may take a relatively long time. That is, in the case of three-pixel addition reading as shown in FIGS. 3 to 14, one pixel is waited for horizontal transfer of two pixels (that is, wait for a time corresponding to times T1 and T2 in FIG. 3). When the vertical transfer for one pixel is performed and when the vertical transfer for one pixel is performed after waiting for the horizontal transfer of all the pixels in the horizontal transfer path 23 (that is, waiting for the time corresponding to the time T3 in FIG. 3). Are repeated in the order of the former twice and the latter once.

そして、図15に示すように、レンズ1により結像された被写体像の中に高輝度被写体像29が存在すると、この高輝度被写体像29の近傍において転送されるのを時間T1(=T2)だけ待機していた画素信号には通常スミアが発生し、時間T3だけ待機していた画素信号には高輝度スミアが発生することになる。これら通常スミアと高輝度スミアとのスミアレベルの比は、上述したように、待機時間T1とT3との比になると考えられる。   Then, as shown in FIG. 15, when a high-luminance subject image 29 exists in the subject image formed by the lens 1, it is transferred in the vicinity of the high-luminance subject image 29 for a time T1 (= T2). A normal smear is generated in the pixel signal that has been waiting for only T3, and a high-intensity smear is generated in the pixel signal that has been waiting for the time T3. The ratio of the smear level between the normal smear and the high-intensity smear is considered to be the ratio between the standby times T1 and T3 as described above.

このときには、スミアが発生している垂直ライン中に、図15に示すように、垂直転送時間の相違に起因した通常スミア25と高輝度スミア26とが交互に水平方向の縞模様となって発生することになる。ここに、図15は高輝度被写体が存在しているときに画素加算読出を行うとスミアに縞模様が発生する様子を示す図である。   At this time, as shown in FIG. 15, normal smears 25 and high-intensity smears 26 are alternately generated as horizontal stripes in the vertical lines where smear is generated, as shown in FIG. Will do. Here, FIG. 15 is a diagram showing a state in which a stripe pattern is generated in the smear when pixel addition reading is performed when a high-luminance subject exists.

こうしたスミアを、一般的な処理と同様に、OB領域2ob内の複数のライン分に渡って加算平均して得られるスミア補正用信号により一律に補正しても、図16に示すようにスミアの縞模様は依然として残ることになる。ここに、図16は図15に示したスミアを一般的なスミア補正により処理したときの様子を示す図である。   Even if such smear is uniformly corrected by a smear correction signal obtained by averaging over a plurality of lines in the OB area 2ob, as in general processing, the smear is corrected as shown in FIG. The striped pattern will still remain. FIG. 16 is a diagram showing a state when the smear shown in FIG. 15 is processed by general smear correction.

そこで、本実施形態においては、図18に説明するような、通常スミアと高輝度スミアとで異なるレベルのスミア補正を行うことにより、図17に示すように、スミアの縞模様が大幅に軽減された画像を得ることができるようにしている。ここに、図17は図15に示したスミアを本実施形態のスミア補正により処理したときの様子を示す図である。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 17, the smear stripe pattern is greatly reduced by performing different levels of smear correction between the normal smear and the high brightness smear as described in FIG. The image can be obtained. FIG. 17 is a view showing a state when the smear shown in FIG. 15 is processed by the smear correction of this embodiment.

次に、図18は、撮像装置におけるスミア補正処理を示すフローチャートである。   Next, FIG. 18 is a flowchart showing smear correction processing in the imaging apparatus.

