JP4333434B2 - Electronic camera - Google Patents

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本発明は電子カメラの暗電流補正技術に関する。   The present invention relates to a dark current correction technique for an electronic camera.

電子カメラの撮像センサには、受光素子の蓄積電荷に含まれる暗電流成分のノイズがあることが従来から知られている。この暗電流成分のノイズ補正手段として、撮像センサの一部領域の受光素子を遮光して、暗電流レベルを検出するオプティカルブラック領域を形成し、有効画素領域の画像レベルからオプティカルブラック領域の暗電流レベルを減算する方法が知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, it has been known that an imaging sensor of an electronic camera has a dark current component noise included in a charge accumulated in a light receiving element. As a noise correction means for this dark current component, an optical black region for detecting the dark current level is formed by shielding the light receiving elements in a part of the image sensor, and the dark current in the optical black region is determined from the image level of the effective pixel region. A method of subtracting the level is known.

ところで、撮像センサのオプティカルブラック領域近辺に強い光が入射した場合、例えば、有効画素領域の受光素子から漏れだした電荷や、基板の深い所で発生した不要電荷や、遮光膜裏面に侵入した迷光などの影響によって、オプティカルブラック領域から検出される暗電流レベルが本来の値よりも上昇してしまうことがある。この場合には、画像レベルから暗電流レベルを引きすぎてしまうので、補正後の撮影画像が相対的に暗く沈んでしまう。   By the way, when strong light is incident near the optical black area of the image sensor, for example, charges leaked from the light receiving element in the effective pixel area, unnecessary charges generated deep in the substrate, or stray light entering the back surface of the light shielding film As a result, the dark current level detected from the optical black region may increase from the original value. In this case, since the dark current level is excessively subtracted from the image level, the corrected captured image sinks relatively darkly.

この点について、特許文献1には、オプティカルブラック領域における有効画素領域との隣接部分の受光素子について、エミッタ電位を他の受光素子よりも低くすることで、オプティカルブラック領域周辺から漏れ込む不要電荷を遮断する技術が開示されている。
特開平5−130520号公報
With respect to this point, Patent Document 1 discloses that unnecessary charge leaking from the periphery of the optical black region is reduced by lowering the emitter potential of the light receiving element adjacent to the effective pixel region in the optical black region. A technique for blocking is disclosed.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-130520

しかし、上記特許文献1では、例えば、遮光膜裏面から侵入した迷光がオプティカルブラック領域の奥に到達した場合などでは、暗電流レベルが本来の値より上昇してしまう点で改善の余地があった。また、撮像センサの感度設定等によっては高輝度被写体の影響が少ない場合もあるので、暗電流補正の際には撮像センサの感度設定等の条件を考慮することが望ましい。   However, in Patent Document 1, there is room for improvement in that, for example, when the stray light that has entered from the back surface of the light shielding film reaches the depth of the optical black region, the dark current level increases from the original value. . In addition, depending on the sensitivity setting of the image sensor and the like, the influence of the high-brightness subject may be small. Therefore, it is desirable to consider conditions such as the sensitivity setting of the image sensor when correcting the dark current.

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためのものであり、その目的は、オプティカルブラック領域の近傍に高輝度被写体がある場合でも、精度の高い暗電流補正を可能とすることである。   The present invention is intended to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to enable highly accurate dark current correction even when there is a high-luminance subject in the vicinity of the optical black region.

請求項1の発明は、撮像センサと、分割測光手段と、位置判定手段と、制限判定手段と、暗電流補正部とを有することを特徴とする電子カメラである。撮像センサは、被写体像を光電変換して画像信号を生成する有効画素領域と、前記有効画素領域の周囲に形成され、暗電流レベルの基準信号を生成するオプティカルブラック領域とを備える。分割測光手段は、被写界の輝度情報を取得する。位置判定手段は、前記分割測光手段の出力に基づいて、前記有効画素領域での高輝度被写体の位置を判定する。制限判定手段は、前記高輝度被写体が前記オプティカルブラック領域近辺に位置する場合に、前記撮像センサの感度情報および前記高輝度被写体の輝度情報に基づいて前記基準信号の制限の有無を判定する。暗電流補正部は、前記制限判定手段の判定結果に基づいて、前記感度情報に対応する閾値で前記基準信号の上限値を制限し、該制限後の前記基準信号に基づいて前記画像信号の暗電流補正を行う。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an electronic camera comprising an imaging sensor, a divided photometric unit, a position determining unit, a limit determining unit, and a dark current correcting unit. The imaging sensor includes an effective pixel region that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal, and an optical black region that is formed around the effective pixel region and generates a dark current level reference signal. The split photometry means acquires luminance information of the object scene. The position determining means determines the position of the high brightness subject in the effective pixel area based on the output of the divided photometry means. The restriction determination unit determines whether the reference signal is restricted based on sensitivity information of the imaging sensor and luminance information of the high-luminance subject when the high-luminance subject is located in the vicinity of the optical black area. The dark current correction unit limits the upper limit value of the reference signal with a threshold value corresponding to the sensitivity information based on the determination result of the limit determination unit, and darkens the image signal based on the reference signal after the limitation. Perform current correction.

