JPH06178212A - Output correction device in dark state for solid-state image pickup element - Google Patents

Output correction device in dark state for solid-state image pickup element

Info

Publication number
JPH06178212A
JPH06178212A JP4331355A JP33135592A JPH06178212A JP H06178212 A JPH06178212 A JP H06178212A JP 4331355 A JP4331355 A JP 4331355A JP 33135592 A JP33135592 A JP 33135592A JP H06178212 A JPH06178212 A JP H06178212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solid
output
dark
state image
light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP4331355A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2984494B2 (en
Inventor
Nobuyuki Nagasawa
伸之 永沢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP4331355A priority Critical patent/JP2984494B2/en
Publication of JPH06178212A publication Critical patent/JPH06178212A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2984494B2 publication Critical patent/JP2984494B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current

Abstract

PURPOSE:To obtain the dark state output correction device capable of correcting a dark state output with high accuracy and comparatively simple configuration. CONSTITUTION:The device is provided with a memory 2 storing in advance dark state output data of valid picture elements of a solid-state image pickup element 1 and light interruption dummy picture element data, a D/A converter 4 converting the dark state output data of the memory 2 sequentially into an analog signal synchronously with a picture element output of the solid-state image pickup element 1, a control means 3 comparing a light shield dummy picture element signal in operation of the solid-state image pickup element 1 with the light shield dummy picture element data stored in the memory 2 and controlling a reference voltage of the D/A converter 4 and a differential amplifier 5 subtracting the dark state output from a picture element signal of the solid-state image pickup element 1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、固体撮像素子の画素信
号に含まれる各画素の暗時出力を補正可能な固体撮像素
子の暗時出力補正装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dark-state output correction apparatus for a solid-state image pickup device capable of correcting the dark-time output of each pixel included in a pixel signal of the solid-state image pickup device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来固体撮像素子として、電荷結合素子
(Charge Couppled Device:CCD と略称されている)、
または、光電変換機能と蓄積電荷の増幅、読出し及びリ
セット機能を持つ、静電誘導トランジスタ(Static Ind
uction Transistor :sIT と略称されている)や電荷変
調素子(Charge Modulation Device:CMD と略称されて
いる)などの内部増幅型光電変換素子を単位画素とし、
該単位画素をマトリックス状に配列したものがある。
2. Description of the Related Art Conventional solid-state image pickup devices include charge-coupled devices (abbreviated as CCD),
Alternatively, a static induction transistor (Static Ind.
uction Transistor: abbreviated as sIT) or charge modulation device (abbreviated as Charge Modulation Device: CMD)
There is one in which the unit pixels are arranged in a matrix.

【0003】このような固体撮像素子を使用したイメー
ジセンサにより画像を再生する装置にあっては、光を遮
断したとき生ずる暗時出力は、温度および蓄積時間によ
って変化することが知られている。
In an apparatus for reproducing an image by an image sensor using such a solid-state image pickup device, it is known that a dark output produced when light is blocked changes with temperature and storage time.

【0004】従来から該固体撮像素子に生ずる暗時出力
分を取り除いて、真の画像信号分だけを取り出す工夫が
なされている。例えば、その第1の例として特開昭59
−19483号公報に示すように、固体撮像素子に生ず
る暗時出力の値を温度及び蓄積時間の関数としてあらか
じめ記憶し、画像入力時に固体撮像素子に生ずる出力信
号から温度及び蓄積時間の関数としてあらかじめ記憶さ
れた暗時出力のうち、その画像入力時における温度及び
蓄積時間に反応する暗時出力値を減算して、画像入力時
に固体撮像素子に生ずる暗時出力分を除去する方法があ
る。
[0006] Conventionally, a measure has been made to remove only the dark output generated in the solid-state image pickup device and extract only the true image signal. For example, as a first example thereof, Japanese Patent Laid-Open No. 59-59
As described in Japanese Patent Laid-Open No. 19483, the value of the dark output generated in the solid-state image sensor is stored in advance as a function of temperature and storage time, and the output signal generated in the solid-state image sensor at the time of image input is stored in advance as a function of temperature and storage time. Among the stored dark outputs, there is a method of subtracting a dark output value that reacts to the temperature and the accumulation time at the time of image input to remove the dark output generated in the solid-state image sensor at the time of image input.