この処理を開始すると、スミア検出部9は、画像再構成部6により再構成された画像のOB領域2obの画素信号の信号値を水平ライン方向に順次検出して、スミアを含む画素信号であるか否かを判定するための所定の閾値と比較する。そして、スミア検出部9は、この閾値を超える信号値の垂直ラインが2以上の所定数ライン以上連続した場合に、その垂直ラインをスミア垂直ラインであると検出する(ステップS1)。ここに、所定の閾値は、例えば、光学的黒部分の信号値を表すOBレベルを用いて、例えばOBレベル+αとして算出される。ここに、係数αは、撮像素子2の特性や撮影シーンなどに応じて任意に設定することが可能なパラメータである。また、閾値を超える信号値の垂直ラインが所定数ライン以上連続した場合にのみスミア垂直ラインであると判定するようにしたのは、画素21や垂直転送路22に欠陥(この欠陥は、例えば孤立点として現れる)がある等によりノイズが発生して閾値を超える信号値となった場合と、スミアが発生して閾値を超える信号値となった場合と、を区別するためである。   When this process is started, the smear detection unit 9 sequentially detects the signal value of the pixel signal in the OB area 2ob of the image reconstructed by the image reconstruction unit 6 in the horizontal line direction, and is a pixel signal including smear. It is compared with a predetermined threshold for determining whether or not. The smear detection unit 9 detects that the vertical line is a smear vertical line when the vertical line of the signal value exceeding the threshold value continues for a predetermined number of lines of 2 or more (step S1). Here, the predetermined threshold value is calculated as, for example, OB level + α using, for example, an OB level representing a signal value of the optical black portion. Here, the coefficient α is a parameter that can be arbitrarily set in accordance with the characteristics of the image pickup device 2 or the shooting scene. In addition, it is determined that a smear vertical line is a smear vertical line only when a predetermined number or more of vertical lines having a signal value exceeding the threshold value are continuous. This is for distinguishing between a case where noise is generated due to the occurrence of noise) and a signal value exceeding the threshold value, and a case where smear occurs and the signal value exceeds the threshold value.

スミア検出部9は、このような一水平ライン上におけるスミア垂直ラインの検出を、OB領域2ob内の複数ライン(あるいは全ライン)に対して行い、スミア垂直ライン上のOB領域2obの画素信号の信号値と、上述した垂直転送路22内の画素信号を分割する際の所定数(図3〜図14に示した例では3)とに基づき、通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出する(ステップS2)。具体的には、スミア垂直ラインに属する画素の信号値の平均を各水平ライン毎に算出し、算出した平均値の値の上下動を上述した分割する際の所定数と照合して、図3〜図14に示した例では水平3ライン毎に繰り返される通常スミア2ラインと高輝度スミア1ラインのパターンを検出する。   The smear detection unit 9 performs such detection of the smear vertical line on one horizontal line for a plurality of lines (or all lines) in the OB area 2ob, and the pixel signal of the OB area 2ob on the smear vertical line is detected. Based on the signal value and a predetermined number (3 in the example shown in FIGS. 3 to 14) when the pixel signal in the vertical transfer path 22 is divided, the pixel signal including the normal smear and the high luminance smear are included. A vertical pattern formed by the pixel signal is detected (step S2). Specifically, the average of the signal values of the pixels belonging to the smear vertical line is calculated for each horizontal line, and the vertical movement of the calculated average value is collated with the predetermined number when dividing as described above, and FIG. In the example shown in FIG. 14, a pattern of normal smear 2 lines and high brightness smear 1 line repeated every 3 horizontal lines is detected.

このような処理において、スミア検出部9は、スミアが生じている画素信号の信号値(スミアレベル)を検出する(ステップS3)。   In such processing, the smear detection unit 9 detects the signal value (smear level) of the pixel signal in which smear has occurred (step S3).

そして、スミア演算部10は、通常スミアが生じている複数ラインのOB領域2obの画素信号を、例えば単純加算平均したりあるいは再帰的な加算平均したりした信号(以下では、OB平均化信号とよぶことにする)を算出する。このOB平均化信号は、スミアレベル以外にもOBレベル等を含む信号であるために、スミア演算部10は、さらに、スミアレベルのみを示す基準補正量となるスミア補正用信号を、OB平均化信号から例えば上述した(OBレベル+α)を減算したもの、すなわち、
スミア補正用信号=OB平均化信号−(OBレベル+α)
として算出する(ステップS4)。なお、このステップS4は、スミアレベルの補正をOBレベルの補正の前段に行う場合を想定したものであるが、これとは逆の順序、つまりスミアレベルの補正をOBレベルの補正の後段に行う場合には、OBレベル=0としてこのステップS4の処理を行えば良い。
Then, the smear calculation unit 10 performs, for example, a simple addition averaging or a recursive addition averaging of the pixel signals of the OB area 2ob of the plurality of lines in which the normal smear is generated (hereinafter referred to as an OB averaging signal). Calculated). Since this OB average signal is a signal including the OB level in addition to the smear level, the smear calculation unit 10 further performs OB averaging on the smear correction signal which is a reference correction amount indicating only the smear level. For example, a value obtained by subtracting (OB level + α) described above from the signal, that is,
Smear correction signal = OB averaged signal− (OB level + α)
(Step S4). Note that this step S4 assumes that the smear level correction is performed before the OB level correction, but in the reverse order, that is, the smear level correction is performed after the OB level correction. In this case, the processing in step S4 may be performed with the OB level = 0.

