JP5188171B2 - Imaging device - Google Patents

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Description

本発明は、撮像素子から出力される画像信号のノイズを低減させる撮像装置に関するものである。   The present invention relates to an imaging device that reduces noise in an image signal output from an imaging device.

従来の撮像装置、特に例えば撮像素子から出力される画像信号にクランプ処理を施し、該クランプ処理後の画像信号に基づいて記録および表示を行うデジタルカメラにおいて、該デジタルカメラが具備する撮像素子の温度および感度が変化すると、撮像素子内のクランプエリアと有効エリア間の暗電流(ノイズ)のレベルに大きな差が出現する場合がある。例えば、クランプエリアの暗電流レベルが有効エリアの暗電流レベルよりも大きくなる場合が挙げられる。両者の間で暗電流レベルに差がある状態でクランプ処理を施すと、クランプ処理後の画像信号のレベルは本来の画像信号のレベルよりも異なる場合がある。   In a conventional imaging apparatus, in particular, a digital camera that performs a clamp process on an image signal output from, for example, an image sensor and performs recording and display based on the image signal after the clamp process, the temperature of the image sensor included in the digital camera When the sensitivity changes, a large difference may appear in the dark current (noise) level between the clamp area and the effective area in the image sensor. For example, the dark current level in the clamp area may be larger than the dark current level in the effective area. When the clamping process is performed in a state where there is a difference in dark current level between the two, the level of the image signal after the clamping process may be different from the level of the original image signal.

さて、撮像素子がベイヤ配列のCCDイメージャであって、出力される画像信号からモニタに表示させる映像信号を生成するとき、画像信号からR成分およびB成分と比較してより多くのG成分を用いて映像信号を生成する手法がある。そして、クランプ処理では、1ライン中のクランプエリアの平均クランプレベルで有効エリアのR、G、B成分それぞれの画像信号に対しクランプをかけることになる。該手法において映像信号を生成する場合、上述した両者の間で暗電流レベルに差がある状態でのクランプ処理された画像信号は、クランプ処理後の画像信号におけるR、G、B成分中のG成分の比率が、暗電流レベルに差がない状態でのクランプ処理後の画像信号におけるR、G、B成分中のG成分の比率よりも大きくなり、映像信号を生成する際にはより多くのG成分を用いることになってしまうため、映像信号が緑色に偏る傾向がある。
特開2006−94474号公報 [H04N 5/335]
When the image pickup device is a Bayer array CCD imager and generates a video signal to be displayed on a monitor from an output image signal, more G components are used from the image signal compared to the R component and the B component. There is a technique for generating video signals. In the clamping process, the image signals of the R, G, and B components of the effective area are clamped at the average clamping level of the clamping area in one line. When a video signal is generated by this method, the clamped image signal in a state where there is a difference in dark current level between the two is the G in the R, G, and B components in the clamped image signal. The ratio of the component is larger than the ratio of the G component in the R, G, and B components in the image signal after the clamping process in the state where there is no difference in the dark current level. Since the G component is used, the video signal tends to be green.
JP 2006-94447 A [H04N 5/335]

特許文献1に記載された従来技術1の撮像装置においては、1フレーム分の画像データを複数のフィールドに分割して得るものであって、静止画撮像前に1フィールド分を、光電変換素子から信号電荷を読み出さない状態で読み出し、これをダミー信号としてAGC、A/D変換を施し、補正信号として記録される。そして、静止画撮像用の複数フィールドに対し補正信号を減算することによりノイズを軽減させている。この撮像装置は、クランプ処理において使用されるクランプレベルにランダムノイズが含まれているが画像信号にはランダムノイズが含まれていない状態で、該画像信号にクランプ処理を施してしまうと、本来ノイズを含まない画像信号からランダムノイズを減算する結果となってしまい、その減算により新たなノイズが発生してしまう状態を防ぐのに有効である。   In the imaging device of the prior art 1 described in Patent Document 1, image data for one frame is obtained by dividing it into a plurality of fields, and one field is captured from a photoelectric conversion element before still image capturing. The signal charge is read out without being read out, and AGC and A / D conversion are performed as a dummy signal, which is recorded as a correction signal. The noise is reduced by subtracting the correction signal from a plurality of fields for still image capturing. In this imaging apparatus, if random noise is included in the clamp level used in the clamp process, but the image signal does not include random noise, and the image signal is subjected to the clamp process, noise is inherently generated. This is effective in preventing a state in which random noise is subtracted from an image signal that does not contain noise, and new noise is generated by the subtraction.

しかしながら、従来技術1では撮像前に1回のみ補正信号を生成するため、スルー画像を表示させる際や長時間動画像を撮像する際において、撮像素子の環境が変化した場合に撮影前の補正信号に基づく減算では適正な画像データを取得することができない恐れがある。   However, since the correction signal is generated only once before imaging in the related art 1, the correction signal before shooting is displayed when the environment of the image sensor changes when displaying a through image or capturing a moving image for a long time. There is a possibility that proper image data cannot be obtained by the subtraction based on.

また、従来技術1では、画像データから補正信号を一様に減算することによりノイズの軽減を行っているが、クランプエリアと有効エリアとの間の暗電流(ノイズ)レベルの差を加味しての画像信号の補正に関しては、何ら開示していない。   In the prior art 1, noise is reduced by uniformly subtracting the correction signal from the image data. However, taking into account the difference in dark current (noise) level between the clamp area and the effective area. There is no disclosure regarding the correction of the image signal.

本発明は、上記の問題点を解決するもので、連続する画像信号に対しより適切なノイズ補正を施すことができる撮像装置を提供するものである。   The present invention solves the above-described problems, and provides an imaging apparatus capable of performing more appropriate noise correction on continuous image signals.

請求項1の撮像装置は、複数列にわたって配置される光電変換素子と、光電変換素子に隣接して配置され光電変換素子での光電変換出力を受けて、光電変換出力を含む電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタと、垂直転送レジスタの端部に接続され、垂直転送レジスタから転送される電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタを有し、電荷を撮像信号として出力する撮像手段と、光電変換素子から垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送及び前記電荷の垂直及び水平レジスタでの転送を制御して、撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように撮像信号を駆動制御する駆動制御手段と、垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送を禁止した状態で、垂直及び水平レジスタでの電荷転送を行い、暗信号検出値として前記水平転送レジスタから出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新する暗信号検出手段と、撮像信号に基づく映像信号に暗信号検出値を用いて補正処理を施す補正手段を備えることを特徴とする。   The imaging apparatus according to claim 1 receives a photoelectric conversion element arranged over a plurality of columns, a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged adjacent to the photoelectric conversion element, and charges including the photoelectric conversion output in a vertical direction. A vertical transfer register for transferring, a horizontal transfer register connected to an end of the vertical transfer register, for transferring the charge transferred from the vertical transfer register in the horizontal direction, and outputting the charge as an imaging signal; Drive control for controlling the transfer of the photoelectric conversion output from the conversion element to the vertical transfer register and the transfer of the charge in the vertical and horizontal registers to drive the image pickup signal so as to sequentially output the image pickup signal at a predetermined frame rate. In a state where transfer of photoelectric conversion output to the vertical transfer register is prohibited, charge transfer is performed in the vertical and horizontal registers, and the horizontal shift is performed as a dark signal detection value. A dark signal detection unit that periodically executes a dark signal detection process output from a register to update a dark signal detection value, and a correction unit that performs a correction process on the video signal based on the imaging signal using the dark signal detection value. It is characterized by that.

請求項1の発明の撮像装置によると、垂直転送レジスタに存在する暗信号を周期的に更新し、連続的に得られる映像信号に対して、更新される暗信号、つまり最新の暗信号を用いて補正するため、撮像素子の環境が変化した場合でも、適正な映像信号を連続的に取得することが出来る。   According to the imaging apparatus of the first aspect of the present invention, the dark signal existing in the vertical transfer register is periodically updated, and the updated dark signal, that is, the latest dark signal is used for the video signal obtained continuously. Therefore, even when the environment of the image sensor changes, appropriate video signals can be continuously acquired.

請求項2の撮像装置は、光電変換素子の露光を制御する露光制御手段と、光電変換素子からの光電変換出力を撮像信号として出力する撮像手段と、撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように撮像手段を駆動制御する駆動制御手段と、露光制御手段において露光を禁止した状態で撮像信号を出力し暗信号検出値として前記撮像手段から出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新する暗信号検出手段と、撮像信号に基づく映像信号に暗信号検出値を用いて補正処理を施す補正手段を備えることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging apparatus that sequentially exposes an imaging signal at a predetermined frame rate, an exposure control unit that controls exposure of the photoelectric conversion element, an imaging unit that outputs a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element as an imaging signal The drive control means for driving and controlling the image pickup means, and the dark signal detection processing for outputting the image pickup signal in a state where exposure is prohibited in the exposure control means and outputting from the image pickup means as the dark signal detection value is periodically executed. A dark signal detection unit that updates a dark signal detection value and a correction unit that performs correction processing on the video signal based on the imaging signal using the dark signal detection value are provided.

請求項2の発明の撮像装置によると、光電変換素子および垂直転送レジスタの両方に存在する暗信号を周期的に更新し、連続的に得られる映像信号に対して、更新される暗信号、つまり最新の暗信号を用いて補正するため、撮像素子の環境が変化した場合でも、適正な映像信号を連続的に取得することが出来る。   According to the imaging device of the second aspect of the present invention, the dark signal existing in both the photoelectric conversion element and the vertical transfer register is periodically updated, and the dark signal that is updated with respect to the continuously obtained video signal, that is, Since correction is performed using the latest dark signal, an appropriate video signal can be continuously acquired even when the environment of the image sensor changes.

請求項3の撮像装置は、請求項1乃至請求項2に記載のいずれかの撮像装置に従属し、撮像手段は光学的黒エリアおよび有効エリアが隣接して複数の画素から形成され、撮像素子から出力される撮像信号の光学的黒エリアに基づいてクランプレベルを検出し、クランプレベルを基準黒レベルとして撮像信号に対してクランプ処理を施すクランプ手段をさらに備え、映像信号は、クランプ処理が施された後の撮像信号に基づく信号であることを特徴とする。   An imaging device according to a third aspect is dependent on the imaging device according to any one of the first to second aspects, wherein the imaging means is formed of a plurality of pixels in which an optical black area and an effective area are adjacent to each other. Clamp means for detecting a clamp level based on the optical black area of the image signal output from the image signal and performing a clamp process on the image signal using the clamp level as a reference black level, and the image signal is subjected to the clamp process. It is a signal based on the imaging signal after being performed.