請求項2の発明は、撮像センサと、分割測光手段と、位置判定手段と、暗電流補正部とを有することを特徴とする電子カメラである。撮像センサは、被写体像を光電変換して画像信号を生成する有効画素領域と、前記有効画素領域の周囲に形成され、暗電流レベルの基準信号を生成するオプティカルブラック領域とを備える。分割測光手段は、被写界の輝度情報を取得する。位置判定手段は、前記分割測光手段の出力に基づいて、前記有効画素領域での高輝度被写体の位置を判定する。暗電流補正部は、前記高輝度被写体が前記オプティカルブラック領域近辺に位置する場合に、前記撮像センサの感度情報に対応する閾値で前記基準信号の上限値を制限し、該制限後の前記基準信号に基づいて前記画像信号の暗電流補正を行う。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electronic camera comprising an imaging sensor, a divided photometric unit, a position determining unit, and a dark current correcting unit. The imaging sensor includes an effective pixel region that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal, and an optical black region that is formed around the effective pixel region and generates a dark current level reference signal. The split photometry means acquires luminance information of the object scene. The position determining means determines the position of the high brightness subject in the effective pixel area based on the output of the divided photometry means. The dark current correction unit limits the upper limit value of the reference signal with a threshold value corresponding to sensitivity information of the imaging sensor when the high-luminance subject is located in the vicinity of the optical black region, and the reference signal after the limitation Based on the above, dark current correction of the image signal is performed.

本発明では、高輝度被写体がオプティカルブラック領域近辺に位置する場合に、撮像センサの感度情報に対応する閾値で暗電流レベルを制限するので、高輝度被写体の影響による暗電流レベルの引きすぎを防止でき、精度の高い暗電流補正を容易に実現できる。   In the present invention, when a high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black area, the dark current level is limited by a threshold corresponding to the sensitivity information of the imaging sensor, so that excessive dark current level due to the influence of the high-brightness subject is prevented. And accurate dark current correction can be easily realized.

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
(第1実施形態の構成)
図1は、本発明の第1実施形態の電子カメラ100の構成を示す概要図である(請求項1の電子カメラに対応する)。第1実施形態の電子カメラ100は、撮像センサ1と、被写体像を撮像センサ1に結像させる撮影光学系2と、CDS回路3と、ゲイン回路4と、クランプ回路5と、A/D変換回路6と、暗電流補正回路7と、画像処理回路8と、AEセンサ9と、撮像センサ駆動回路(TG)10と、CPU11とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Configuration of the first embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an electronic camera 100 according to the first embodiment of the present invention (corresponding to the electronic camera of claim 1). The electronic camera 100 according to the first embodiment includes an imaging sensor 1, a photographing optical system 2 that forms an object image on the imaging sensor 1, a CDS circuit 3, a gain circuit 4, a clamp circuit 5, and A / D conversion. The circuit 6 includes a dark current correction circuit 7, an image processing circuit 8, an AE sensor 9, an image sensor driving circuit (TG) 10, and a CPU 11.

撮像センサ1の受光面には光電変換を行う受光素子(フォトダイオード)が2次元配列されている。撮像センサ1の受光素子が配列された領域には、受光素子の列単位に垂直読み出し線(図示を省略する)がそれぞれ設けられている。そして、これらの垂直読み出し線の出力端には水平読み出し線14が設けられており、この水平読み出し線14の出力はCDS回路3に接続されている。   A light receiving element (photodiode) that performs photoelectric conversion is two-dimensionally arranged on the light receiving surface of the image sensor 1. In the region where the light receiving elements of the image sensor 1 are arranged, vertical readout lines (not shown) are provided for each column of the light receiving elements. A horizontal readout line 14 is provided at the output end of these vertical readout lines, and the output of the horizontal readout line 14 is connected to the CDS circuit 3.