さらに、スミア演算部10は、高輝度スミア用の補正係数kを、第1の垂直転送時間T1と第2の垂直転送時間T3との比として、
k=T3/T1
により算出する(ステップS5)。なお、第1の垂直転送時間T1と第2の垂直転送時間T3は撮像素子2の種類や撮像駆動部3の構成によって予め決まっているために、補正係数kを予め算出して図示しない不揮発性メモリに製造時に記録しておき、スミア補正部7により処理を行う際に不揮発性メモリから読み出すようにしても良い。
Further, the smear calculation unit 10 uses the correction coefficient k for high luminance smear as a ratio of the first vertical transfer time T1 and the second vertical transfer time T3.
k = T3 / T1
(Step S5). Since the first vertical transfer time T1 and the second vertical transfer time T3 are determined in advance depending on the type of the image sensor 2 and the configuration of the image pickup drive unit 3, the correction coefficient k is calculated in advance and is not shown in the figure. It may be recorded in the memory at the time of manufacture, and may be read from the non-volatile memory when processing is performed by the smear correction unit 7.

その後、画像再構成部6からスミア補正部7に入力される画素信号が有効領域2efの画素信号になったところで、スミア減算部11は、処理対象の画素信号が属する垂直ラインがステップS1において検出したスミア補正対象となるスミア垂直ラインであるか否かを各画素毎に判定する(ステップS6)。   After that, when the pixel signal input from the image reconstruction unit 6 to the smear correction unit 7 becomes the pixel signal of the effective region 2ef, the smear subtraction unit 11 detects the vertical line to which the pixel signal to be processed belongs in step S1. It is determined for each pixel whether or not it is a smear vertical line subject to smear correction (step S6).

ここでスミア垂直ラインでない場合には、スミア減算部11は、スミア補正を行うことなく入力した画素信号をそのまま画像処理部8へ出力する(ステップS7)。   If it is not a smear vertical line, the smear subtractor 11 outputs the input pixel signal as it is without performing smear correction to the image processor 8 (step S7).

一方、スミア垂直ラインである場合には、ステップS2においてOB領域2obに対して検出したパターンを有効領域2efにも適用して、処理対象の画素信号が、通常スミアを含む信号であるか、あるいは高輝度スミアを含む信号であるかを判定する(ステップS8)。   On the other hand, if it is a smear vertical line, the pattern detected for the OB area 2ob in step S2 is also applied to the effective area 2ef, and the pixel signal to be processed is a signal including normal smear, or It is determined whether the signal includes high brightness smear (step S8).

そして、高輝度スミアを含む画素信号でない場合には、スミア減算部11は、画素信号からステップS4において算出した基準補正量となるスミア補正用信号を減算して、画像処理部8へ出力する(ステップS9)。   If the pixel signal does not include high-intensity smear, the smear subtraction unit 11 subtracts the smear correction signal that is the reference correction amount calculated in step S4 from the pixel signal and outputs the signal to the image processing unit 8 ( Step S9).

また、高輝度スミアを含む画素信号である場合には、スミア減算部11は、画素信号から基準補正量となるスミア補正用信号に補正係数kを乗算した信号を減算して、画像処理部8へ出力する(ステップS10)。   When the pixel signal includes high-intensity smear, the smear subtracting unit 11 subtracts a signal obtained by multiplying the smear correction signal, which is a reference correction amount, from the pixel signal by the correction coefficient k, and the image processing unit 8 (Step S10).

