JP2013118520A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数の撮像素子を有する撮像センサを有し、前記撮像センサで入射光を受光光として受けて前記受光光に応じた出力電圧を得て当該出力電圧に応じた画像を生成する撮像装置であり、前記複数の撮像素子は、入射光に応じて発生した電荷を蓄積して出力する開口画素領域と遮光されたオプティカルブラック領域とを有し、前記撮像センサは、任意の行に不連続的に読み出し行を選択するスキップ動作を行ない、前記スキップ動作により、不連続に読み出した際に生じる段差量をオフセット補正する。
【選択図】 図2
Description
図1は、本発明の実施例1に係る固体撮像装置の全体ブロック図である。図1において、CMOS撮像素子101は、不図示の撮影レンズにより結像された被写体画像を画像信号に変換して出力する。アナログフロントエンド(AFE)102は、撮像素子から出力された画像信号の増幅や黒レベルの調整(OBクランプ)などを行う信号処理回路である。AFE102は、タイミング発生回路110からOBクランプタイミングやOBクランプ目標レベルなどを受け取り、それに従って画像信号の処理を行う。そして、処理を行ったアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。デジタルフロントエンド(DFE)103は、AFE102で変換された各画素のデジタル画像信号の補正や画素の並び替え等のデジタル処理を行っている。また、DFE103では、OBクランプを実施することができる。
OBC(i)=OBC(i−1)+(Darklebel−OB(i))*FBG ・・・(式1)
Signal(クランプ後)=Signal(クランプ前)+OBC(i) ・・・(式2)
OBC(S1)=300+(500−750)*0.25 =237.5
となる。算出されたクランプ量を式2に従って、次の行のHOBの出力に反映させると、Y=S1+1行目のクランプ後のOB出力は693.5LSBとなる。更に、次のクランプ量を演算すると189.1LSBとなり、Y=S1+2行目のクランプ後のOB出力は649.1LSBとなる。すなわち、S1+2行目においても、基準黒レベル500LSBに対し、かなり浮いていることになる。図11に、スキップ読み出しした画像における、OBクランプ未実施の垂直シェーディングとOBクランプ実施後の垂直シェーディングの状態を示す。スキップ読み出し後も通常のOBクランプを行うと、スキップ直後の垂直シェーディングが非常に大きくなることがわかる。
Signal(クランプ後)=Signal(クランプ前)+OBC(i)−α ・・・(式3)
OBC(S1+1)=300+(500−506)*0.25=298.5
となる。そして、式3に従ってOBクランプ処理を行なうと、Y=S1+2行目のクランプ後のOB出力は、460+298.5−250=508.5LSBとなる。以下、同様の処理を繰り返し、最終行まで読み出す(ステップ906)。
1フレーム目 α=α(1)
2フレーム目 α={α(1)+α(2)}/2
3フレーム目 α={α(1)+α(2)+α(3)}/3
4フレーム目 α={α(1)+α(2)+α(3)+α(4)}/4
5フレーム目以降nフレーム目 α={α(n−4)+α(n−3)+α(n−2)+α(n−1)}/5
として処理する。
本発明の実施例2について説明する。段差量αの取得以外の工程は実施例1と同様であるため省略する。本実施例では、段差量αを工場における製造時などにあらかじめ取得し、撮像装置のメモリ回路104に保持しておく。その際に、スキップ位置で段差量が異なるので、動画モードや拡大モードなどにおいて使用する全てのスキップ位置それぞれについて、段差量を検出して持たせる。図14は、段差量のテーブルである。ここでは、スキップ位置とISO感度をパラメータとして各段差量を示しているが、これに限らず、温度条件などの撮影条件ごとに持たせても良い。
本発明の実施例3について説明する。段差量αの取得以外の工程は実施例1と同様であるため省略する。本実施例では、スキップ駆動を考慮した全行の補正データを工場における製造時などにあらかじめ取得し、撮像装置のメモリ回路104に保持しておく。すなわち、工場における製造時などにおいて、スキップ読み出しを含む撮影モードに設定して遮光画像を取得し、各行の平均値から垂直方向の写像を算出し、それを補正値としてメモリに格納する。写像の算出にはOB部だけでなく、開口領域の出力を使用しても良い。平均値の算出には母数が多い方が良いため、開口領域を使用した方が、誤差少なく補正値を算出することができる。また、補正値は、スキップ位置の異なる全ての撮影条件において持たせるのが望ましい。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
101 CMOS撮像素子
102 AFE
103 DFE
104 メモリ回路
105 画像処理装置
106 制御回路
107 操作部
108 表示回路
109 記録媒体
110 タイミング発生回路
Claims (5)
- 入射光に応じて発生した電荷を蓄積し、蓄積した電荷に応じた信号を出力する複数の画素を備えた撮像素子と、
前記撮像素子の読み出し行を不連続に選択する読み出し手段と、
前記読み出し手段により不連続に選択された行から読み出した際に生じる画像信号の段差を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 前記撮像素子は、開口画素領域と遮光されたオプティカルブラック領域とを有し、前記補正手段は、前記オプティカルブラック領域の出力信号から前記段差の量を算出することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記補正手段は、複数フレームの信号を用いて前記段差の量を算出することを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。
- 撮影条件、スキップ位置ごとに、前記段差の量をあらかじめ記憶した記憶手段を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記段差の量を含んだ行ごとの補正値をあらかじめ記憶した記憶手段を有することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
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