図2に示すように、撮像センサ1の受光素子が配列された領域は、有効画素領域12と、有効画素領域12の上部に隣接して形成されるオプティカルブラック領域13とに区画されている。有効画素領域12では、撮影光学系2によって結像された被写体像の明るさに応じて各受光素子に信号電荷が蓄積され、この信号電荷に基づいて撮影画像データを生成するための画像信号が生成される。   As shown in FIG. 2, the region where the light receiving elements of the image sensor 1 are arranged is partitioned into an effective pixel region 12 and an optical black region 13 formed adjacent to the upper portion of the effective pixel region 12. In the effective pixel region 12, signal charges are accumulated in each light receiving element in accordance with the brightness of the subject image formed by the photographing optical system 2, and an image signal for generating photographed image data based on the signal charges. Generated.

一方、オプティカルブラック領域13の表面は遮光膜で遮光されている。このオプティカルブラック領域13の出力は、被写体光が入射されない部分、すなわち、被写体像の黒色に相当するデータとみなすことができる。オプティカルブラック領域13では、温度変化等によって受光素子に蓄積される電荷(暗電流成分)が検出され、この電荷に基づいて暗電流レベルの基準信号が生成される。   On the other hand, the surface of the optical black region 13 is shielded by a light shielding film. The output of the optical black region 13 can be regarded as data corresponding to the portion where the subject light is not incident, that is, the black color of the subject image. In the optical black region 13, the charge (dark current component) accumulated in the light receiving element due to temperature change or the like is detected, and a dark current level reference signal is generated based on this charge.

CDS回路3は、相関二重サンプリングによって画像信号および基準信号のノイズ成分を低減する。ゲイン回路4は、ノイズ除去後の画像信号および基準信号の出力を増幅する。クランプ回路5は、入力された信号の波形の特定部分を一定の電圧レベルにクランプする。A/D変換回路6は、画像信号および基準信号のA/D変換を行って暗電流補正回路7に出力する。   The CDS circuit 3 reduces noise components of the image signal and the reference signal by correlated double sampling. The gain circuit 4 amplifies the output of the image signal and the reference signal after noise removal. The clamp circuit 5 clamps a specific part of the waveform of the input signal to a constant voltage level. The A / D conversion circuit 6 performs A / D conversion of the image signal and the reference signal and outputs the result to the dark current correction circuit 7.

暗電流補正回路7は、オプティカルブラック領域13の基準信号を所定の処理単位で平均化し、基準信号の平均値を演算する。そして、画像信号の画像レベルから暗電流レベル(基準信号の平均値)を減算して暗電流補正を行う。また、暗電流補正回路7はCPU11からの指示により基準信号の上限値を制限する機能を有している。具体的には、高輝度被写体がオプティカルブラック領域13近辺に位置する場合、暗電流補正回路7は、基準信号の上限値を超える値を該上限値に置換した後に基準信号の平均値を演算する。   The dark current correction circuit 7 averages the reference signal of the optical black area 13 in a predetermined processing unit, and calculates the average value of the reference signal. Then, dark current correction is performed by subtracting the dark current level (average value of the reference signal) from the image level of the image signal. The dark current correction circuit 7 has a function of limiting the upper limit value of the reference signal according to an instruction from the CPU 11. Specifically, when the high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black area 13, the dark current correction circuit 7 calculates the average value of the reference signal after replacing the value exceeding the upper limit value of the reference signal with the upper limit value. .

画像処理回路8は、暗電流補正回路7から出力された画像信号にガンマ補正、色分離、ホワイトバランスなどの処理を行って撮影画像データを生成する。
AEセンサ9はCCDなどの受光素子で構成され、被写界を複数のエリアに分割して測光する。そして、AEセンサ9は各エリア毎の輝度情報をCPU11に出力する。このAEセンサ9の各エリアは有効画素領域12の一部にそれぞれ対応する。
The image processing circuit 8 performs processing such as gamma correction, color separation, and white balance on the image signal output from the dark current correction circuit 7 to generate captured image data.
The AE sensor 9 is composed of a light receiving element such as a CCD, and divides the object field into a plurality of areas and performs photometry. Then, the AE sensor 9 outputs luminance information for each area to the CPU 11. Each area of the AE sensor 9 corresponds to a part of the effective pixel region 12.