上述したステップS9またはステップS10の処理は、有効領域2ef内のスミア成分を含む全ての画素信号に対して行われる。   The processing in step S9 or step S10 described above is performed on all pixel signals including smear components in the effective area 2ef.

こうして、スミア成分を含む全ての画素信号に対してステップS9またはステップS10の処理が行われたら、この処理を終了する。   Thus, when the process of step S9 or step S10 is performed on all pixel signals including a smear component, the process is terminated.

なお、上述では、垂直転送路内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割して、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように読出制御する場合として、画素加算読出を例に挙げた。しかし、このような読出制御が行われるのは、画素加算読出に限るものではなく、例えば画素間引読出であっても同様である。すなわち、画素間引読出を行う場合、例えば、図3〜図14に示したt3、t5、t8、t10、t13、t15において行っている垂直転送路22から水平転送路23への転送処理を、垂直転送路22から電荷を掃き捨てる等により水平転送路23へ転送しないような処理に変更すれば、3ライン中の2ラインを間引く処理が実現されることになる。このために、画素加算読出を例に挙げて説明した上述の技術は、画素間引読出についても同様に適用することができる。   In the above description, the pixel signal in the vertical transfer path is divided into a predetermined number of consecutive pixel signals, and the first pixel signal out of the divided predetermined number of pixel signals is vertical by one pixel. The first vertical transfer time required to move to the horizontal transfer path and the second vertical transfer time required to move the second pixel signal by one pixel in the vertical direction and transfer to the horizontal transfer path As a case where the reading control is performed so that the vertical transfer time differs from the vertical transfer time, pixel addition reading is taken as an example. However, such readout control is not limited to pixel addition readout, and the same applies to, for example, pixel thinning readout. That is, when performing pixel thinning readout, for example, transfer processing from the vertical transfer path 22 to the horizontal transfer path 23 performed at t3, t5, t8, t10, t13, and t15 shown in FIGS. If the processing is changed so as not to transfer to the horizontal transfer path 23 by sweeping away charges from the vertical transfer path 22 or the like, the process of thinning out 2 lines out of 3 lines is realized. For this reason, the above-described technique described by taking pixel addition readout as an example can be similarly applied to pixel thinning readout.

また、上述ではスミア補正を行う撮像装置について説明したが、本発明は撮像装置に限定されるものではなく、撮像装置から読み出されたスミアを含む画像信号に上述したようなスミア補正を行う方法であっても良いし、このスミア補正方法を実現するためのスミア補正処理プログラムやスミア補正処理プログラムを記録する記録媒体等であっても構わない。   In the above description, the image pickup apparatus that performs smear correction has been described. However, the present invention is not limited to the image pickup apparatus, and a method of performing smear correction as described above on an image signal including smear read from the image pickup apparatus. It may be a smear correction processing program for realizing the smear correction method, a recording medium for recording the smear correction processing program, or the like.

このような実施形態1によれば、画素信号を1画素分垂直転送するのに要する時間が均等でないことに起因して通常スミアと高輝度スミアとが発生しても、通常スミアを含む画素信号であるか高輝度スミアを含む画素信号であるかに応じて、スミア補正用信号を減算するか、第1の垂直転送時間と第2の垂直転送時間との比に応じたスミア補正係数をスミア補正用信号に乗算したものを減算するかを異ならせるようにしたために、縞状のスミアを効果的に軽減することが可能となる。   According to the first embodiment, even if normal smear and high-luminance smear occur due to non-uniform time required to vertically transfer the pixel signal for one pixel, the pixel signal including normal smear Or a smear correction coefficient corresponding to the ratio between the first vertical transfer time and the second vertical transfer time, depending on whether the pixel signal is a pixel signal including a high-intensity smear or a smear correction coefficient. Since whether the signal multiplied by the correction signal is subtracted is made different, it is possible to effectively reduce the striped smear.