請求項4の撮像装置は、請求項1乃至請求項3に記載のいずれかの撮像装置に従属し、暗信号検出値を光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と前記有効エリアに対応する第二暗信号検出値に分割し光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と有効エリアに対応する第二暗信号検出値を比較する比較手段をさらに備え、補正手段は、比較手段による比較の結果、第二暗信号検出値よりも第一暗信号検出値が大きい場合に映像信号から暗信号検出値を減算する減算処理を施し、比較手段による比較の結果、第一暗信号検出値よりも第二暗信号検出値が大きい場合に映像信号に暗信号検出値を加算する加算処理を施すことを特徴とする。   An imaging apparatus according to a fourth aspect is dependent on the imaging apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein a dark signal detection value is assigned to the first dark signal detection value corresponding to an optical black area and the effective area. Comparing means for comparing the first dark signal detection value corresponding to the optical black area divided into the corresponding second dark signal detection value and the second dark signal detection value corresponding to the effective area, the correction means comprises a comparison If the first dark signal detection value is larger than the second dark signal detection value as a result of the comparison by the means, a subtraction process is performed to subtract the dark signal detection value from the video signal. When the second dark signal detection value is larger than the detection value, an addition process for adding the dark signal detection value to the video signal is performed.

請求項5の撮像装置は、請求項1乃至請求項4に記載のいずれかの撮像装置に従属し、連続して出力される複数の映像信号を比較し前後の動き量を検出する検出手段と、動き量が閾値を上回るか否かを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果、動き量が閾値を上回る場合には、禁止手段を動作させない制御を行う第一制御手段をさらに備えることを特徴とする。   An image pickup apparatus according to a fifth aspect is dependent on any one of the image pickup apparatuses according to the first to fourth aspects, and includes a detecting unit that compares a plurality of video signals output in succession and detects the amount of motion before and after. A comparison means for comparing whether or not the amount of movement exceeds a threshold value, and a first control means for performing control so as not to operate the prohibition means when the amount of movement exceeds the threshold value as a result of comparison by the comparison means. It is characterized by.

請求項6の撮像装置は、請求項1乃至請求項5に記載のいずれかの撮像装置に従属し、映像信号に基づき輝度を検出する輝度検出手段と、輝度が閾値を上回るか否かを比較する比較手段と、比較手段による比較の結果、輝度が上回る場合には、禁止手段を動作させない制御を行う第二制御手段をさらに備えることを特徴とする。   An imaging device according to a sixth aspect is dependent on any one of the imaging devices according to the first to fifth aspects, and compares luminance detection means for detecting luminance based on a video signal with whether the luminance exceeds a threshold value. And a second control means for performing control so as not to operate the prohibiting means when the luminance is higher as a result of the comparison by the comparing means.

請求項7の撮像方法は、複数列にわたって配置される光電変換素子と光電変換素子に隣接して配置され光電変換素子での光電変換出力を受けて光電変換出力を含む電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタと垂直転送レジスタの端部に接続され垂直転送レジスタから転送される電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタを有し電荷を撮像信号として出力する撮像方法であって、光電変換素子から垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送及び電荷の垂直及び水平レジスタでの転送を制御して撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように撮像信号を駆動制御するステップと、垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送を禁止した状態で、垂直及び水平レジスタでの電荷転送を行い暗信号検出値として水平転送レジスタから出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新するステップと、撮像信号に基づく映像信号に暗信号検出値を用いて補正処理を施すステップからなることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided an imaging method in which a photoelectric conversion element arranged over a plurality of columns and a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged adjacent to the photoelectric conversion element are received and charges including the photoelectric conversion output are transferred in the vertical direction. An image pickup method having a horizontal transfer register connected to an end of a vertical transfer register and a vertical transfer register for transferring the charge transferred from the vertical transfer register in a horizontal direction and outputting the charge as an image pickup signal, from a photoelectric conversion element Controlling the transfer of the photoelectric conversion output to the vertical transfer register and the transfer of the charges in the vertical and horizontal registers to drive the image pickup signal so as to sequentially output the image pickup signal at a predetermined frame rate; and to the vertical transfer register In the state where transfer of the photoelectric conversion output is prohibited, charge transfer is performed in the vertical and horizontal registers, and the dark signal detection value is output from the horizontal transfer register. And updating the dark signal value detected by performing the dark signal detection process periodically, characterized in that it comprises the step of performing a correction process using the dark signal detection value to the video signal based on the imaging signal.

請求項8の撮像方法は、光電変換素子に露光を制御するステップと、光電変換素子からの光電変換出力を撮像信号として出力するステップと、撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように撮像信号を駆動制御するステップと、露光を禁止した状態で、撮像信号を出力し、1フレーム分の信号を暗信号検出値として暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新するステップと、撮像信号に基づく映像信号に暗信号検出値を用いて補正するステップからなることを特徴とする。   The imaging method according to claim 8 is a method of controlling exposure to the photoelectric conversion element, outputting a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element as an imaging signal, and imaging so as to sequentially output the imaging signal at a predetermined frame rate. The step of controlling the drive of the signal and the imaging signal are output in a state where exposure is prohibited, and the dark signal detection value is updated by periodically executing dark signal detection processing using the signal for one frame as the dark signal detection value. And a step of correcting the video signal based on the imaging signal using a dark signal detection value.

本発明の撮像装置および撮像方法によれば、連続する撮像信号に対しより適切なノイズ補正を施すことができる。   According to the imaging apparatus and imaging method of the present invention, more appropriate noise correction can be performed on continuous imaging signals.

以下、本発明の撮像装置および撮像方法の一実施例として、デジタルカメラ10に実施した形態につき、図面に沿って具体的に説明する。   Hereinafter, the embodiment implemented in the digital camera 10 will be specifically described with reference to the drawings as an embodiment of the imaging apparatus and imaging method of the present invention.

図1は実施例1のデジタルカメラ10のブロック図を示している。デジタルカメラ10は光学レンズ12および絞り14を含む。これらの光学レンズ12および絞り14の移動および絞り14の調節は、モータ駆動部16によって行われる。ただし、このモータ駆動部16は、光学レンズ12および絞り14を別々に調節する図示しない2つのモータで構成される。   FIG. 1 is a block diagram of a digital camera 10 according to the first embodiment. The digital camera 10 includes an optical lens 12 and a diaphragm 14. The movement of the optical lens 12 and the diaphragm 14 and the adjustment of the diaphragm 14 are performed by a motor drive unit 16. However, the motor drive unit 16 is composed of two motors (not shown) that adjust the optical lens 12 and the diaphragm 14 separately.

被写体の光学像は、光学レンズ12および絞り14を介して、撮像素子であるCCDイメージャ18の受光面上に結像させる。CCDイメージャ18は図3に示すように、複数個のフォトダイオード100と垂直転送レジスタ102と水平転送レジスタ104によって構成されている。これらのフォトダイオード100の受光面にはR、G、Bの原色フィルタが装着されており、いずれか1つの原色成分を持つ光が照射される。フォトダイオード100では光電変換が行われ、光の強さと時間に応じて蓄積された電荷の信号は、垂直転送レジスタに転送され、次に水平転送レジスタへ転送され、アナログ撮像信号として出力される。この転送動作は、シグナルジェネレータ(SG)20によって生成されたCCDイメージャ18の駆動に必要な各種のパルス波形である電荷読み出しパルス、垂直転送パルスおよび水平転送パルスに従って行われる。静止画像を記録するときは、操作部48による操作、例えばレリーズボタンが押下されるとCPU32はSG20を制御し、CCDイメージャ18から1フレーム分のアナログ撮像信号を出力させる。また、動画像を記録するとき、またはスルー画像を表示器46に出力させるときは、CPU32はCCDイメージャ18から所定のフレームレートでアナログ撮像信号を出力させるよう、SG20を制御する。出力されたアナログ撮像信号はCDS/AGC回路21へ入力され、相関2重サンプリング処理が施され、ゲイン調整が施される。   An optical image of a subject is formed on a light receiving surface of a CCD imager 18 that is an image pickup device via an optical lens 12 and a diaphragm 14. As shown in FIG. 3, the CCD imager 18 includes a plurality of photodiodes 100, a vertical transfer register 102, and a horizontal transfer register 104. R, G, and B primary color filters are attached to the light receiving surface of these photodiodes 100, and light having any one primary color component is irradiated. The photodiode 100 performs photoelectric conversion, and a charge signal accumulated according to light intensity and time is transferred to the vertical transfer register, then transferred to the horizontal transfer register, and output as an analog imaging signal. This transfer operation is performed in accordance with charge readout pulses, vertical transfer pulses, and horizontal transfer pulses, which are various pulse waveforms necessary for driving the CCD imager 18 generated by the signal generator (SG) 20. When recording a still image, when an operation by the operation unit 48, for example, a release button is pressed, the CPU 32 controls the SG 20 and causes the CCD imager 18 to output an analog imaging signal for one frame. When recording a moving image or outputting a through image to the display 46, the CPU 32 controls the SG 20 so that an analog imaging signal is output from the CCD imager 18 at a predetermined frame rate. The output analog imaging signal is input to the CDS / AGC circuit 21, subjected to correlated double sampling processing, and gain adjustment is performed.

CDS/AGC回路21から出力されたアナログ撮像信号はクランプ回路22へ入力される。クランプ回路22では、図4に示すように撮像素子内を有効エリアと光学的黒エリアであるクランプエリアとに割り当て、クランプエリアから得られる黒信号に基づいてアナログ撮像信号にクランプ処理が施される。クランプ処理が施されたアナログ撮像信号はA/D変換器24へ出力されデジタル撮像信号に変換され、補正処理回路26へ出力される。補正処理回路26では、後述するデジタル暗信号によってデジタル撮像信号が補正処理される。   The analog imaging signal output from the CDS / AGC circuit 21 is input to the clamp circuit 22. In the clamp circuit 22, as shown in FIG. 4, the inside of the image sensor is assigned to an effective area and a clamp area that is an optical black area, and the analog image signal is clamped based on the black signal obtained from the clamp area. . The clamped analog image signal is output to the A / D converter 24, converted into a digital image signal, and output to the correction processing circuit 26. In the correction processing circuit 26, the digital imaging signal is corrected by a digital dark signal described later.