撮像センサ駆動回路10は、撮像センサ1の不要電荷排出、電荷蓄積、および蓄積電荷出力の各動作に必要な駆動信号をそれぞれ生成し、各駆動信号を撮像センサ1へ供給する。さらに撮像センサ駆動回路10は、CPU11から出力される撮像センサ1の感度情報(ISO感度)に応じてゲイン回路4の増幅利得を設定する。
CPU11は電子カメラ100の各部の動作を制御し、合焦制御、露光制御に必要な各種演算処理を実行する。例えば、CPU11は、撮像センサ駆動回路10に対して、撮像センサ1の感度設定の指示や撮像センサ1の電荷蓄積時間の指示などを行う。また、CPU11はシャッタ秒時の設定に基づいて、図示しないシャッタ機構の開閉制御を行う。
The image sensor drive circuit 10 generates drive signals necessary for the operations of discharging unnecessary charges, storing charges, and outputting accumulated charges of the image sensor 1, and supplies the drive signals to the image sensor 1. Further, the image sensor driving circuit 10 sets the amplification gain of the gain circuit 4 according to the sensitivity information (ISO sensitivity) of the image sensor 1 output from the CPU 11.
The CPU 11 controls the operation of each part of the electronic camera 100 and executes various arithmetic processes necessary for focus control and exposure control. For example, the CPU 11 instructs the image sensor driving circuit 10 to set the sensitivity of the image sensor 1 and to instruct the charge accumulation time of the image sensor 1. Further, the CPU 11 performs opening / closing control of a shutter mechanism (not shown) based on the setting for the shutter speed.

さらに、第1実施形態におけるCPU11の機能を以下に説明する。
(1)CPU11は、AEセンサ9の出力に基づいて被写体の輝度情報(被写体のEV値)を演算して取得する。そして、CPU11は、「被写界における高輝度被写体の有無」と、「高輝度被写体が有効画素領域のどのエリアに位置するか」とを判定する(「位置判定手段」の機能)。
Further, the function of the CPU 11 in the first embodiment will be described below.
(1) The CPU 11 calculates and acquires subject luminance information (subject EV value) based on the output of the AE sensor 9. Then, the CPU 11 determines “the presence / absence of a high-brightness subject in the object scene” and “in which area of the effective pixel area the high-brightness subject is located” (function of “position determination unit”).

(2)CPU11は、撮像センサ1の感度情報および被写体の輝度情報の組み合わせと、基準信号の制限の有無との対応関係のデータを記録した制限判定LUTを有している(図3参照)。そして、CPU11は、撮像センサ1の感度情報および被写体の輝度情報に基づいて、制限判定LUTにより基準信号の制限の有無を判定する(「制限判定手段」の機能)。   (2) The CPU 11 has a restriction determination LUT in which data on the correspondence between the combination of the sensitivity information of the image sensor 1 and the luminance information of the subject and the presence / absence of restriction of the reference signal is recorded (see FIG. 3). Then, the CPU 11 determines whether or not the reference signal is limited by the limit determination LUT based on the sensitivity information of the image sensor 1 and the luminance information of the subject (function of “limit determination unit”).

(3)CPU11は、撮像センサ1の感度情報と、基準信号の上限値(閾値)との対応関係のデータを記録した閾値LUTを有している(図4参照)。そして、CPU11は、撮像センサ1の感度情報に基づいて閾値LUTから出力された閾値を暗電流補正回路7に出力する。
(第1実施形態の動作)
以下、第1実施形態の電子カメラ100の動作を、図5の流れ図にしたがって説明する。
(3) The CPU 11 has a threshold value LUT in which data on the correspondence between the sensitivity information of the image sensor 1 and the upper limit value (threshold value) of the reference signal is recorded (see FIG. 4). Then, the CPU 11 outputs the threshold value output from the threshold value LUT to the dark current correction circuit 7 based on the sensitivity information of the image sensor 1.
(Operation of the first embodiment)
Hereinafter, the operation of the electronic camera 100 of the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

ステップS101:ユーザーは、電子カメラ100の電源投入後に、図示しないレリーズボタンの半押しなどの所定の入力を電子カメラ100に行う。電子カメラ100のCPU11は、AEセンサ9から被写界の輝度情報を各エリア毎に取り込む。そして、CPU11は被写体の輝度情報に基づいて露出演算を実行し、撮影時の撮影条件(絞り値、撮像センサ1のISO感度、シャッタ秒時など)を決定する。なお、CPU11は、ユーザーのマニュアル入力に基づいて撮影条件を設定してもよい。   Step S101: The user makes a predetermined input to the electronic camera 100 such as half-pressing a release button (not shown) after the electronic camera 100 is turned on. The CPU 11 of the electronic camera 100 takes in the luminance information of the object scene from the AE sensor 9 for each area. Then, the CPU 11 performs an exposure calculation based on the luminance information of the subject, and determines shooting conditions (aperture value, ISO sensitivity of the image sensor 1, shutter speed, etc.) at the time of shooting. Note that the CPU 11 may set shooting conditions based on a user's manual input.