【0005】また、第2の例として特開昭63−263
881号公報に示すように、暗黒状態においてある一定
の環境温度、一定の蓄積時間における固体撮像素子の暗
時出力を検出し、次に画像入力動作毎に環境温度を温度
検知手段で検出するとともに、蓄積時間を計時手段で計
時し、この環境温度と蓄積時間とから暗時出力分を補正
する方法がある。
A second example is Japanese Patent Laid-Open No. 63-263.
As shown in Japanese Patent No. 881 publication, a dark output of a solid-state image pickup device at a certain constant environmental temperature in a dark state and at a constant accumulation time is detected, and then the environmental temperature is detected by a temperature detecting means for each image input operation. There is a method of measuring the accumulation time with a time measuring means and correcting the dark output amount from the environmental temperature and the accumulation time.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来の第1の例
では、温度と蓄積時間を検出し、その結果に基づいて暗
時出力を補正する方法であるため、暗時出力補正用に温
度検出手段が必要となること、固体撮像素子内部の半導
体基板の温度は、外部からでは正確に温度を検出できな
いこと、固体撮像素子の暗時出力は温度が約8℃上昇す
るごとに2倍になるといった指数関数的な変化をするの
で、補正のための演算が複雑になることなどの不具合が
ある。
The first conventional example described above is a method for detecting the temperature and the accumulation time and correcting the dark output based on the result, so that the temperature output for dark output correction is corrected. The detection means is required, the temperature of the semiconductor substrate inside the solid-state image pickup device cannot be accurately detected from the outside, and the dark output of the solid-state image pickup device is doubled every time the temperature rises by about 8 ° C. However, there is a problem that the calculation for correction becomes complicated.

【0007】また、前述の第2の従来例では、固体撮像
素子の暗時出力を補正するための補正データを検出する
ために、固体撮像素子の受光部を暗黒にする手段が必要
であり、さらに第1の従来例と同様に、温度を検出する
ための温度検出手段を必要とし、温度に対して補正する
ので、この演算が複雑になることなどの不具合がある。
Further, in the above-mentioned second conventional example, in order to detect the correction data for correcting the dark output of the solid-state image sensor, it is necessary to provide a means for darkening the light receiving portion of the solid-state image sensor, Further, similar to the first conventional example, a temperature detecting means for detecting the temperature is required and the temperature is corrected, so that there is a problem that the calculation becomes complicated.

【0008】本発明は、以上のような不具合を解消する
ためなされたもので、比較的簡単な構成で、高精度な暗
時出力の補正ができる固体撮像素子の暗時出力補正装置
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems, and provides a dark-state output correction apparatus for a solid-state image pickup device, which has a relatively simple structure and is capable of highly accurate dark-time output correction. The purpose is to

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に対応する発明によれば、固体撮像素子の
有効画素の暗時出力データおよび遮光ダミー画素の暗時
出力データを予め記憶したメモリと、前記固体撮像素子
の画素信号出力に同期して、前記メモリの暗時出力デー
タを順次アナログ信号に変換するD/Aコンバータと、
前記固体撮像素子の動作中における遮光ダミー画素信号
と、前記メモリに記憶された遮光ダミー画素データとを
比較する比較手段と、この比較手段の出力に基づいて、
前記D/Aコンバータのリファレンス電圧を制御する制
御手段とを具備したものである。
In order to achieve the above object, according to the invention corresponding to claim 1, dark output data of effective pixels of a solid-state image sensor and dark output data of light-shielding dummy pixels are stored in advance. And a D / A converter that sequentially converts the dark output data of the memory into an analog signal in synchronization with the pixel signal output of the solid-state image sensor.
Based on the output of the comparing means for comparing the light-shielding dummy pixel signal during the operation of the solid-state image sensor and the light-shielding dummy pixel data stored in the memory,
And a control means for controlling the reference voltage of the D / A converter.