この補正処理は、撮像素子であるCCDイメージャ18に存在するノイズを含んでしまっているデジタル撮像信号に対し、該ノイズを除去するための補正である。補正されたデジタル撮像信号は、バス28を経由してSDRAM34に一旦格納され、信号処理回路27にて色分離処理された後にY、U、V信号に変換され、デジタル画像信号としてSDRAM34に再び格納される。静止画像を記録する際には、SDRAM34に格納されたデジタル画像信号は、CPU32の制御により、画像圧縮・伸張処理部36でJPEG圧縮処理が施され、圧縮画像データに変換される。そしてCPU32の制御により、カード制御部38は外部メモリカード40を制御し圧縮画像データを記録する。   This correction process is a correction for removing the noise of the digital image pickup signal containing noise existing in the CCD imager 18 as an image pickup device. The corrected digital image pickup signal is temporarily stored in the SDRAM 34 via the bus 28, color-separated by the signal processing circuit 27, converted into Y, U, and V signals, and stored again in the SDRAM 34 as a digital image signal. Is done. When recording a still image, the digital image signal stored in the SDRAM 34 is subjected to JPEG compression processing by the image compression / expansion processing unit 36 under the control of the CPU 32 and converted into compressed image data. Under the control of the CPU 32, the card control unit 38 controls the external memory card 40 to record compressed image data.

また、スルー画像を表示器46に表示させる際において、SDRAM34に格納されたデジタル画像信号が、CPU32の制御によりD/A変換器42によってアナログ映像信号に変換され、ビデオエンコーダ44によってNTSC信号に変換され、CPU32が所定のフレームレートでスルー画像としてアナログ映像信号を表示器46に表示するように制御している。   When displaying a through image on the display 46, the digital image signal stored in the SDRAM 34 is converted into an analog video signal by the D / A converter 42 under the control of the CPU 32, and converted into an NTSC signal by the video encoder 44. The CPU 32 controls the display 46 to display an analog video signal as a through image at a predetermined frame rate.

また、動画像を記録しながら、スルー画像を表示器46に表示させる際において、SDRAM34に格納されたデジタル画像信号が、CPU32の制御により、画像圧縮・伸張処理部36でMPEG圧縮処理が施され圧縮画像データに変換された後、CPU32の制御によりカード制御部38は外部メモリカード40を制御し圧縮画像データを記録するとともに、SDRAM34に格納されたデジタル画像信号が、D/A変換器42によってアナログ映像信号に変換され、ビデオエンコーダ44によってNTSC信号に変換された後、所定のフレームレートでアナログ映像信号をスルー画像として表示器46に表示される。   Further, when displaying a through image on the display 46 while recording a moving image, the digital image signal stored in the SDRAM 34 is subjected to MPEG compression processing by the image compression / decompression processing unit 36 under the control of the CPU 32. After being converted into compressed image data, the card control unit 38 controls the external memory card 40 to record the compressed image data under the control of the CPU 32, and the digital image signal stored in the SDRAM 34 is converted by the D / A converter 42. After being converted into an analog video signal and converted into an NTSC signal by the video encoder 44, the analog video signal is displayed on the display 46 as a through image at a predetermined frame rate.

本実施例1では、A/D変換されたデジタル撮像信号がCPU32および補正処理回路26にて補正される処理が実行される。この補正処理について、図2の補正処理回路26のブロック図および図5を参照しながら説明する。   In the first embodiment, processing for correcting the A / D converted digital image pickup signal by the CPU 32 and the correction processing circuit 26 is executed. This correction processing will be described with reference to the block diagram of the correction processing circuit 26 in FIG. 2 and FIG.

デジタルカメラ10に電源が投入されると、表示器46にスルー画像を表示させるべく、CPU32はSG20を制御し、所定フレームレートでCCDイメージャ18からアナログ撮像信号を出力させる。ここで、該所定フレームレートを第1フレームレートと定義し、本実施例1においては第1フレームレートを30fpsとする(第1フレームレート=30fps)。この補正処理では、1秒間に1回1フレーム分を、デジタル撮像信号を補正するためのデジタル暗信号を取得するために割り当てている。つまり、第1フレームレートが30fpsであるため、1秒間にCCDイメージャ18から出力される30フレームのうち1フレームがデジタル暗信号を取得するために割り当てられ、29フレームが表示器46にスルー画像として表示させるためのデジタル撮像信号を取得するために割り当られる。このようにして、スルー画像として表示器46に表示させるためのデジタル撮像信号に対し、デジタル暗信号を用いて補正している。   When the digital camera 10 is turned on, the CPU 32 controls the SG 20 to display an analog imaging signal from the CCD imager 18 at a predetermined frame rate in order to display a through image on the display unit 46. Here, the predetermined frame rate is defined as a first frame rate, and in the first embodiment, the first frame rate is set to 30 fps (first frame rate = 30 fps). In this correction process, one frame is allocated once per second in order to acquire a digital dark signal for correcting a digital imaging signal. That is, since the first frame rate is 30 fps, one frame out of 30 frames output from the CCD imager 18 per second is allocated to acquire a digital dark signal, and 29 frames are displayed on the display unit 46 as a through image. Assigned to acquire a digital imaging signal for display. In this way, the digital imaging signal to be displayed on the display unit 46 as a through image is corrected using the digital dark signal.

第1フレームレートでCCDイメージャ18からアナログ撮像信号を出力させる際における露光タイミングとSG20からCCDイメージャ18へ出力されるパルスを図5に示す。(a)は露光期間を示しており、(b)はフォトダイオード100から垂直転送レジスタ102へ電荷を転送する電荷読み出しパルスを示しており、(c)はCCDイメージャ18からのアナログ撮像信号の出力状態を示している。   FIG. 5 shows the exposure timing when the analog image signal is output from the CCD imager 18 at the first frame rate and the pulses output from the SG 20 to the CCD imager 18. (A) shows an exposure period, (b) shows a charge readout pulse for transferring charges from the photodiode 100 to the vertical transfer register 102, and (c) shows an output of an analog imaging signal from the CCD imager 18. Indicates the state.

詳細には、1フレーム目の露光が行われると、SG20はCCDイメージャ18に対し、電荷読み出しパルスを出力せず、垂直転送レジスタ102にはフォトダイオード100からの電荷が転送されないまま、CCDイメージャ18から1フレーム目のアナログ撮像信号が出力される。その出力中に、SG20はサブパルスをCCDイメージャ18に与え、フォトダイオード100が保持する電荷を吐き出す。つまり、フォトダイオード100にたまった電荷を読み出すことなく、垂直転送レジスタ102が保持する電荷、つまりノイズである暗電流を水平転送レジスタ104へ転送し、CCDイメージャ18からアナログ撮像信号として出力することとなる。ここでは、フォトダイオード100の電荷を読み出すことなく、CCDイメージャ18から出力された暗電流に基づくアナログ撮像信号を暗信号と呼ぶこととする。   Specifically, when the first frame exposure is performed, the SG 20 does not output a charge readout pulse to the CCD imager 18, and the charge from the photodiode 100 is not transferred to the vertical transfer register 102. The analog imaging signal of the first frame is output. During the output, the SG 20 gives a sub pulse to the CCD imager 18 and discharges the electric charge held by the photodiode 100. That is, without reading out the charge accumulated in the photodiode 100, the charge held in the vertical transfer register 102, that is, the dark current as noise is transferred to the horizontal transfer register 104 and output as an analog imaging signal from the CCD imager 18. Become. Here, an analog imaging signal based on the dark current output from the CCD imager 18 without reading out the charge of the photodiode 100 is referred to as a dark signal.

次に、該暗信号は、上述したようなアナログ撮像信号と補正処理回路26に出力されるまでの一連の同様の処理がなされる。ここでは、A/D変換器24から出力されるデジタル撮像信号をデジタル暗信号と呼ぶこととする。   Next, the dark signal is subjected to a series of similar processes until it is output to the analog imaging signal and the correction processing circuit 26 as described above. Here, the digital imaging signal output from the A / D converter 24 is referred to as a digital dark signal.

CPU32は、A/D変換器24より1フレーム分のデジタル暗信号が出力される間、つまりCPU32がCCDイメージャ18から暗信号を出力させるよう制御している間は、スイッチSW1においてT1とT2が接続されるように制御する。T1とT2が接続されている間、A/D変換器24より出力される1フレーム分のデジタル暗信号は、SRAM26bに入力されるとともに積分/比較回路26aに入力される。SRAM26bはフラグFの状態を保持するためのレジスタFを備え、入力された1フレーム分のデジタル暗信号を格納する。また、積分/比較回路26aでは、1フレーム分の有効エリアのデジタル暗信号とクランプエリアのデジタル暗信号のレベルを夫々平均し、互いに比較する。そして、有効エリアのレベルがクランプエリアのレベルが高い場合は、SRAM26b内のレジスタFに格納されているフラグFをリセット(F=0)にするリセット信号をSRAM26bに出力し、有効エリアのレベルがクランプエリアのレベルよりも低い場合は、フラグFを立てる(F=1)オン信号をSRAM26bに出力する。   While the CPU 32 outputs a digital dark signal for one frame from the A / D converter 24, that is, while the CPU 32 controls to output a dark signal from the CCD imager 18, T1 and T2 are set in the switch SW1. Control to be connected. While T1 and T2 are connected, the digital dark signal for one frame output from the A / D converter 24 is input to the SRAM 26b and to the integration / comparison circuit 26a. The SRAM 26b includes a register F for holding the state of the flag F, and stores the input digital dark signal for one frame. Further, the integration / comparison circuit 26a averages the levels of the digital dark signal in the effective area and the digital dark signal in the clamp area for one frame, and compares them with each other. When the level of the effective area is high, the reset signal for resetting the flag F stored in the register F in the SRAM 26b (F = 0) is output to the SRAM 26b. When the level is lower than the clamp area level, the flag F is set (F = 1) and an ON signal is output to the SRAM 26b.