ステップS102:CPU11は、高輝度被写体が被写界に存在するか否かを判定する。高輝度被写体が存在する場合(YES側)には、CPU11はステップS103に移行する。一方、高輝度被写体が存在しない場合(NO側)には、CPU11は通常の撮影モード(S112)に移行する。
ステップS103:CPU11は、高輝度被写体がオプティカルブラック領域13の近辺(画面上部)に位置するか否かを判定する。高輝度被写体が画面上部に位置する場合(YES側)には、CPU11はステップS104に移行する。一方、高輝度被写体が存在しない場合(NO側)には、CPU11は通常の撮影モード(S112)に移行する。
Step S102: The CPU 11 determines whether or not a high brightness subject exists in the scene. If there is a high brightness subject (YES side), the CPU 11 proceeds to step S103. On the other hand, when there is no high brightness subject (NO side), the CPU 11 shifts to a normal shooting mode (S112).
Step S103: The CPU 11 determines whether or not the high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black area 13 (upper part of the screen). If the high-luminance subject is located at the top of the screen (YES side), the CPU 11 proceeds to step S104. On the other hand, when there is no high brightness subject (NO side), the CPU 11 shifts to a normal shooting mode (S112).

ステップS104:CPU11は、ステップS101で設定されたシャッタ秒時が所定のシャッタ秒時以上(長秒時)であるか否かを判定する。シャッタ秒時が長秒時の場合(YES側)には、CPU11はステップS105に移行する。一方、シャッタ秒時が長秒時ではない場合(NO側)には、CPU11は通常の撮影モード(S112)に移行する。   Step S104: The CPU 11 determines whether or not the shutter speed set in step S101 is equal to or longer than the predetermined shutter time (long time). If the shutter speed is a long time (YES side), the CPU 11 proceeds to step S105. On the other hand, when the shutter speed is not the long time (NO side), the CPU 11 shifts to the normal shooting mode (S112).

ステップS105:CPU11は、撮像センサ1の感度情報および被写体の輝度情報を制限判定LUTに入力し、その出力結果に基づいて基準信号の制限の有無を判定する。基準信号の制限がある場合(YES側)には、CPU11はステップS106に移行する。一方、。基準信号の制限がない場合(NO側)には、CPU11は通常の撮影モード(S112)に移行する。   Step S105: The CPU 11 inputs the sensitivity information of the image sensor 1 and the luminance information of the subject to the restriction determination LUT, and determines whether the reference signal is restricted based on the output result. If there is a restriction on the reference signal (YES side), the CPU 11 proceeds to step S106. on the other hand,. When there is no restriction on the reference signal (NO side), the CPU 11 shifts to the normal photographing mode (S112).

例えば、図3に示す制限判定LUTによれば、撮像センサ1の感度設定がISO400の場合、被写体のEV値が+9EV以上であれば、CPU11は基準信号の上限値を制限する動作を実行する。一方、被写体のEV値が+9EV未満の場合は、オプティカルブラック領域13の暗電流レベルに大きな影響はないので、CPU11は基準信号の上限値を制限する動作を行うことなく通常の撮影モードに移行する。なお、撮像センサ1の感度設定によって、基準信号の上限値が制限されるEV値も変動する。   For example, according to the restriction determination LUT shown in FIG. 3, when the sensitivity setting of the image sensor 1 is ISO400, if the EV value of the subject is +9 EV or more, the CPU 11 executes an operation of restricting the upper limit value of the reference signal. On the other hand, when the EV value of the subject is less than +9 EV, the dark current level in the optical black area 13 is not significantly affected, and the CPU 11 shifts to the normal shooting mode without performing the operation of limiting the upper limit value of the reference signal. . The EV value that limits the upper limit value of the reference signal also varies depending on the sensitivity setting of the image sensor 1.

ステップS106:CPU11は、撮像センサ1の感度情報を閾値LUTに入力して、感度情報に対応する閾値(基準信号の上限値)を取得する。そして、CPU11は取得した閾値を暗電流補正回路7に出力する。例えば、図4に示す閾値LUTによれば、撮像センサ1の感度設定がISO400の場合、CPU11が暗電流補正回路7に出力する閾値は205となる。   Step S106: The CPU 11 inputs sensitivity information of the image sensor 1 to the threshold value LUT, and acquires a threshold value (upper limit value of the reference signal) corresponding to the sensitivity information. Then, the CPU 11 outputs the acquired threshold value to the dark current correction circuit 7. For example, according to the threshold value LUT shown in FIG. 4, when the sensitivity setting of the image sensor 1 is ISO400, the threshold value that the CPU 11 outputs to the dark current correction circuit 7 is 205.