また、画素加算読出を行う場合には、画素加算信号の読出順序がラスタスキャン等とは異なるが、画像再構成部6により正しい画素順序に再構成された画像に対してスミア補正を行っているために、正しい画素順序の画像に対するアルゴリズムをそのまま適用することができる。   In addition, when performing pixel addition readout, the readout order of the pixel addition signal is different from raster scan or the like, but smear correction is performed on the image reconstructed in the correct pixel order by the image reconstruction unit 6. Therefore, the algorithm for the image having the correct pixel order can be applied as it is.

そして、上述した処理を、同一色同士の画素加算が行われる単板カラー撮像素子に対しても適用することができる。   The above-described processing can also be applied to a single-plate color imaging device in which pixel addition of the same color is performed.

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, you may delete some components from all the components shown by embodiment. Furthermore, the constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Thus, it goes without saying that various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.

1…レンズ
2…撮像素子(電荷転送型固体撮像素子、単板カラー撮像素子)
2ef…有効領域
2ob…OB領域
3…撮像駆動部(読出制御部)
4…撮像信号処理部
5…画像信号処理部
6…画像再構成部
7…スミア補正部
8…画像処理部
9…スミア検出部
10…スミア演算部
11…スミア減算部
12…表示装置
13…AE/AF処理部
14…メモリ
15…記録媒体
16…操作部
17…制御部
21…画素
22…垂直転送路
23…水平転送路
25…通常スミア
26…高輝度スミア
29…高輝度被写体像
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Lens 2 ... Image sensor (a charge transfer type solid-state image sensor, a single plate color image sensor)
2ef ... Effective area 2ob ... OB area 3 ... Imaging drive unit (reading control unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 ... Imaging signal processing part 5 ... Image signal processing part 6 ... Image reconstruction part 7 ... Smear correction part 8 ... Image processing part 9 ... Smear detection part 10 ... Smear calculation part 11 ... Smear subtraction part 12 ... Display apparatus 13 ... AE / AF processing unit 14 ... memory 15 ... recording medium 16 ... operation unit 17 ... control unit 21 ... pixel 22 ... vertical transfer path 23 ... horizontal transfer path 25 ... normal smear 26 ... high brightness smear 29 ... high brightness subject image

Claims (4)