そして、1フレーム目のアナログ撮像信号、つまりアナログ暗信号のCCDイメージャ18出力と平行して、2フレーム目の露光が行われる。そして、SG20はCCDイメージャ18に対し、電荷読み出しパルスを与え、フォトダイオード100から垂直転送レジスタ102に電荷を転送させる。垂直転送レジスタ102に転送された電荷は水平転送レジスタ104へ転送され、CCDイメージャ18から2フレーム目のアナログ撮像信号として出力させる。そして、CDS/AGC回路21、クランプ回路22、A/D変換回路24にて上述した処理がなされ、補正処理回路26にデジタル撮像信号として出力される。そして、CPU32は、A/D変換器24より2フレーム目以降のデジタル撮像信号が出力される間、つまりCCDイメージャ18よりアナログ撮像信号を出力させるよう制御している間は、スイッチSW1においてT1とT3が接続されるように制御するとともに、レジスタFに格納されているフラグFの状態を検出する。   Then, exposure of the second frame is performed in parallel with the analog image signal of the first frame, that is, the output of the CCD imager 18 of the analog dark signal. SG 20 gives a charge read pulse to CCD imager 18 to transfer the charge from photodiode 100 to vertical transfer register 102. The charge transferred to the vertical transfer register 102 is transferred to the horizontal transfer register 104 and is output from the CCD imager 18 as an analog imaging signal of the second frame. Then, the CDS / AGC circuit 21, the clamp circuit 22, and the A / D conversion circuit 24 perform the above-described processing, and the digital image signal is output to the correction processing circuit 26. Then, the CPU 32 controls the switch SW1 so that T1 is output while the A / D converter 24 outputs the digital image pickup signal for the second and subsequent frames, that is, while the CCD imager 18 controls to output the analog image pickup signal. Control is performed so that T3 is connected, and the state of the flag F stored in the register F is detected.

検出の結果、フラグFが立っている場合(F=1)は、CPU32はスイッチSW2においてT4とT6を接続させ、2フレーム目のデジタル撮像信号を加算器26dに与えるとともに、SRAM26bを制御し、SRAM26bに格納されているデジタル暗信号を加算器26dに出力させる。加算器26dでは、デジタル撮像信号とデジタル暗信号が加算され、バス28を経由してSDRAM34に格納される。また、フラグFが立っていない場合(F=0)は、CPU32はスイッチSW2においてT4とT5を接続させ、2フレーム目のデジタル撮像信号を減算器26cに与えるとともに、SRAM26bを制御し、SRAM26bに格納されているデジタル暗信号を減算器26cに出力させる。減算器26cでは、デジタル撮像信号からデジタル暗信号が減算され、バス28を経由してSDRAM34に格納される。   As a result of detection, when the flag F is set (F = 1), the CPU 32 connects T4 and T6 in the switch SW2, supplies the digital imaging signal of the second frame to the adder 26d, and controls the SRAM 26b. The digital dark signal stored in the SRAM 26b is output to the adder 26d. In the adder 26 d, the digital imaging signal and the digital dark signal are added and stored in the SDRAM 34 via the bus 28. On the other hand, when the flag F is not set (F = 0), the CPU 32 connects T4 and T5 in the switch SW2, supplies the digital imaging signal of the second frame to the subtractor 26c, controls the SRAM 26b, and controls the SRAM 26b. The stored digital dark signal is output to the subtractor 26c. In the subtractor 26 c, the digital dark signal is subtracted from the digital imaging signal and stored in the SDRAM 34 via the bus 28.

SDRAM34に格納された加算または減算されたデジタル撮像信号は、上述したように信号処理回路27において色分離処理が施されY、U、V信号に変換されD/A変換器42、ビデオエンコーダ44を経て表示器46へ出力される。このとき、表示器46へ出力されるアナログ映像信号のフレームレートを第2フレームレートとすると、第2フレームレートは第1フレームレートよりも低いフレームレートである。つまり、第1フレームレート=30fpsであるならば、第2フレームレート=29fpsとなる。そうすることで、表示器46に表示されるスルー画像を見たユーザは違和感を覚えない。   The added or subtracted digital image signal stored in the SDRAM 34 is subjected to color separation processing in the signal processing circuit 27 as described above and converted into Y, U, and V signals, and the D / A converter 42 and the video encoder 44 are supplied. Then, it is output to the display 46. At this time, if the frame rate of the analog video signal output to the display 46 is the second frame rate, the second frame rate is a frame rate lower than the first frame rate. That is, if the first frame rate is 30 fps, the second frame rate is 29 fps. By doing so, the user who sees the through image displayed on the display 46 does not feel uncomfortable.

次に、2フレーム目のアナログ撮像信号のCCDイメージャ18出力と並行して、3フレーム目の露光が行われる。3フレーム目以降30フレーム目までは、上述した2フレーム目の処理と同様である。そして、31フレーム目の処理は、上述した1フレーム目の処理と同様であり、1フレーム目のデジタル暗信号は、31フレーム目のデジタル暗信号に更新され、同様にフラグFも更新される。そして、32フレーム目のデジタル撮像信号は31フレーム目のデジタル暗信号によって補正され、以後同様に33フレーム目から60フレーム目のデジタル撮像信号は31フレーム目のデジタル暗信号によって補正される。そして、補正されたデジタル画像信号は、第2フレームレート=29fpsで順次表示器46に表示される。   Next, exposure of the third frame is performed in parallel with the output of the CCD imager 18 of the analog imaging signal of the second frame. The processing from the third frame to the 30th frame is the same as the processing of the second frame described above. The process of the 31st frame is the same as the process of the 1st frame described above. The digital dark signal of the 1st frame is updated to the digital dark signal of the 31st frame, and the flag F is also updated. The digital image pickup signal of the 32nd frame is corrected by the digital dark signal of the 31st frame, and the digital image pickup signals of the 33rd to 60th frames are similarly corrected by the digital dark signal of the 31st frame. The corrected digital image signal is sequentially displayed on the display 46 at the second frame rate = 29 fps.

次に、第1フレームレートが30fpsであるスルー画像を表示させる際のデジタルカメラ10、特にCPU32と補正処理回路26における補正処理の手順について図6および図7のフローチャートを用いて説明する。   Next, the procedure of correction processing in the digital camera 10, particularly the CPU 32 and the correction processing circuit 26 when displaying a through image having a first frame rate of 30 fps will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 6 and 7.

スルー画像を表示させるモードに移行すると、CPU32はステップS1にて変数Pを1に設定し(P=1)、ステップS3へ進む。変数PはCPU32内の図示しないレジスタに格納されている。ステップS3では、Pフレーム目のフォトダイオード100から垂直転送レジスタ102への電荷転送をストップし、CCDイメージャ18からアナログ暗信号を出力させ、スイッチSW1を制御しT1とT2を接続させる。そしてステップS7へ進み、補正処理回路26では、デジタル暗信号レベルNをSRAM26bに記録/更新する。次にステップS9へ進み、積分/比較回路26aにて1フレーム分の有効エリアのデジタル暗信号レベルEとクランプエリアのデジタル暗信号レベルCを夫々平均し、互いを比較する。   When shifting to the mode for displaying a through image, the CPU 32 sets a variable P to 1 in step S1 (P = 1), and proceeds to step S3. The variable P is stored in a register (not shown) in the CPU 32. In step S3, charge transfer from the photodiode 100 of the P frame to the vertical transfer register 102 is stopped, an analog dark signal is output from the CCD imager 18, and the switch SW1 is controlled to connect T1 and T2. In step S7, the correction processing circuit 26 records / updates the digital dark signal level N in the SRAM 26b. In step S9, the integration / comparison circuit 26a averages the digital dark signal level E in the effective area for one frame and the digital dark signal level C in the clamp area, and compares them.

ステップS11では、積分/比較回路26aにおいてデジタル暗信号レベルCがデジタル暗信号レベルEよりも大きいか否かを判別する。ステップS11でYESと判別した場合、積分/比較回路26aはSRAM26bにオン信号を出力し、ステップS13へ進みSRAM26b内のレジスタFのフラグを立て(F=1)、NOと判別した場合、ステップS15へ進みSRAM26bにリセット信号を出力し、レジスタFのフラグをリセット(F=0)する。   In step S11, the integration / comparison circuit 26a determines whether or not the digital dark signal level C is higher than the digital dark signal level E. If YES is determined in step S11, the integration / comparison circuit 26a outputs an ON signal to the SRAM 26b, proceeds to step S13, sets a flag of the register F in the SRAM 26b (F = 1), and if NO is determined, the step S15. Then, a reset signal is output to the SRAM 26b, and the flag of the register F is reset (F = 0).

ステップS13およびステップS15の処理後は、ステップS17へ進み、CPU32は変数Pに1をインクリメントする(P=P+1)。次にステップS19へ進み、CCDイメージャ18からPフレーム目のアナログ撮像信号を出力させ、スイッチSW1を制御しT1とT3を接続させる。次にステップS21へ進み、CPU32はフラグFの状態を検出する。   After the processing of step S13 and step S15, the process proceeds to step S17, and the CPU 32 increments the variable P by 1 (P = P + 1). In step S19, an analog image signal for the Pth frame is output from the CCD imager 18, and the switch SW1 is controlled to connect T1 and T3. Next, proceeding to step S21, the CPU 32 detects the state of the flag F.

次のステップS23において、CPU32はフラグFが立っているか否かを判別する。ステップS23においてYESと判別すると、ステップS25へ進み、CPU32は、スイッチSW2を制御しT4とT5を接続させるとともに、SRAM26bに格納されているデジタル暗信号を減算器26cへ出力するよう制御する。減算器26cではPフレーム目のデジタル撮像信号からデジタル暗信号Nを減算する。また、ステップS23において、NOと判別するとステップS27へ進み、CPU32はスイッチSW2を制御しT4とT6を接続させるとともに、SRAM26bに格納されているデジタル暗信号を加算器26dへ出力するよう制御する。加算器26dではPフレーム目のデジタル撮像信号にデジタル暗信号Nを加算する。   In the next step S23, the CPU 32 determines whether or not the flag F is set. If YES is determined in the step S23, the process proceeds to a step S25, in which the CPU 32 controls the switch SW2 to connect T4 and T5, and controls to output the digital dark signal stored in the SRAM 26b to the subtractor 26c. The subtractor 26c subtracts the digital dark signal N from the digital image signal of the Pth frame. If NO is determined in step S23, the process proceeds to step S27, in which the CPU 32 controls the switch SW2 to connect T4 and T6 and to control the digital dark signal stored in the SRAM 26b to be output to the adder 26d. The adder 26d adds the digital dark signal N to the digital image signal of the Pth frame.

ステップS25およびステップS27の処理後はステップS29へ進み、CPU32は、Pフレーム目が30フレーム目であるか否かを判別する。ステップS29においてNOと判別するとステップS17へ戻り、YESと判別するとステップS1へ戻る。   After the processing of step S25 and step S27, the process proceeds to step S29, and the CPU 32 determines whether or not the Pth frame is the 30th frame. If NO is determined in step S29, the process returns to step S17. If YES is determined, the process returns to step S1.