ステップS107:CPU11は、ユーザーによってシャッタレリーズが実行されたか否かを判定する。シャッタレリーズのある場合(YES側)には、CPU11はステップS108に移行する。一方、シャッタレリーズがない場合(NO側)には、CPU11はステップS101に戻って測光動作等を再度実行する。
ステップS108:シャッタレリーズにより、CPU11は撮像センサ駆動回路10を介して撮像センサ1を制御し、被写体像の光電変換を実行する。撮像センサ1からは、オプティカルブラック領域13の基準信号と、有効画素領域12の画像信号とが順次走査で読み出される。基準信号および画像信号は、CDS回路3、ゲイン回路4、クランプ回路5およびA/D変換回路6を通過して暗電流補正回路7に入力される。
Step S107: The CPU 11 determines whether or not the shutter release has been executed by the user. If there is a shutter release (YES side), the CPU 11 proceeds to step S108. On the other hand, when there is no shutter release (NO side), the CPU 11 returns to step S101 and performs the photometric operation and the like again.
Step S108: With the shutter release, the CPU 11 controls the image sensor 1 via the image sensor driving circuit 10 to execute photoelectric conversion of the subject image. From the imaging sensor 1, the reference signal of the optical black area 13 and the image signal of the effective pixel area 12 are sequentially read out. The reference signal and the image signal pass through the CDS circuit 3, the gain circuit 4, the clamp circuit 5, and the A / D conversion circuit 6 and are input to the dark current correction circuit 7.

ステップS109:暗電流補正回路7は、入力された基準信号の値と閾値(S106)とを比較して、閾値を超える基準信号の値を閾値に置換する処理を行う。例えば、撮像センサ1の出力が8ビット(出力値:0〜255)で、ステップS106で取得した閾値が205のとき、暗電流補正回路7は、基準信号の出力値が205以下の場合には出力値の補正を行わない。一方、暗電流補正回路7は、基準信号の出力値が205を超える場合には出力値を205に置換して制限する。   Step S109: The dark current correction circuit 7 compares the input reference signal value with the threshold value (S106), and performs processing for replacing the reference signal value exceeding the threshold value with the threshold value. For example, when the output of the imaging sensor 1 is 8 bits (output value: 0 to 255) and the threshold value acquired in step S106 is 205, the dark current correction circuit 7 determines that the output value of the reference signal is 205 or less. The output value is not corrected. On the other hand, when the output value of the reference signal exceeds 205, the dark current correction circuit 7 replaces the output value with 205 and restricts it.

ステップS110:暗電流補正回路7は、閾値で制限された基準信号(S109)を所定の処理単位で平均化し、基準信号の平均値を演算する。そして、暗電流補正回路7は、画像信号の画像レベルから暗電流レベル(基準信号の平均値)を減算して暗電流補正を行う。
ステップS111:画像処理部8は、暗電流補正後の画像信号に画像処理を施して撮影画像データを生成する。画像処理部8から出力された撮影画像データは、圧縮符号化された後、図示しない記録媒体に記憶される。その後、CPU11は次回撮影の待機状態に移行する。
Step S110: The dark current correction circuit 7 averages the reference signal (S109) limited by the threshold value in a predetermined processing unit, and calculates the average value of the reference signal. Then, the dark current correction circuit 7 performs dark current correction by subtracting the dark current level (average value of the reference signal) from the image level of the image signal.
Step S111: The image processing unit 8 performs image processing on the image signal after dark current correction to generate captured image data. The captured image data output from the image processing unit 8 is compressed and encoded and then stored in a recording medium (not shown). Thereafter, the CPU 11 shifts to a standby state for the next shooting.

ステップS112:ステップS102からステップS105のいずれかの要件を満たさない場合、CPU11は通常の撮影モードに移行する。この通常の撮影モードでは、撮影条件(S101)に応じて、電子カメラ100は暗電流補正を行わないで撮影画像データを生成する。あるいは、電子カメラ100は基準信号をそのまま用いて暗電流補正を行って撮影画像データを生成する。   Step S112: If any of the requirements from Step S102 to Step S105 is not satisfied, the CPU 11 shifts to a normal shooting mode. In this normal shooting mode, the electronic camera 100 generates shot image data without performing dark current correction according to the shooting conditions (S101). Alternatively, the electronic camera 100 performs dark current correction using the reference signal as it is, and generates captured image data.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態の電子カメラでは、高輝度被写体がオプティカルブラック領域近辺に位置する場合に暗電流レベルの基準信号の上限値を制限するので、高輝度被写体の影響による暗電流レベルの引きすぎを防止できる。また、基準信号の上限値は、撮像センサの感度情報に対応して変化するので、撮像センサの感度に応じた精度の高い暗電流補正を実現できる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the electronic camera according to the first embodiment, the upper limit value of the dark current level reference signal is limited when the high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black region, so that excessive dark current level due to the influence of the high-brightness subject is prevented. it can. In addition, since the upper limit value of the reference signal changes corresponding to the sensitivity information of the image sensor, dark current correction with high accuracy according to the sensitivity of the image sensor can be realized.