【0010】前記目的を達成するため、請求項2に対応
する発明によれば、固体撮像素子の有効画素の暗時出力
データおよび複数の遮光ダミー画素信号を加算したデー
タを予め記憶したメモリと、前記固体撮像素子の画素信
号出力に同期して、前記メモリの暗時出力データを順次
アナログ信号に変換するD/Aコンバータと、
In order to achieve the above object, according to the invention according to claim 2, a memory in which dark output data of effective pixels of the solid-state image pickup device and data obtained by adding a plurality of light-shielding dummy pixel signals are stored in advance, A D / A converter that sequentially converts the dark output data of the memory into an analog signal in synchronization with the pixel signal output of the solid-state imaging device;

【0011】前記固体撮像素子の画素信号を読出す際に
複数の遮光ダミー画素信号と、前記メモリに記憶された
加算した平均化された複数の遮光ダミー画素データとを
比較する比較手段と、この比較手段の出力に基づいて、
前記D/Aコンバータのリファレンス電圧を制御する制
御手段とを具備したものである。
Comparing means for comparing a plurality of light-shielding dummy pixel signals with the averaged plurality of light-shielding dummy pixel data stored in the memory when reading out the pixel signals of the solid-state image pickup device; Based on the output of the comparison means,
And a control means for controlling the reference voltage of the D / A converter.

【0012】[0012]

【作用】請求項1に対応する発明によれば、予めメモリ
に記憶された遮光ダミー画素データと固体撮像素子の動
作中における遮光ダミー画素信号とを比較し、この比較
結果に基づきD/Aコンバータのリファレンス電圧を制
御するようにしたので、比較的簡単な構成で、高精度な
暗時出力の補正ができる。
According to the invention corresponding to claim 1, the light-shielding dummy pixel data stored in advance in the memory is compared with the light-shielding dummy pixel signal during the operation of the solid-state image pickup device, and the D / A converter is based on the comparison result. Since the reference voltage is controlled, it is possible to highly accurately correct the dark output with a relatively simple configuration.

【0013】請求項2に対応する発明によれば、固体撮
像素子の画素信号を読出す際に複数の遮光ダミー画素信
号と、メモリに予め記憶された加算した平均化された複
数の遮光ダミー画素データとを比較し、この比較結果に
基づいて、D/Aコンバータのリファレンス電圧を制御
するようにしたので、比較的簡単な構成で、請求項1に
比べてより高精度な暗時出力の補正ができる。
According to a second aspect of the present invention, when the pixel signals of the solid-state image pickup device are read out, a plurality of light-shielding dummy pixel signals and a plurality of added and averaged light-shielding dummy pixels stored in advance in the memory are added. Since the data is compared and the reference voltage of the D / A converter is controlled based on the comparison result, the correction of the dark-time output with a relatively simple configuration and higher accuracy than that of claim 1 is achieved. You can

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につい
て説明する。図1は、本発明の概略構成を示すブロック
図であり、これは以下のように構成されている。固体撮
像素子1のある温度、ある蓄積時間における有効画素の
暗時出力データおよび遮光ダミー画素データを予め記憶
した暗時出力メモリ2と、固体撮像素子1の画素信号出
力に同期して、メモリ2の暗時出力データを順次アナロ
グ信号に変換するD/Aコンバータ4と、
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the present invention, which is configured as follows. A dark output memory 2 in which dark output data of effective pixels and light-shielding dummy pixel data at a certain temperature and a certain storage time of the solid-state image sensor 1 are stored in advance, and a memory 2 in synchronization with a pixel signal output of the solid-state image sensor 1. A D / A converter 4 for sequentially converting the dark output data into an analog signal;

【0015】固体撮像素子1の画像信号からD/Aコン
バータ4の出力を差し引く差動増幅器5と、差動増幅器
5の出力をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ7
と、A/Dコンバータ7のデータを記憶する画像メモリ
6と、D/Aコンバータ4のリファレンス電圧を制御す
る中央処理装置(CPU:本発明の制御手段)3とから
構成されており、CPU3が固体撮像素子1の動作中に
おける遮光ダミー画素信号と、メモリ2に記憶された遮
光ダミー画素データとを比較し、その結果に基づいてD
/Aコンバータ4のリファレンス電圧を制御するように
なっている。
A differential amplifier 5 for subtracting the output of the D / A converter 4 from the image signal of the solid-state image pickup device 1 and an A / D converter 7 for converting the output of the differential amplifier 5 into a digital signal.
And an image memory 6 for storing the data of the A / D converter 7, and a central processing unit (CPU: control means of the present invention) 3 for controlling the reference voltage of the D / A converter 4. The light-shielding dummy pixel signal during the operation of the solid-state imaging device 1 is compared with the light-shielding dummy pixel data stored in the memory 2, and D is calculated based on the result.
The reference voltage of the / A converter 4 is controlled.