なお、便宜上ステップS7の次にステップS9、S11、S13、S15を順次処理させることとして説明したが、ステップS7とステップS9〜ステップS15までの処理は並行して行っている。   For the sake of convenience, it has been described that steps S9, S11, S13, and S15 are sequentially processed after step S7. However, steps S7 and S9 to S15 are performed in parallel.

このように、スルー画像を表示させる際に、クランプエリアと有効エリアとの間のデジタル暗信号のレベルの差に基づいて、SRAM26bに記録されている1フレーム分のデジタル暗信号を、所定フレームレートで順次CCDイメージャ18から出力されるアナログ撮像信号に基づくデジタル撮像信号に対し、加算もしくは減算する補正処理を行うことによりノイズを除去するための適切な補正を施すことができる。   As described above, when displaying the through image, the digital dark signal of one frame recorded in the SRAM 26b is converted into a predetermined frame rate based on the difference in the level of the digital dark signal between the clamp area and the effective area. Thus, appropriate correction for removing noise can be performed by performing correction processing for adding or subtracting the digital image pickup signal based on the analog image pickup signal sequentially output from the CCD imager 18.

また、補正処理に使用されるデジタル暗信号は周期的に更新されるため、撮像素子の環境が変化した場合でも、適正な補正処理を行うことが出来る。   In addition, since the digital dark signal used for the correction process is periodically updated, it is possible to perform an appropriate correction process even when the environment of the image sensor changes.

図8は実施例2のデジタルカメラ50のブロック図を示している。実施例2のデジタルカメラ50は、実施例1のデジタルカメラ10に動き量検出回路52をさらに備えたものである。実施例1で説明したデジタルカメラ10のそれぞれの機能は、実施例2においても適用される。従って、実施例2では実施例1と異なる機能のみを説明する。   FIG. 8 is a block diagram of the digital camera 50 according to the second embodiment. The digital camera 50 according to the second embodiment is a digital camera 10 according to the first embodiment further including a motion amount detection circuit 52. Each function of the digital camera 10 described in the first embodiment is also applied in the second embodiment. Therefore, only functions different from those in the first embodiment will be described in the second embodiment.

動き量検出回路52はCPU32の指示より動作する。該動作は、信号処理回路27から出力されたデジタル画像信号を、順次所定フレーム分取り込むことによって前後のフレーム間の動き量Vを検出するものである。   The motion amount detection circuit 52 operates according to an instruction from the CPU 32. In this operation, a digital image signal output from the signal processing circuit 27 is sequentially captured for a predetermined number of frames to detect a motion amount V between the previous and subsequent frames.

実施例1のデジタルカメラ10では、第1フレームレート=30fpsでCCDイメージャ18からアナログ撮像信号を出力させており、第2フレームレート=29fpsでスルー画像が表示器46に表示される際には、1秒間に1回1フレーム分、つまり30フレーム分中の1フレーム分をデジタル撮像信号を補正するためのデジタル暗信号を取得するために割り当てている。それに対し、実施例2のデジタルカメラ50では、動き量検出回路52の出力に基づいて激しい動きがあったと判断すると、1秒間は上述した補正処理を行わない。つまり、1秒間の30フレーム分中の1フレーム分を29フレーム分のデジタル撮像信号を補正するためのデジタル暗信号を取得するために割り当てるといった処理は行わない。そして、CCDイメージャ18から出力されるアナログ撮像信号の第1フレームレートと表示器46に出力されるアナログ映像信号の第2フレームレートは等しくなる。   In the digital camera 10 of the first embodiment, an analog imaging signal is output from the CCD imager 18 at the first frame rate = 30 fps, and when the through image is displayed on the display unit 46 at the second frame rate = 29 fps, One frame is allocated once per second, that is, one frame out of 30 frames in order to acquire a digital dark signal for correcting the digital imaging signal. On the other hand, in the digital camera 50 according to the second embodiment, when it is determined that there is a strong movement based on the output of the movement amount detection circuit 52, the above-described correction process is not performed for one second. That is, the process of assigning one frame out of 30 frames per second to obtain a digital dark signal for correcting the digital imaging signal for 29 frames is not performed. The first frame rate of the analog imaging signal output from the CCD imager 18 is equal to the second frame rate of the analog video signal output to the display 46.

このような補正処理を行わない理由として、被写体の動きが激しいときにCCDイメージャ18から出力される30フレーム分中の1フレーム分をデジタル暗信号を取得するために割り当ててしまうと、表示器46に表示された映像を見た使用者が1フレーム分の欠如に違和感を覚えてしまう恐れがあるためである。   The reason why such correction processing is not performed is that if one frame out of 30 frames output from the CCD imager 18 is allocated to acquire a digital dark signal when the subject moves strongly, the display 46 This is because the user who sees the video displayed on the screen may feel uncomfortable with the lack of one frame.

以下に、第1フレームレートが30fpsであるスルー画像を表示させる際の動き量Vに基づくデジタルカメラ50、特にCPU32、補正処理回路26における補正処理の手順について図9および図10のフローチャートを用いて説明する。   Hereinafter, the procedure of the correction process in the digital camera 50, particularly the CPU 32 and the correction processing circuit 26 based on the motion amount V when displaying the through image having the first frame rate of 30 fps will be described with reference to the flowcharts of FIGS. explain.

スルー画像を表示させるモードに移行すると、CPU32はステップS51にて変数Rを1に設定し(R=1)、ステップS53へ進む。ステップ53では、Rフレーム目のアナログ撮像信号をCCDイメージャ18より出力させる。次にステップS54へ進み、CPU32はRフレーム目のデジタル画像信号を動き量検出回路52へ転送し、動き量検出回路52から出力される前後フレームの動き量Vを検出し、SDRAM34へ格納する。   When shifting to the mode for displaying the through image, the CPU 32 sets the variable R to 1 in step S51 (R = 1), and proceeds to step S53. In step 53, the analog image signal of the R frame is output from the CCD imager 18. In step S 54, the CPU 32 transfers the digital image signal of the R frame to the motion amount detection circuit 52, detects the motion amount V of the previous and subsequent frames output from the motion amount detection circuit 52, and stores it in the SDRAM 34.

次にステップS55へ進み、変数Rが3であるか否かを判別する。ステップS55においてNOと判別すると、ステップS57へ進みRに1をインクリメントし(R=R+1)、ステップS53へ戻る。ステップS55においてYESと判別すると、ステップS59へ進み、SDRAM34に格納されている複数の動き量Vから1フレーム目と3フレーム目間の動き量V13を算出する。   In step S55, it is determined whether or not the variable R is 3. If NO is determined in step S55, the process proceeds to step S57, 1 is incremented to R (R = R + 1), and the process returns to step S53. If YES is determined in the step S55, the process proceeds to a step S59 so as to calculate a motion amount V13 between the first frame and the third frame from a plurality of motion amounts V stored in the SDRAM 34.

次にステップS61へ進み、動き量V13が閾値Thaよりも大きいか否かを判別し、YESの場合はステップS65へ、NOの場合はステップS63へ進む。ステップS65では、Rフレーム目のアナログ撮像信号をCCDイメージャ18より出力させる。そしてステップS67へ進み、変数Rが30であるか否かを判別する。ステップS67において、NOと判別した場合は、ステップS69へ進み、変数Rに1をインクリメントし(R=R+1)、ステップS65へ戻る。ステップS67において、YESと判別した場合は、ステップS51へ戻り変数Rを1に設定する。   Next, it progresses to step S61, and it is discriminate | determined whether the motion amount V13 is larger than threshold value Tha, and when YES, it progresses to step S65, and when NO, it progresses to step S63. In step S65, the analog image signal of the R frame is output from the CCD imager 18. In step S67, it is determined whether or not the variable R is 30. If NO is determined in step S67, the process proceeds to step S69, 1 is incremented to the variable R (R = R + 1), and the process returns to step S65. If YES is determined in the step S67, the process returns to the step S51 and the variable R is set to 1.

ステップS63では、図10のフローチャートに示す処理が行われる。ステップS61の次はステップS71へ進み、変数PをRに設定する(P=R)。そして、ステップS73へ進み、実施例1の図6および図7のフローチャートに示す、ステップS3〜ステップS27と同じ処理を実行する。ステップS73の次はステップS75へ進み、変数Pが30であるか否かを判別する。ステップS75においてNOと判別すると、ステップ73へ戻り実施例1のステップS3〜ステップS27を再び繰り返し、YESと判別するとステップS51へ戻り変数Rを1に設定する(R=1)。   In step S63, the process shown in the flowchart of FIG. 10 is performed. After step S61, the process proceeds to step S71, where the variable P is set to R (P = R). And it progresses to step S73 and performs the same process as step S3-step S27 shown to the flowchart of FIG. 6 and FIG. 7 of Example 1. FIG. After step S73, the process proceeds to step S75, where it is determined whether the variable P is 30 or not. If NO is determined in step S75, the process returns to step 73, and steps S3 to S27 of the first embodiment are repeated again. If YES is determined, the process returns to step S51 and the variable R is set to 1 (R = 1).

このように、実施例2のデジタルカメラ50は、CCDイメージャ18から順次出力されるアナログ撮像信号の動き量が多いとき、つまり被写体の動きが激しいときは補正処理を実行せず第1フレームレートと等しい第2フレームレートで表示器46にアナログ映像信号を出力することができるため、使用者は違和感を覚えることなくスルー画像を注視することができる。   As described above, the digital camera 50 according to the second embodiment does not execute the correction process when the movement amount of the analog imaging signal sequentially output from the CCD imager 18 is large, that is, when the movement of the subject is intense, and the first frame rate is set. Since the analog video signal can be output to the display 46 at the same second frame rate, the user can watch the through image without feeling uncomfortable.

図11は実施例3のデジタルカメラ80のブロック図を示している。実施例3のデジタルカメラ80は、実施例1のデジタルカメラ10に輝度検出回路82をさらに備えたものである。従って、実施例1で説明したデジタルカメラ10のそれぞれの機能は、実施例3においても適用される。実施例3では、実施例1と異なる機能のみを説明する。   FIG. 11 is a block diagram of the digital camera 80 according to the third embodiment. The digital camera 80 according to the third embodiment is a digital camera 10 according to the first embodiment further including a luminance detection circuit 82. Therefore, the functions of the digital camera 10 described in the first embodiment are also applied in the third embodiment. In the third embodiment, only functions different from the first embodiment will be described.