(第2実施形態の構成、動作、効果)
第2実施形態の電子カメラ(請求項2の電子カメラに対応する)の構成は図1に示す第1実施形態と共通であって、CPU11が制限判定LUTを有していない点でのみ第1実施形態と相違する。すなわち、第2実施形態では、基準信号の制限の有無を判定することなく、CPU11は撮像センサ1の感度情報に基づいて基準信号の上限値を求める。そして、暗電流補正回路7が基準信号の上限値と出力値とを比較して制限する。
(Configuration, operation and effect of the second embodiment)
The configuration of the electronic camera of the second embodiment (corresponding to the electronic camera of claim 2) is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1, and is the first only in that the CPU 11 does not have a restriction determination LUT. It is different from the embodiment. That is, in the second embodiment, the CPU 11 obtains the upper limit value of the reference signal based on the sensitivity information of the image sensor 1 without determining whether or not the reference signal is restricted. Then, the dark current correction circuit 7 compares and limits the upper limit value of the reference signal and the output value.

図6は、第2実施形態の電子カメラ100の動作を示す流れ図である。なお、第2実施形態の電子カメラの動作は、ステップS105に対応する動作がない点を除いて、第1実施形態の電子カメラの動作と共通する(図6のS201〜S204の動作は、図5のS101〜S104の動作に対応し、図6のS205以降の動作は、図5のS106以降の動作に対応するので、個々の動作の説明は省略する)。   FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the electronic camera 100 of the second embodiment. The operation of the electronic camera of the second embodiment is the same as that of the electronic camera of the first embodiment except that there is no operation corresponding to step S105 (the operations of S201 to S204 in FIG. 5 corresponds to the operation from S <b> 101 to S <b> 104 in FIG. 6, and the operation after S <b> 205 in FIG. 6 corresponds to the operation after S <b> 106 in FIG. 5.

この第2実施形態では、第1実施形態と同様の効果に加えて、撮像センサのISO感度および被写体のEV値に基づいて基準信号の制限の有無を判定する動作が省略されるので、その分CPU11の回路構成などが簡易となる。
(請求項と実施形態との対応関係)
ここで、請求項と実施形態との対応関係を示しておく。なお、以下に示す対応関係はあくまで参考のために示した解釈であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
In the second embodiment, in addition to the same effects as those in the first embodiment, the operation for determining whether or not the reference signal is restricted based on the ISO sensitivity of the imaging sensor and the EV value of the subject is omitted. The circuit configuration of the CPU 11 is simplified.
(Correspondence between Claims and Embodiments)
Here, the correspondence between the claims and the embodiment is shown. Note that the correspondence shown below is an interpretation given for reference only, and does not limit the technical scope of the present invention.

「撮像センサ」には撮像センサ1が対応する。「有効画素領域」、「オプティカルブラック領域」には、有効画素領域12、オプティカルブラック領域13がそれぞれ対応する。「分割測光手段」にはAEセンサ9が対応する。「位置判定手段」にはCPU11が対応する。また、請求項1の「制限判定手段」にはCPU11が対応する。「暗電流補正部」には暗電流補正回路7が対応する。   The imaging sensor 1 corresponds to “imaging sensor”. The “effective pixel region” and the “optical black region” correspond to the effective pixel region 12 and the optical black region 13, respectively. The AE sensor 9 corresponds to “divided photometry means”. The CPU 11 corresponds to “position determination means”. The CPU 11 corresponds to “limitation determining means” in claim 1. The dark current correction circuit 7 corresponds to the “dark current correction unit”.

(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上記の実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、オプティカルブラック領域が有効画素領域の上部に形成されているが、オプティカルブラック領域を有効画素領域の下部または側部に形成するようにしてもよい。また、上記実施形態では、XYアドレス方式(CMOSやLBCASTなど)の撮像センサを用いたが、撮像センサをCCDで構成してもよい。さらに、電子カメラのシャッタは、撮像センサの電荷蓄積時間の制御による電子シャッタであってもよい。さらにまた、電子カメラにAEセンサを設けることなく、撮像センサで分割測光を行なう構成としてもよい。
(Supplementary items of the embodiment)
As mentioned above, although this invention has been demonstrated by said embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the above embodiment, the optical black region is formed above the effective pixel region, but the optical black region may be formed below or on the side of the effective pixel region. In the above embodiment, an XY address type (CMOS, LBCAST, etc.) image sensor is used, but the image sensor may be a CCD. Furthermore, the shutter of the electronic camera may be an electronic shutter by controlling the charge accumulation time of the image sensor. Furthermore, it is good also as a structure which performs division | segmentation photometry with an imaging sensor, without providing an AE sensor in an electronic camera.