【0016】このような構成のものにおいて、固体撮像
素子1の画素信号を読み出す際、出力される画素に対応
する暗時出力データを、暗時出力メモリ2から出力し、
D/Aコンバータ4によりアナログ信号に変換した後、
差動増幅器5により、固体撮像素子1の画素信号から暗
時出力分を差引く。差動増幅器5の出力はA/Dコンバ
ータ7によってデジタル信号に変換された後、画像メモ
リ6に記憶される。このとき、暗時出力メモリ2に記憶
された暗時出力と、固体撮像素子1の暗時出力とが一致
しなければこの補正方法は無効である。
In such a structure, when the pixel signal of the solid-state image pickup device 1 is read, the dark output data corresponding to the output pixel is output from the dark output memory 2.
After converting to an analog signal by the D / A converter 4,
The differential amplifier 5 subtracts the dark output from the pixel signal of the solid-state image sensor 1. The output of the differential amplifier 5 is converted into a digital signal by the A / D converter 7 and then stored in the image memory 6. At this time, if the dark output stored in the dark output memory 2 does not match the dark output of the solid-state image sensor 1, this correction method is invalid.

【0017】このようなことから、図1では、CPU3
は、暗時出力メモリ2から遮光ダミー画素の暗時出力を
入力し、画像メモリ6から固体撮像素子1の遮光ダミー
画素の暗時出力を入力し、この両暗時出力レベルが一致
するようにD/Aコンバータ4のリファレンス電圧を制
御するように構成されている。
Therefore, in FIG. 1, the CPU 3
Input the dark output of the light-shielding dummy pixel from the dark output memory 2 and the dark output of the light-shielding dummy pixel of the solid-state image sensor 1 from the image memory 6 so that the both dark output levels match. It is configured to control the reference voltage of the D / A converter 4.

【0018】一般に固体撮像素子の画素は、画素を入力
するための有効画素、画像入力には用いないダミー画素
があり、ダミー画素の中には、画素の受光部を遮光され
た遮光ダミー画素が含まれ、有効画素と同一の温度、蓄
積時間で駆動されるので、暗時出力のモニタとして使用
可能である。図1の例では、遮光ダミー画素は、画像入
力用有効画素と同一の条件で駆動されているため、有効
画素の暗時出力レベルがk倍となれば遮光ダミー画素の
暗時出力レベルもk倍になるので暗時出力メモリ1に記
憶された遮光ダミー画素の暗時出力レベルと固体撮像素
子2の遮光ダミー画素の暗時出力レベルとを一致させる
ことにより、有効画素についても高精度な暗時出力が得
られ、高精度な暗時出力補正で実現可能となる。
Generally, a pixel of a solid-state image pickup device includes an effective pixel for inputting a pixel and a dummy pixel not used for image input. Among the dummy pixels, a light-shielding dummy pixel in which a light receiving portion of the pixel is shielded is shielded. Since it is included and driven at the same temperature and storage time as the effective pixel, it can be used as a monitor for dark output. In the example of FIG. 1, since the light-shielding dummy pixels are driven under the same conditions as the image input effective pixels, if the dark output level of the effective pixels is k times, the dark output level of the light shielding dummy pixels is also k. Therefore, by matching the dark output level of the light-shielding dummy pixel stored in the dark output memory 1 with the dark output level of the light-shielding dummy pixel of the solid-state image sensor 2, the effective pixel is also highly accurately dark. Time output can be obtained and can be realized by highly accurate dark time output correction.