輝度検出回路82は、CPU32の指示により動作する。該動作は、信号処理回路27から順次出力されるフレーム毎のデジタル画像信号から1フレーム分の平均輝度を検出するものである。   The luminance detection circuit 82 operates according to an instruction from the CPU 32. In this operation, the average luminance for one frame is detected from the digital image signal for each frame sequentially output from the signal processing circuit 27.

実施例1のデジタルカメラ10では、第1フレームレート=30fpsでCCDイメージャ18からアナログ撮像信号を出力させて、第2フレームレート=29fpsでスルー画像が表示器46に表示される際には、1秒間に1回1フレーム分、つまり30フレーム分中の1フレーム分をデジタル撮像信号を補正するためのデジタル暗信号を取得するために割り当てているが、実施例2のデジタルカメラ50では、動き量検出回路52の出力に基づいて激しい動きがあったと判断すると、1秒間は上述した補正処理を行わない。つまり、1秒間の30フレーム分中の1フレーム分を29フレーム分のデジタル撮像信号を補正するためのデジタル暗信号を取得するために割り当てるといった処理は行わない。そして、CCDイメージャ18から出力されるアナログ撮像信号の第1フレームレートと表示器46に出力されるアナログ映像信号の第2フレームレートは等しくなる。   In the digital camera 10 of the first embodiment, when the analog image pickup signal is output from the CCD imager 18 at the first frame rate = 30 fps and the through image is displayed on the display 46 at the second frame rate = 29 fps, One frame per second, that is, one frame out of 30 frames is allocated to acquire a digital dark signal for correcting the digital imaging signal. In the digital camera 50 of the second embodiment, the amount of motion is If it is determined that there has been intense movement based on the output of the detection circuit 52, the above-described correction processing is not performed for 1 second. That is, the process of assigning one frame out of 30 frames per second to obtain a digital dark signal for correcting the digital imaging signal for 29 frames is not performed. The first frame rate of the analog imaging signal output from the CCD imager 18 is equal to the second frame rate of the analog video signal output to the display 46.

このような補正処理を行わない理由としては、明るい被写体のCCDイメージャ18から出力されるアナログ撮像信号に基づいて表示器46に表示されるアナログ映像信号を使用者が見たときに、撮像素子であるCCDイメージャ18に存在するノイズの影響を感じにくいことが挙げられる。従って、実施例2においては補正処理よりも表示器46に出力するアナログ映像信号の第2フレームレートを第1フレームレートにすることを優先させている。   The reason for not performing such correction processing is that when the user views the analog video signal displayed on the display 46 based on the analog imaging signal output from the CCD imager 18 of a bright subject, the imaging device It is difficult to feel the influence of noise existing in a certain CCD imager 18. Therefore, in the second embodiment, priority is given to setting the second frame rate of the analog video signal output to the display unit 46 to the first frame rate over the correction process.

また、暗い被写体のCCDイメージャ18から出力されるアナログ撮像信号に基づくアナログ映像信号を使用者が見たときは、CDS/AGC回路21においてゲインをアップさせる調整を行っている場合が多く、その場合はアナログ暗信号もゲインアップされるために、使用者はノイズによる影響を感じやすい。従って、暗い被写体のアナログ画像信号がCCDイメージャ18から出力される場合は、補正処理を行ったほうが良い。   Further, when a user views an analog video signal based on an analog imaging signal output from the CCD imager 18 of a dark subject, the CDS / AGC circuit 21 often performs an adjustment to increase the gain. Since the analog dark signal is also gained up, the user can easily feel the influence of noise. Therefore, when an analog image signal of a dark subject is output from the CCD imager 18, it is better to perform correction processing.

以下に、第1フレームレートが30fpsであるスルー画像を表示させる際のデジタルカメラ80、特にCPU32、補正処理回路26における補正処理の手順について図12および図13のフローチャートを用いて説明する。   Hereinafter, the procedure of correction processing in the digital camera 80, particularly the CPU 32 and the correction processing circuit 26 when displaying a through image with a first frame rate of 30 fps will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

スルー画像を表示させるモードに移行すると、CPU32はステップS81にて変数Uを1に設定し(U=1)、ステップS83へ進む。ステップ83では、Uフレーム目のアナログ撮像信号をCCDイメージャ18より出力させる。次にステップS85へ進み、Uフレーム目の平均輝度Bを検出し、SDRAM34に格納する。ここで、U=1であるときは平均輝度Bを輝度B1として、U=2であるときは平均輝度Bを輝度B2として、U=3であるときは平均輝度Bを輝度B3として夫々格納する。   When shifting to the mode for displaying the through image, the CPU 32 sets the variable U to 1 in step S81 (U = 1), and proceeds to step S83. In step 83, the analog image signal of the U frame is output from the CCD imager 18. In step S85, the average luminance B of the U frame is detected and stored in the SDRAM 34. Here, when U = 1, average brightness B is stored as brightness B1, when U = 2, average brightness B is stored as brightness B2, and when U = 3, average brightness B is stored as brightness B3. .

そして、ステップS87へ進み、変数Uが3であるか否かを判別する。ステップS87において、NOと判別するとステップS91へ進み変数Uに1をインクリメントし(U=U+1)、ステップS83へ戻る。ステップS87において、YESと判別するとステップS89へ進み、輝度B1、B2、B3と閾値Thbとを夫々比較する。   Then, the process proceeds to step S87 to determine whether or not the variable U is 3. If NO is determined in the step S87, the process proceeds to a step S91 to increment the variable U by 1 (U = U + 1), and the process returns to the step S83. If YES is determined in the step S87, the process proceeds to a step S89 so as to compare the brightness B1, B2, B3 with the threshold Thb.

次にステップS95へ進み、輝度B1、B2、B3の夫々がすべて閾値Thbよりも大きいか否かを判別する。ステップS95においてYESと判別すると、ステップS97へ進み、Uフレーム目のアナログ撮像信号をCCDイメージャ18より出力させる。そして、ステップS99へ進み、変数Uが30であるか否かを判別する。ステップS99においてYESと判別するとステップS81へ戻り、NOと判別すると、ステップS101で変数Uに1をインクリメントし(U=U+1)、ステップS97へ戻る。   Next, the process proceeds to step S95, and it is determined whether or not each of the luminances B1, B2, and B3 is greater than the threshold value Thb. If YES is determined in the step S95, the process proceeds to a step S97 so as to output the analog image signal of the U frame from the CCD imager 18. Then, the process proceeds to step S99 to determine whether or not the variable U is 30. If YES is determined in the step S99, the process returns to the step S81. If NO is determined, the variable U is incremented by 1 (U = U + 1) in a step S101, and the process returns to the step S97.

ステップS95においてNOと判別するとステップS103へ進む。ステップS103では、図13のフローチャートに示す処理が行われる。ステップS95の次は、ステップS105へ進み、変数PをUに設定する(P=U)。そして、ステップS107へ進み、
実施例1の図6および図7のフローチャートに示すステップS3〜ステップS27と同じ処理を実行する。ステップ107の次はステップS109へ進み、変数Pが30であるか否かを判別し、YESと判別するとステップS81へ戻り、NOと判別するとステップS107へ戻る。
If NO is determined in step S95, the process proceeds to step S103. In step S103, the process shown in the flowchart of FIG. 13 is performed. After step S95, the process proceeds to step S105, and the variable P is set to U (P = U). Then, the process proceeds to step S107.
The same processing as steps S3 to S27 shown in the flowcharts of FIGS. 6 and 7 of the first embodiment is executed. After step 107, the process proceeds to step S109, where it is determined whether or not the variable P is 30. If YES is determined, the process returns to step S81, and if NO is determined, the process returns to step S107.

このように、実施例3のデジタルカメラ80において、CCDイメージャ18から順次出力される各フレームのアナログ撮像信号の平均輝度が高い場合は、補正処理を実行せずに第1フレームレートと等しい第2フレームレートで表示器46にアナログ映像信号を出力することが出来るため、使用者はノイズの影響を多く感じることなくスルー画像を注視することができる。   As described above, in the digital camera 80 according to the third embodiment, when the average luminance of the analog imaging signal of each frame that is sequentially output from the CCD imager 18 is high, the second frame equal to the first frame rate is not performed without performing the correction process. Since the analog video signal can be output to the display 46 at the frame rate, the user can watch the through image without feeling much influence of noise.

上記の実施例1〜実施例3の説明では、スルー画像を表示器4へ表示させる際の補正処理について説明したが、動画像を外部メモリカード40に記録する際にも適用できる。動画像のフレームレートが60fpsの場合、1秒間にCCDイメージャ18から出力される60フレームのうち1フレームをデジタル暗信号を取得するために割り当てられ、59フレームを外部メモリカード40に記録するためのデジタル撮像信号を取得するために割り当てる。そして、外部メモリカード40に記録されたデジタル画像信号を再生する際には、CPU32は1秒間に59枚を表示器46に表示させるべく制御する。また、1秒毎に1フレームをデジタル暗信号を取得させるために割り当てて更新させるのではなく、1分間に1フレームをデジタル暗信号を取得させるために割り当てて更新させても良い。後者の方が、デジタル暗信号を取得するために割り当てられるフレーム数が少なくなるため、より多くの動画像データを記録することができる。また、外部メモリカード40に記録されている動画像データを再生させる際には、CPU32は画像圧縮・伸張処理部36にてデジタル圧縮画像に対し伸張処理を施し、D/A変換器42、ビデオエンコーダ44を経て表示器46へアナログ映像データを表示させる。1分間に1フレームをデジタル暗信号を取得させるために割り当てて、補正処理が施されたデジタル圧縮画像信号を表示器46に表示させる際には、CPU32は1分間に3599枚を表示させるように制御を行う。   In the above description of the first to third embodiments, correction processing when displaying a through image on the display device 4 has been described. However, the correction processing can also be applied to recording a moving image on the external memory card 40. When the frame rate of the moving image is 60 fps, one frame out of 60 frames output from the CCD imager 18 per second is allocated to acquire a digital dark signal, and 59 frames are recorded on the external memory card 40. Allocate to acquire digital imaging signal. When the digital image signal recorded on the external memory card 40 is reproduced, the CPU 32 controls to display 59 images on the display 46 per second. Instead of allocating and updating one frame every second to acquire a digital dark signal, one frame may be allocated and updated to acquire a digital dark signal per minute. In the latter case, the number of frames allocated for acquiring a digital dark signal is reduced, so that more moving image data can be recorded. When reproducing the moving image data recorded in the external memory card 40, the CPU 32 performs an expansion process on the digital compressed image in the image compression / decompression processing unit 36, and a D / A converter 42, a video. Analog video data is displayed on the display 46 through the encoder 44. When one frame is allocated to acquire a digital dark signal per minute and the digital compressed image signal subjected to the correction process is displayed on the display 46, the CPU 32 displays 3599 images per minute. Take control.