光電変換を行い画素信号を生成する画素が行方向および列方向に二次元配列され、配列された画素が被写体光を受光する有効領域と被写体光を遮光されるOB領域とに分割されていて、上記画素から転送された画素信号を垂直転送する垂直転送路と、該垂直転送路から転送された画素信号を水平転送する水平転送路と、を有する電荷転送型固体撮像素子から画素信号を読み出してスミア補正を行う撮像装置において、
上記垂直転送および上記水平転送を制御するものであり、垂直転送路内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割して、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように制御する読出制御部と、
上記読出制御部により読み出された上記OB領域の画素信号に基づきスミア補正用信号を算出するとともに該OB領域の画素信号の信号値と上記所定数とに基づき通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出し、該検出したパターンに応じて、該読出制御部により読み出された上記有効領域の画素信号から、上記スミア補正用信号を減算するか、または上記第1の垂直転送時間と上記第2の垂直転送時間との比に応じたスミア補正係数を上記スミア補正用信号に乗算したものを減算することにより、スミア補正を行うスミア補正部と、を具備したことを特徴とする撮像装置。
Pixels that perform photoelectric conversion and generate pixel signals are two-dimensionally arranged in the row direction and the column direction, and the arranged pixels are divided into an effective area that receives subject light and an OB area that blocks subject light, A pixel signal is read out from a charge transfer type solid-state imaging device having a vertical transfer path for vertically transferring a pixel signal transferred from the pixel and a horizontal transfer path for horizontally transferring a pixel signal transferred from the vertical transfer path. In an imaging device that performs smear correction,
The vertical transfer and the horizontal transfer are controlled, and the pixel signal in the vertical transfer path is divided into a predetermined number of consecutive pixel signals, and the first of the divided predetermined number of pixel signals The first vertical transfer time required to move the pixel signal in the vertical direction by one pixel and transfer it to the horizontal transfer path, and the horizontal transfer by moving the second pixel signal in the vertical direction by one pixel. A read control unit for controlling the second vertical transfer time required for transfer to the path to be different;
A smear correction signal is calculated based on the pixel signal in the OB area read by the readout control unit, and a pixel signal including normal smear and a high luminance based on the signal value of the pixel signal in the OB area and the predetermined number Whether a vertical pattern formed by a pixel signal including smear is detected, and the smear correction signal is subtracted from the pixel signal of the effective area read by the read control unit according to the detected pattern Or a smear correction unit that performs smear correction by subtracting a smear correction coefficient multiplied by the smear correction coefficient according to the ratio of the first vertical transfer time and the second vertical transfer time. An imaging apparatus comprising:
上記読出制御部は、さらに、上記分割された所定数の画素信号を単位として、上記垂直転送路から転送された画素信号を上記水平転送路内において画素加算し、該水平転送路内における画素加算が終了したところで、該水平転送路内に保持されている加算された画素信号を全て読み出すように水平転送する制御を行うものであり、
上記第1の垂直転送時間は、画素加算の対象となる垂直転送路内の画素信号と水平転送路内の画素信号との水平方向の画素位置を合わせるために水平転送が行われるのを待つ時間に相当し、
上記第2の垂直転送時間は、上記水平転送路内に保持されている加算された画素信号を全て読み出すために水平転送が行われるのを待つ時間に相当し、
上記水平転送路から読み出された加算画素信号を画像として再構成する画像再構成部をさらに具備し、
上記スミア補正部は、上記画像再構成部により再構成された画像に対してスミア補正を行うものであることを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
The readout control unit further performs pixel addition in the horizontal transfer path for pixel signals transferred from the vertical transfer path in units of the predetermined number of divided pixel signals, and pixel addition in the horizontal transfer path Is completed, the horizontal transfer control is performed so as to read out all the added pixel signals held in the horizontal transfer path.
The first vertical transfer time is a time for waiting for horizontal transfer to match the pixel position in the horizontal direction of the pixel signal in the vertical transfer path and the pixel signal in the horizontal transfer path to be added. Is equivalent to
The second vertical transfer time corresponds to a time for waiting for the horizontal transfer to be performed in order to read all the added pixel signals held in the horizontal transfer path,
An image reconstruction unit that reconstructs the added pixel signal read from the horizontal transfer path as an image;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the smear correction unit performs smear correction on the image reconstructed by the image reconstruction unit.
上記電荷転送型固体撮像素子は、複数色のカラーフィルタが、上記配列された画素の1つに対して1色ずつ配置された単板カラー撮像素子であり、
上記読出制御部は、上記画素加算を、同一色の画素の画素信号同士の間で行うように制御するものであることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
The charge transfer type solid-state imaging device is a single-plate color imaging device in which a plurality of color filters are arranged for each color with respect to one of the arranged pixels.
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the readout control unit controls the pixel addition to be performed between pixel signals of pixels of the same color.
光電変換を行い画素信号を生成する画素が行方向および列方向に二次元配列され、配列された画素が被写体光を受光する有効領域と被写体光を遮光されるOB領域とに分割されていて、上記画素から転送された画素信号を垂直転送する垂直転送路と、該垂直転送路から転送された画素信号を水平転送する水平転送路と、を有する電荷転送型固体撮像素子と、
上記垂直転送および上記水平転送を制御するものであり、垂直転送路内の画素信号を連続する所定数の画素信号毎に分割して、分割された所定数の画素信号の内の、第1の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第1の垂直転送時間と、第2の画素信号を1画素分だけ垂直方向へ移動して上記水平転送路へ転送するのに要する第2の垂直転送時間と、が異なるように制御する読出制御部と、
を備えた撮像装置から読み出された画素信号にスミア補正を行うスミア補正方法であって、
上記読出制御部により読み出された上記OB領域の画素信号に基づきスミア補正用信号を算出するステップと、
上記OB領域の画素信号の信号値と上記所定数とに基づき通常スミアを含む画素信号と高輝度スミアを含む画素信号とがなす垂直方向のパターンを検出するステップと、
上記検出したパターンに応じて、該読出制御部により読み出された上記有効領域の画素信号から、上記スミア補正用信号を減算するか、または上記第1の垂直転送時間と上記第2の垂直転送時間との比に応じたスミア補正係数を上記スミア補正用信号に乗算したものを減算するステップと、
を有するスミア補正方法。
Pixels that perform photoelectric conversion and generate pixel signals are two-dimensionally arranged in the row direction and the column direction, and the arranged pixels are divided into an effective area that receives subject light and an OB area that blocks subject light, A charge transfer type solid-state imaging device having a vertical transfer path for vertically transferring a pixel signal transferred from the pixel, and a horizontal transfer path for horizontally transferring a pixel signal transferred from the vertical transfer path;
The vertical transfer and the horizontal transfer are controlled, and the pixel signal in the vertical transfer path is divided into a predetermined number of consecutive pixel signals, and the first of the divided predetermined number of pixel signals The first vertical transfer time required to move the pixel signal in the vertical direction by one pixel and transfer it to the horizontal transfer path, and the horizontal transfer by moving the second pixel signal in the vertical direction by one pixel. A read control unit for controlling the second vertical transfer time required for transfer to the path to be different;
A smear correction method for performing smear correction on a pixel signal read from an imaging device including:
Calculating a smear correction signal based on the pixel signal of the OB area read by the read control unit;
Detecting a vertical pattern formed by a pixel signal including a normal smear and a pixel signal including a high luminance smear based on the signal value of the pixel signal in the OB region and the predetermined number;
In accordance with the detected pattern, the smear correction signal is subtracted from the pixel signal of the effective area read by the read control unit, or the first vertical transfer time and the second vertical transfer Subtracting the smear correction coefficient multiplied by the smear correction coefficient according to the ratio with time,
A smear correction method comprising:
JP2011055796A 2011-03-14 2011-03-14 Imaging apparatus and smear correction method Withdrawn JP2012191591A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011055796A JP2012191591A (en) 2011-03-14 2011-03-14 Imaging apparatus and smear correction method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011055796A JP2012191591A (en) 2011-03-14 2011-03-14 Imaging apparatus and smear correction method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012191591A true JP2012191591A (en) 2012-10-04