【0019】図2は本発明の第1実施例を示すブロック
図である。暗時出力メモリ9には、CCD10のある温
度、ある蓄積時間における各画素の暗時出力データが記
憶されており、タイミングジェネレータ8から記憶され
た暗時出力データのアドレス信号を受け、アドレス信号
に対応した暗時出力データを出力する。D/Aコンバー
タ12は暗時出力データをアナログ信号に変換し、差動
増幅器13に入力する。また、CCD10は、タイミン
グジェネレータ8からの駆動パルスにより駆動され、C
CD10の受光面上に投影された画像を電気信号に変換
し、差動増幅器13に入力する。差動増幅器13は、C
CD10の画像信号から、暗時出力分を差引く。差動増
幅器13の出力はA/Dコンバータ15によりデジタル
データに変換され、画像メモリ14に記憶される。CP
U11は、画像メモリ14に記憶されたCCD10の遮
光ダミー画素の出力レベルを入力するとともに、暗時出
力メモリ9に記憶されたCCD10の遮光ダミー画素の
出力レベルを入力し、両レベルを比較することにより両
レベルが一致するようなD/Aコンバータ12のリファ
レンス電圧を算出し、D/Aコンバータ12にそのリフ
ァレンス電圧を出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention. The dark output memory 9 stores dark output data of each pixel at a certain temperature of the CCD 10 at a certain accumulation time, receives an address signal of the dark output data stored from the timing generator 8, and outputs it as an address signal. Output the corresponding dark output data. The D / A converter 12 converts the dark output data into an analog signal and inputs it to the differential amplifier 13. Further, the CCD 10 is driven by the drive pulse from the timing generator 8, and C
The image projected on the light receiving surface of the CD 10 is converted into an electric signal and input to the differential amplifier 13. The differential amplifier 13 is C
The dark output is subtracted from the image signal of the CD 10. The output of the differential amplifier 13 is converted into digital data by the A / D converter 15 and stored in the image memory 14. CP
U11 inputs the output level of the light-shielding dummy pixel of the CCD 10 stored in the image memory 14 and the output level of the light-shielding dummy pixel of the CCD 10 stored in the dark-time output memory 9, and compares both levels. Then, the reference voltage of the D / A converter 12 such that the two levels match is calculated, and the reference voltage is output to the D / A converter 12.

【0020】以下、このように構成された第1実施例の
動作について説明する。CCD10の暗時出力レベルは
温度及び蓄積時間により変化する。また、CCD10の
暗時出力レベルは各画素により異なるため、精度の高い
暗時出力補正を行うためには、各画素ごとに補正をする
必要がある。
The operation of the first embodiment thus constructed will be described below. The dark output level of the CCD 10 changes depending on the temperature and the storage time. Further, since the dark output level of the CCD 10 differs depending on each pixel, it is necessary to perform correction for each pixel in order to perform highly accurate dark output correction.

【0021】このようなことから、第1実施例では、あ
る温度、ある蓄積時間における各画素の暗時出力レベル
を暗時出力レベルの基準値として暗時出力メモリ9に記
憶しておき、実際にCCD10によって画像入力する条
件下で1度画像入力を行なう。そして、CPU11は、
暗時出力メモリ9に記憶されたCCD10の遮光ダミー
画素の暗時出力を入力するとともに、実際にCCD10
により画像入力した時の遮光ダミー画素の暗時出力を画
像メモリ14から入力する。遮光ダミー画素と有効画素
とは常に同一の条件下で駆動されているため、遮光ダミ
ー画素と有効画素の暗時出力の比は常に一定となってい
る。従って、暗時出力メモリ9に記憶された遮光ダミー
画素の暗時出力レベルと、画像メモリ14に記憶された
遮光ダミー画素のの暗時出力レベルをCPU11が入力
し、両暗時出力レベルを比較し、両暗時出力レベルが一
致するようにD/Aコンバータ12のリファレンス電圧
を制御することにより、D/Aコンバータ12から出力
される全ての画素についての暗時出力レベルが、CCD
10の出力信号に含まれる暗時出力と一致するので、暗
時出力の精密な補正が可能となる。
For this reason, in the first embodiment, the dark output level of each pixel at a certain temperature and a certain storage time is stored in the dark output memory 9 as a reference value of the dark output level and is actually stored. The image is input once under the condition that the image is input by the CCD 10. Then, the CPU 11
The dark output of the light-shielding dummy pixel of the CCD 10 stored in the dark output memory 9 is input and the CCD 10 is actually used.
The dark output of the light-shielding dummy pixel when the image is input is input from the image memory 14. Since the light-shielding dummy pixel and the effective pixel are always driven under the same condition, the dark output ratio of the light-shielding dummy pixel and the effective pixel is always constant. Therefore, the CPU 11 inputs the dark output level of the light-shielding dummy pixel stored in the dark output memory 9 and the dark output level of the light-shielding dummy pixel stored in the image memory 14, and compares the both dark output levels. However, by controlling the reference voltage of the D / A converter 12 so that both dark output levels match, the dark output levels of all the pixels output from the D / A converter 12 become
Since the output coincides with the dark output included in the output signal 10, the dark output can be precisely corrected.