このように、本実施例1によれば、スルー画像を表示させる際や長時間動画像を撮像する際において、周期的に撮像素子の暗信号レベルを検出し、かつ撮像素子のクランプエリアと有効エリアの暗信号レベルに基づいて補正方法を異ならしめて補正処理を行うため、撮像素子の環境が変化したとしても暗信号による影響を持たない画像信号を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, when displaying a through image or capturing a long-time moving image, the dark signal level of the image sensor is periodically detected, and the clamp area of the image sensor is effective. Since correction processing is performed with different correction methods based on the dark signal level of the area, an image signal that is not affected by the dark signal can be obtained even if the environment of the image sensor changes.

なお、本実施例のデジタルカメラではアナログ撮像信号を出力させる撮像素子としてCCDイメージャを用いたが、CMOSイメージャでも適用可能である。   In the digital camera of this embodiment, a CCD imager is used as an image pickup element for outputting an analog image pickup signal. However, a CMOS imager is also applicable.

また、実施例2のデジタルカメラ50と実施例3のデジタルカメラ80において、補正処理を行わない条件として、実施例2では順次出力されるフレーム間において激しい動きがあった場合であり、実施例3では順次出力されるフレームの被写体が全て明るい場合であるが、これらの条件を組み合わせて補正処理を行う場合と行わない場合の条件を設計してもよい。   Further, in the digital camera 50 of the second embodiment and the digital camera 80 of the third embodiment, as a condition for not performing the correction process, in the second embodiment, there is a case where there is a severe movement between sequentially output frames. In this case, all the subjects in the frames that are sequentially output are bright, but the conditions for performing the correction process and not performing the correction process may be designed by combining these conditions.

また、実施例2のデジタルカメラ50において、激しい動きを検出するための使用される複数のフレームを3フレームとしたが、何フレームでもかまわない。同様に、実施例3のデジタルカメラ80において、被写体が明るいことを判別するために使用される複数のフレームを3フレームとしたが、何フレームでもかまわない。   Further, in the digital camera 50 of the second embodiment, the plurality of frames used for detecting intense motion is three frames, but any number of frames may be used. Similarly, in the digital camera 80 of the third embodiment, the plurality of frames used for determining that the subject is bright is three frames, but any number of frames may be used.

なお、本実施例のデジタルカメラでは、CCDイメージャ18内のフォトダイオード100の電荷を読み出さずに垂直転送レジスタ102を読み出すことによりデジタル暗信号を生成しているが、絞り14を閉塞させるかまたは図示しないメカニカルシャッタを閉じることによりフォトダイオード100に受光させずに光電変換させ、SG20の読み出しパルスによりフォトダイオード100の電荷を垂直転送レジスタ102に転送し、CCDイメージャ18よりアナログ暗信号として出力させ、デジタル暗信号を生成しても良い。この場合、垂直転送レジスタ102に存在する暗信号だけではなく、フォトダイオード100に存在する暗信号も加味できるため、より一層、適正な補正処理を行うことが出来る。   In the digital camera of this embodiment, the digital dark signal is generated by reading the vertical transfer register 102 without reading the charge of the photodiode 100 in the CCD imager 18, but the diaphragm 14 is closed or illustrated. By closing the mechanical shutter, photoelectric conversion is performed without causing the photodiode 100 to receive light, and the charge of the photodiode 100 is transferred to the vertical transfer register 102 by the readout pulse of SG20, and is output as an analog dark signal from the CCD imager 18. A dark signal may be generated. In this case, since not only the dark signal present in the vertical transfer register 102 but also the dark signal present in the photodiode 100 can be taken into account, further appropriate correction processing can be performed.

また、本実施例において第1フレームレートを30fpsとし、第2フレームレートを29fpsとしたが、これに限られるものではない。   In this embodiment, the first frame rate is set to 30 fps and the second frame rate is set to 29 fps. However, the present invention is not limited to this.

また、本実施例では、補正処理をCPU32と補正処理回路26にて行っているが、CPU32がすべての処理を実行してもかまわない。この場合、デジタルカメラの構成要素である補正処理回路26は不要となり、図6および図7に示したCPU32および補正処理回路26で実行される補正処理をCPU32がすべて実行する。補正処理回路26にて実行されていた処理をCPU32で行う場合を説明すると、A/D変換器24から出力される1フレーム分のデジタル暗信号は、別途バス28に接続されたレジスタFを含むSRAMに格納される。CPU32は1フレーム分のデジタル暗信号からクランプエリアのデジタル暗信号と有効エリアのデジタル暗信号から夫々平均暗信号レベルを検出し比較する。そして比較の結果、クランプエリアの暗信号レベルが大きい場合は、SRAM内のレジスタFのフラグを立て(F=1)、有効エリアの暗信号レベルが大きい場合は、SRAM内のレジスタFのフラグをリセット(F=0)する。そして、CPU32は、F=1のときは2フレーム目以降のデジタル撮像信号からデジタル暗信号を減算し、F=0のときは2フレーム以降のデジタル撮像信号にデジタル暗信号を加算する。   In this embodiment, the correction process is performed by the CPU 32 and the correction processing circuit 26. However, the CPU 32 may execute all the processes. In this case, the correction processing circuit 26, which is a component of the digital camera, is not necessary, and the CPU 32 executes all the correction processing executed by the CPU 32 and the correction processing circuit 26 shown in FIGS. Explaining the case where the CPU 32 performs the processing executed in the correction processing circuit 26, the digital dark signal for one frame output from the A / D converter 24 includes a register F separately connected to the bus 28. Stored in SRAM. The CPU 32 detects and compares the average dark signal level from the digital dark signal in the clamp area and the digital dark signal in the effective area from the digital dark signal for one frame. If the dark signal level in the clamp area is high as a result of the comparison, the flag of the register F in the SRAM is set (F = 1). If the dark signal level in the effective area is high, the flag of the register F in the SRAM is set. Reset (F = 0). Then, the CPU 32 subtracts the digital dark signal from the digital image pickup signals of the second and subsequent frames when F = 1, and adds the digital dark signal to the digital image pickup signals of the second and subsequent frames when F = 0.

本実施例1に係るデジタルカメラを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a digital camera according to a first embodiment. 本実施例1に係るデジタルカメラに含まれる補正処理回路を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a correction processing circuit included in the digital camera according to the first embodiment. 本実施例に係るCCDイメージャの画素配置を示す図解図である。It is an illustration figure which shows pixel arrangement | positioning of the CCD imager which concerns on a present Example. 本実施例に係るCCDイメージャの内部を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the inside of the CCD imager which concerns on a present Example. 本実施例に係るデジタルカメラのフレームレートが30fpsでCCDイメージャ18からアナログ撮像信号を出力させる際の露光タイミングとシグナルジェネレータからCCDイメージャ18へ出力されるパルスを示した図解図である。FIG. 5 is an illustrative view showing exposure timing when outputting an analog imaging signal from the CCD imager 18 at a frame rate of 30 fps in the digital camera according to the present embodiment and pulses output from the signal generator to the CCD imager 18. 本実施例1に係るデジタルカメラの補正処理の一部を表すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a part of correction processing of the digital camera according to the first embodiment. 図5に表すフローチャートの続きの補正処理の一部を表すフローチャートである。6 is a flowchart showing a part of a correction process following the flowchart shown in FIG. 5. 本実施例2にデジタルカメラを示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a digital camera according to a second embodiment. 本実施例2に係るデジタルカメラの補正処理の一部を表すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a part of correction processing of the digital camera according to the second embodiment. 図8に表すフローチャートの続きの補正処理の一部を表すフローチャートであるFIG. 9 is a flowchart showing a part of a correction process following the flowchart shown in FIG. 8. FIG. 本実施例3に係るデジタルカメラを示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a digital camera according to a third embodiment. 本実施例3に係るデジタルカメラの補正処理の一部を表すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a part of correction processing of the digital camera according to the third embodiment. 図11に表すフローチャートの続きの補正処理の一部を表すフローチャートである。12 is a flowchart showing a part of a correction process following the flowchart shown in FIG. 11.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・ デジタルカメラ
14・・・ 絞り
16・・・ モータ駆動部
18・・・ CCDイメージャ
20・・・ シグナルジェネレータ(SG)
22・・・ クランプ回路
24・・・ A/D変換器
26・・・ 補正処理回路
26a・・・ 積分/比較回路
26b・・・ SRAM
26c・・・ 減算器
26d・・・ 加算器
28・・・ バス
32・・・ CPU
34・・・ SDRAM
36・・・ 画像圧縮・処理部
42・・・ D/A変換器
44・・・ ビデオエンコーダ44
46・・・ 表示器
50・・・ デジタルカメラ
52・・・ 動き量検出回路
80・・・ デジタルカメラ
82・・・ 輝度検出回路
SW1・・・ スイッチ
SW2・・・ スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Digital camera 14 ... Aperture 16 ... Motor drive part 18 ... CCD imager 20 ... Signal generator (SG)
22 ... Clamp circuit 24 ... A / D converter 26 ... Correction processing circuit 26a ... Integration / comparison circuit 26b ... SRAM
26c ... Subtractor 26d ... Adder 28 ... Bus 32 ... CPU
34 ... SDRAM
36: Image compression / processing unit 42: D / A converter 44: Video encoder 44
46 ... Display device 50 ... Digital camera 52 ... Motion detection circuit 80 ... Digital camera 82 ... Luminance detection circuit SW1 ... Switch SW2 ... Switch

Claims (8)