Family

ID=47084238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011055796A Withdrawn JP2012191591A (en) 2011-03-14 2011-03-14 Imaging apparatus and smear correction method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012191591A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5852324B2 (en) Imaging apparatus, control method therefor, and program
US8174590B2 (en) Image pickup apparatus and image pickup method
JP4292426B2 (en) Imaging apparatus and imaging data correction method
US9071781B2 (en) Image capturing apparatus and defective pixel detection method
KR102129627B1 (en) Solid-state imaging device, signal processing method thereof and electronic apparatus
US10313588B2 (en) Image capturing system and control method of image capturing system
US7830428B2 (en) Method, apparatus and system providing green-green imbalance compensation
US9762838B2 (en) Imaging device and signal processing method to correct shading of images having a phase difference
JP2011040976A (en) Solid-state imaging apparatus, method of driving the same and electronic device
US7787036B2 (en) Imaging apparatus configured to correct noise
JP2008017100A (en) Solid-state imaging device
JP2010200109A (en) Imaging device, control method, and program
US10623674B2 (en) Image processing device, image processing method and computer readable recording medium
JP6004656B2 (en) Imaging device, control method thereof, and control program
JP2005176115A (en) Image pickup device
JP2009177436A (en) Solid-state imaging apparatus, signal processor, and electronic information device
JP6594048B2 (en) Imaging apparatus and control method thereof
JP7134786B2 (en) Imaging device and control method
JP5055173B2 (en) IMAGING DEVICE AND IMAGING DEVICE CONTROL METHOD
JP2012191591A (en) Imaging apparatus and smear correction method
JP2011211497A (en) Image input device
JP4872502B2 (en) Imaging apparatus and clamping method thereof
JP5499988B2 (en) Image processing device
JP5094313B2 (en) Imaging apparatus and driving method thereof
JP2010178168A (en) Correcting method for acquired image by solid-state imaging element, and electronic camera

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140603