【0022】図3は本発明の第2実施例を示すブロック
図である。CCD17はタイミングジェネレータ16の
駆動パルスにより所定の条件で駆動される。CCD17
の出力信号は、遮光ダミー画素信号、有効画素信号とい
う順で連続して出力される。サンプルホールド回路19
は、タイミングジェネレータ16からタイミングパルス
を受け、CCD17の遮光ダミー画素信号レベルをCC
D17の一走査ごとにサンプリングし、保持する。サン
プルホールド回路19によって保持された信号は増幅器
20により所定の電圧増幅を受けた後、D/Aコンバー
タ21のリファレンス電圧として、D/Aコンバータ2
1に供給される。メモリ18には、CCD17の各画素
のある温度、ある蓄積時間における暗時出力が記憶され
ており、タイミングジェネレータ16からのアドレス信
号に対応した暗時出力データをD/Aコンバータ21に
出力する。D/Aコンバータ21は、暗時出力データを
アナログ信号に変換し、差動増幅器22に入力され、C
CD17から出力される画像信号中に含まれる暗時出力
を差引くようになっている。メモリ18に記憶されたC
CD17の暗時出力データは、基準となる遮光ダミー画
素のデータが規定された値DOBとなるように他の画素の
暗時出力データも同様に比例換算して記憶されており、
D/Aコンバータ21のリファレンス電圧をVDAREF
すると、D/Aコンバータ21から出力される遮光ダミ
ー画素の暗時出力電圧VOBREF は、 VOBREF =DOB×VDAREF …(1) で表わされる。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The CCD 17 is driven under predetermined conditions by the drive pulse of the timing generator 16. CCD17
The output signal of is continuously output in the order of the light-shielding dummy pixel signal and the effective pixel signal. Sample hold circuit 19
Receives a timing pulse from the timing generator 16 and sets the light shielding dummy pixel signal level of the CCD 17 to CC.
D17 is sampled for each scan and held. The signal held by the sample hold circuit 19 is subjected to predetermined voltage amplification by the amplifier 20, and then used as a reference voltage for the D / A converter 21.
1 is supplied. The memory 18 stores the dark output of each pixel of the CCD 17 at a certain temperature and a certain storage time, and outputs the dark output data corresponding to the address signal from the timing generator 16 to the D / A converter 21. The D / A converter 21 converts the dark output data into an analog signal, which is input to the differential amplifier 22 and C
The dark output included in the image signal output from the CD 17 is subtracted. C stored in memory 18
In the dark output data of the CD 17, the dark output data of other pixels are similarly proportionally converted and stored so that the data of the light-shielding dummy pixel serving as the reference becomes the specified value D OB ,
When the reference voltage of the D / A converter 21 is V DAREF , the dark output voltage V OBREF of the light-shielding dummy pixel output from the D / A converter 21 is represented by V OBREF = D OB × V DAREF (1) .

【0023】第1実施例で述べたように、D/Aコンバ
ータ21から出力される遮光ダミー画素の暗時出力V
OBREF と、CCD17から出力される遮光ダミー画素V
OBOUTのレベルを一致させるようにD/Aコンバータ2
1のリファレンス電圧VDAREFを制御すれば良い。 VOBREF =VDAREF …(2) 従って、(1)式と(2)式とからD/Aコンバータ2
1のリファレンス電圧VDAREF は、(3)式のようにな
る。 VDAREF =1/DOB×VOBOUT …(3) この(3)式から増幅器20の増幅率は1/DOBとすれ
ば良い。
As described in the first embodiment, the dark output V of the light-shielding dummy pixel output from the D / A converter 21.
OBREF and light-shielding dummy pixel V output from CCD 17
D / A converter 2 to match the OBOUT level
The reference voltage V DAREF of 1 may be controlled. V OBREF = V DAREF (2) Therefore, from the equations (1) and (2), the D / A converter 2
The reference voltage V DAREF of 1 is expressed by the equation (3). V DAREF = 1 / D OB × V OBOUT (3) From the equation (3), the amplification factor of the amplifier 20 may be 1 / D OB .