光学的黒エリアおよび有効エリアが隣接して形成され、両エリアに対し複数列にわたって配置される光電変換素子と該光電変換素子に隣接して配置され該光電変換素子での光電変換出力を受けて該光電変換出力を含む電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタと該垂直転送レジスタの端部に接続され該垂直転送レジスタから転送される電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタを有し該電荷を撮像信号として出力する撮像手段と、
前記光電変換素子から前記垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送及び前記電荷の垂直及び水平レジスタでの転送を制御して前記撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように前記撮像信号を駆動制御する駆動制御手段と、
前記垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送を禁止した状態で前記垂直及び水平レジスタでの電荷転送を行い暗信号検出値として前記水平転送レジスタから出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新する暗信号検出手段と、
前記暗信号検出値を前記光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と前記有効エリアに対応する第二暗信号検出値に分割し該第一暗信号検出値と該第二暗信号検出値を比較する比較手段と、
前記撮像信号に基づく映像信号に前記暗信号検出値を用いて前記比較手段による比較の結果に応じた補正処理を施す補正手段を備えることを特徴とする、撮像装置。
An optical black area and an effective area are formed adjacent to each other, and a photoelectric conversion element arranged over a plurality of rows for both areas and a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged adjacent to the photoelectric conversion element are received. A vertical transfer register for transferring charges including the photoelectric conversion output in the vertical direction; and a horizontal transfer register connected to an end of the vertical transfer register for transferring charges transferred from the vertical transfer register in the horizontal direction. Imaging means for outputting as an imaging signal;
Driving the imaging signal so as to sequentially output the imaging signal at a predetermined frame rate by controlling the transfer of the photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register and the transfer of the charge in the vertical and horizontal registers. Drive control means for controlling;
In a state in which transfer of photoelectric conversion output to the vertical transfer register is prohibited, charge transfer is performed in the vertical and horizontal registers, and dark signal detection processing that is output from the horizontal transfer register as a dark signal detection value is periodically executed. Dark signal detection means for updating the dark signal detection value;
The dark signal detection value is divided into a first dark signal detection value corresponding to the optical black area and a second dark signal detection value corresponding to the effective area, and the first dark signal detection value and the second dark signal detection are divided. A comparison means for comparing values;
An image pickup apparatus comprising: a correction unit that performs a correction process according to a result of comparison by the comparison unit using the dark signal detection value for a video signal based on the image pickup signal.
光電変換素子の露光を制御する露光制御手段と、
光学的黒エリアおよび有効エリアが隣接して形成され、両エリアに対して配置される前記光電変換素子からの光電変換出力を撮像信号として出力する撮像手段と、
前記撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように前記撮像手段を駆動制御する駆動制御手段と、
前記露光制御手段において露光を禁止した状態で前記撮像信号を出力し暗信号検出値として前記撮像手段から出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新する暗信号検出手段と、
前記暗信号検出値を前記光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と前記有効エリアに対応する第二暗信号検出値に分割し該第一暗信号検出値と該第二暗信号検出値を比較する比較手段と、
前記撮像信号に基づく映像信号に前記暗信号検出値を用いて前記比較手段による比較の結果に応じた補正処理を施す補正手段を備えることを特徴とする、撮像装置。
Exposure control means for controlling exposure of the photoelectric conversion element;
An imaging means for outputting an optical black conversion area and an effective area adjacent to each other, and outputting a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged for both areas as an imaging signal;
Drive control means for driving and controlling the imaging means so as to sequentially output the imaging signals at a predetermined frame rate;
Dark signal detection means for periodically executing a dark signal detection process for outputting the imaging signal in a state where exposure is prohibited in the exposure control means and outputting from the imaging means as a dark signal detection value to update the dark signal detection value When,
The dark signal detection value is divided into a first dark signal detection value corresponding to the optical black area and a second dark signal detection value corresponding to the effective area, and the first dark signal detection value and the second dark signal detection are divided. A comparison means for comparing values;
An image pickup apparatus comprising: a correction unit that performs a correction process according to a result of comparison by the comparison unit using the dark signal detection value for a video signal based on the image pickup signal.
前記撮像手段から出力される撮像信号の前記光学的黒エリアに基づいてクランプレベルを検出し該クランプレベルを基準黒レベルとして該撮像信号に対してクランプ処理を施すクランプ手段をさらに備え、
前記映像信号は前記クランプ処理が施された後の撮像信号に基づく信号であることを特徴とする、請求項1乃至請求項2に記載のいずれかの撮像装置。
A clamp means for detecting a clamp level based on the optical black area of the image pickup signal output from the image pickup means and performing a clamp process on the image pickup signal with the clamp level as a reference black level;
The imaging apparatus according to claim 1, wherein the video signal is a signal based on an imaging signal after the clamp processing is performed.
前記補正手段は前記比較手段による比較の結果前記第二暗信号検出値よりも前記第一暗信号検出値が大きい場合に前記映像信号から前記暗信号検出値を減算する減算処理を施し、前記比較手段による比較の結果、該第一暗信号検出値よりも該第二暗信号検出値が大きい場合に該映像信号に該暗信号検出値を加算する加算処理を施すことを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のいずれかの撮像装置。   The correction means performs a subtraction process to subtract the dark signal detection value from the video signal when the first dark signal detection value is larger than the second dark signal detection value as a result of comparison by the comparison means, and the comparison 2. An addition process for adding the dark signal detection value to the video signal when the second dark signal detection value is larger than the first dark signal detection value as a result of the comparison by the means. The imaging device according to claim 3. 連続して出力される複数の前記映像信号を比較し前後の動き量を検出する検出手段と、
前記動き量が閾値を上回るか否かを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記動き量が閾値を上回る場合には、前記暗信号検出処理実行させない制御を行う第一制御手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の撮像装置。
Detecting means for comparing a plurality of video signals output in succession to detect the amount of motion before and after;
Comparison means for comparing whether the amount of movement exceeds a threshold;
5. The apparatus according to claim 1, further comprising first control means for performing control so that the dark signal detection processing is not executed when the amount of motion exceeds a threshold value as a result of comparison by the comparison means. The imaging device according to any one of the above.
前記映像信号に基づき輝度を検出する輝度検出手段と、
前記輝度が閾値を上回るか否かを比較する比較手段と、
前記比較手段による比較の結果、前記輝度が上回る場合には、前記暗信号検出処理実行させない制御を行う第二制御手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1乃至請求項5に記載のいずれかの撮像装置。
Luminance detection means for detecting luminance based on the video signal;
A comparison means for comparing whether the luminance exceeds a threshold;
6. The apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising second control means for performing control so that the dark signal detection processing is not executed when the luminance exceeds as a result of comparison by the comparison means. Any imaging device.
光学的黒エリアおよび有効エリアが隣接して形成され、両エリアに対し複数列にわたって配置される光電変換素子と該光電変換素子に隣接して配置され該光電変換素子での光電変換出力を受けて該光電変換出力を含む電荷を垂直方向に転送する垂直転送レジスタと該垂直転送レジスタの端部に接続され該垂直転送レジスタから転送される電荷を水平方向に転送する水平転送レジスタを有し該電荷を撮像信号として出力する撮像手段を備える撮像方法であって、
前記光電変換素子から該垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送及び前記電荷の垂直及び水平レジスタでの転送を制御して該撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように該撮像手段を駆動制御するステップと、
前記垂直転送レジスタへの光電変換出力の転送を禁止した状態で、前記垂直及び水平レジスタでの電荷転送を行い暗信号検出値として前記水平転送レジスタから出力する暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新するステップと、
前記暗信号検出値を前記光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と前記有効エリアに対応する第二暗信号検出値に分割し該第一暗信号検出値と該第二暗信号検出値を比較する比較ステップと、
前記撮像信号に基づく映像信号に前記暗信号検出値を用いて前記比較ステップによる比較の結果に応じた補正処理を施すステップからなる撮像方法。
An optical black area and an effective area are formed adjacent to each other, and a photoelectric conversion element arranged over a plurality of rows for both areas and a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged adjacent to the photoelectric conversion element are received. A vertical transfer register for transferring charges including the photoelectric conversion output in the vertical direction; and a horizontal transfer register connected to an end of the vertical transfer register for transferring charges transferred from the vertical transfer register in the horizontal direction. An imaging method comprising imaging means for outputting as an imaging signal,
Driving the imaging means to sequentially output the imaging signals at a predetermined frame rate by controlling the transfer of photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element to the vertical transfer register and the transfer of the charge in the vertical and horizontal registers. Controlling step;
In a state in which transfer of photoelectric conversion output to the vertical transfer register is prohibited, charge transfer is performed in the vertical and horizontal registers, and dark signal detection processing that is output from the horizontal transfer register as a dark signal detection value is periodically executed. Updating the dark signal detection value,
The dark signal detection value is divided into a first dark signal detection value corresponding to the optical black area and a second dark signal detection value corresponding to the effective area, and the first dark signal detection value and the second dark signal detection are divided. A comparison step for comparing values;
An imaging method comprising a step of performing a correction process according to a comparison result by the comparison step on the video signal based on the imaging signal using the dark signal detection value.
光電変換素子の露光を制御する露光制御手段と、光学的黒エリアおよび有効エリアが隣接して形成され、両エリアに対して配置される前記光電変換素子からの光電変換出力を撮像信号として出力する撮像手段を備える撮像方法であって、
前記撮像信号を所定のフレームレートで順次出力するように駆動制御するステップと、
露光を禁止した状態で前記撮像信号を出力し暗信号検出値として暗信号検出処理を周期的に実行して暗信号検出値を更新するステップと、
前記暗信号検出値を前記光学的黒エリアに対応する第一暗信号検出値と前記有効エリアに対応する第二暗信号検出値に分割し該第一暗信号検出値と該第二暗信号検出値を比較する比較ステップと
前記撮像信号に基づく映像信号に前記暗信号検出値を用いて前記比較ステップによる比較の結果に応じた補正処理を施すステップからなる撮像方法。
An exposure control means for controlling exposure of the photoelectric conversion element, an optical black area and an effective area are formed adjacent to each other, and a photoelectric conversion output from the photoelectric conversion element arranged for both areas is output as an imaging signal. An imaging method comprising an imaging means,
Drive control to sequentially output the imaging signal at a predetermined frame rate;
Outputting the imaging signal in a state where exposure is prohibited and periodically performing dark signal detection processing as a dark signal detection value to update the dark signal detection value;
The dark signal detection value is divided into a first dark signal detection value corresponding to the optical black area and a second dark signal detection value corresponding to the effective area, and the first dark signal detection value and the second dark signal detection are divided. An imaging method comprising a comparison step of comparing values and a step of performing a correction process according to a result of the comparison in the comparison step using the dark signal detection value on the video signal based on the imaging signal.
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