本発明によれば、オプティカルブラック領域近辺に高輝度被写体がある場合でも精度の高い暗電流補正ができる電子カメラが実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize an electronic camera capable of highly accurate dark current correction even when there is a high-luminance subject near the optical black area.

第1実施形態の電子カメラの構成を示す概要図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the electronic camera of 1st Embodiment. 撮像センサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an imaging sensor. 制限判定LUTの内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the restriction | limiting determination LUT. 閾値LUTの内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the threshold value LUT. 第1実施形態の電子カメラの動作を示す流れ図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the electronic camera of 1st Embodiment. 第2実施形態の電子カメラの動作を示す流れ図である。It is a flowchart which shows operation | movement of the electronic camera of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 撮像センサ
2 撮影光学系
3 CDS回路
4 ゲイン回路
5 クランプ回路
6 A/D変換回路
7 暗電流補正回路
8 画像処理回路
9 AEセンサ
10 撮像センサ駆動回路(TG)
11 CPU
12 有効画素領域
13 オプティカルブラック領域
14 水平読み出し線
100 電子カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imaging sensor 2 Imaging optical system 3 CDS circuit 4 Gain circuit 5 Clamp circuit 6 A / D conversion circuit 7 Dark current correction circuit 8 Image processing circuit 9 AE sensor 10 Imaging sensor drive circuit (TG)
11 CPU
12 Effective pixel area 13 Optical black area 14 Horizontal readout line 100 Electronic camera

Claims (2)

被写体像を光電変換して画像信号を生成する有効画素領域と、前記有効画素領域の周囲に形成され、暗電流レベルの基準信号を生成するオプティカルブラック領域とを備えた撮像センサと、
被写界の輝度情報を取得する分割測光手段と、
前記分割測光手段の出力に基づいて、前記有効画素領域での高輝度被写体の位置を判定する位置判定手段と、
前記高輝度被写体が前記オプティカルブラック領域近辺に位置する場合に、前記撮像センサの感度情報および前記高輝度被写体の輝度情報に基づいて前記基準信号の制限の有無を判定する制限判定手段と、
前記制限判定手段の判定結果に基づいて、前記感度情報に対応する閾値で前記基準信号の上限値を制限し、該制限後の前記基準信号に基づいて前記画像信号の暗電流補正を行う暗電流補正部と、を有することを特徴とする電子カメラ。
An image sensor that includes an effective pixel region that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal, and an optical black region that is formed around the effective pixel region and generates a dark current level reference signal;
Split photometry means for obtaining luminance information of the object scene;
Position determining means for determining the position of a high-luminance subject in the effective pixel area based on the output of the divided photometry means;
Limit determination means for determining whether or not the reference signal is limited based on sensitivity information of the imaging sensor and luminance information of the high-brightness subject when the high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black region;
A dark current that limits the upper limit value of the reference signal with a threshold value corresponding to the sensitivity information based on the determination result of the limit determination means, and performs dark current correction of the image signal based on the reference signal after the limitation And an electronic camera.
被写体像を光電変換して画像信号を生成する有効画素領域と、前記有効画素領域の周囲に形成され、暗電流レベルの基準信号を生成するオプティカルブラック領域とを備えた撮像センサと、
被写界の輝度情報を取得する分割測光手段と、
前記分割測光手段の出力に基づいて、前記有効画素領域での高輝度被写体の位置を判定する位置判定手段と、
前記高輝度被写体が前記オプティカルブラック領域近辺に位置する場合に、前記撮像センサの感度情報に対応する閾値で前記基準信号の上限値を制限し、該制限後の前記基準信号に基づいて前記画像信号の暗電流補正を行う暗電流補正部と、を有することを特徴とする電子カメラ。
An image sensor that includes an effective pixel region that photoelectrically converts a subject image to generate an image signal, and an optical black region that is formed around the effective pixel region and generates a dark current level reference signal;
Split photometry means for obtaining luminance information of the object scene;
Position determining means for determining the position of a high-luminance subject in the effective pixel area based on the output of the divided photometry means;
When the high-brightness subject is located in the vicinity of the optical black region, the upper limit value of the reference signal is limited by a threshold value corresponding to sensitivity information of the imaging sensor, and the image signal is based on the reference signal after the limitation An electronic camera comprising: a dark current correction unit that performs dark current correction.
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