【0024】以上のような構成することにより、CCD
17の走査ごとに暗時出力の基準となる遮光ダミー画素
の出力をサンプリングし、その出力に基づいて有効画素
の暗時出力に補正をかけるため温度、蓄積時間の変化に
対してリアルタイムで対応でき、しかも高精度な暗時出
力の補正が可能となる。
With the above configuration, the CCD
The output of the light-shielding dummy pixel, which is the reference of the dark output, is sampled every 17 scans, and the dark output of the effective pixel is corrected based on the output, so that changes in temperature and storage time can be dealt with in real time. Moreover, it is possible to accurately correct the dark output.

【0025】ここで、本発明の第3実施例について図2
を参照して説明するが、図2の実施例と同一構成である
が、第2実施例とは以下の点が異なる。すなわち、CP
U11は、CCD10の受光面光量等の条件により、適
正な電荷蓄積時間を算出し、タイミングジェネレータ8
に指令を出力し、CCD10の電荷蓄積時間を制御して
いる点が追加されている。CCD10の暗時出力は、蓄
積時間に比例することが知られている。また、CPU1
1は、電荷蓄積時間を変化させる際D/Aコンバータ1
2のリファレンス電圧も、電荷蓄積時間の変化量に対応
させて変化させる。
FIG. 2 shows the third embodiment of the present invention.
Although the configuration is the same as that of the embodiment of FIG. 2, the following points are different from the second embodiment. That is, CP
U11 calculates an appropriate charge accumulation time according to the conditions such as the light receiving surface of the CCD 10 and the like, and the timing generator 8
Is added to control the charge storage time of the CCD 10. It is known that the dark output of the CCD 10 is proportional to the accumulation time. Also, CPU1
1 is a D / A converter 1 when changing the charge storage time
The reference voltage of 2 is also changed according to the change amount of the charge storage time.

【0026】このように構成することにより、CCD1
0の電荷蓄積時間がk倍となった場合、CCD10の各
画素の暗時出力レベルもk倍になるので、D/Aコンバ
ータ12のリファレンス電圧をk倍にし、補正するため
の暗時出力レベルをk倍にすることにより暗時出力を正
確に補正することができる。従って、第3実施例によれ
ば、CCD10の温度変化による暗時出力の変化だけで
はなく、CCD10の蓄積時間の変化に対しても高速か
つ高精度な対応が可能となる。
With this configuration, the CCD 1
When the charge accumulation time of 0 becomes k times, the dark output level of each pixel of the CCD 10 also becomes k times. Therefore, the reference voltage of the D / A converter 12 is made k times to correct the dark output level. By multiplying by, it is possible to accurately correct the dark output. Therefore, according to the third embodiment, not only the change in the dark output due to the temperature change of the CCD 10 but also the change in the storage time of the CCD 10 can be quickly and accurately handled.

【0027】次に、第4実施例について図4を参照して
説明する。図4は、例えば図2の実施例の暗時出力メモ
リ9に予め記憶されている内容を、以下に述べるような
理由で以下のように変更したものである。図において、
φ1はCCDの電荷転送クロック、φRはリセットパル
スである。図4(a)は、図2の第1実施例の場合であ
り、各画素信号ごとにリセットパルスφRを出力し、1
画素の信号を出力するように駆動するようになってい
る。しかしながら、1画素の暗時出力は非常に小さく精
度よく測定することが難しいため、D/Aコンバータ1
2のリファレンス電圧算出に誤差が生じやすい。
Next, a fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram in which, for example, the contents stored in advance in the dark output memory 9 of the embodiment of FIG. 2 are changed as follows for the reason described below. In the figure,
φ1 is a CCD charge transfer clock, and φR is a reset pulse. FIG. 4A shows the case of the first embodiment of FIG. 2, in which a reset pulse φR is output for each pixel signal and
Driving is performed so as to output a pixel signal. However, since the dark output of one pixel is very small and it is difficult to measure accurately, the D / A converter 1
An error is likely to occur in the calculation of the reference voltage of 2.

【0028】そこで本実施例では、図4(b)に示すよ
うに、リセットパルスφRを遮光ダミー画素部で間引
き、複数の遮光ダミー画素の合成暗時出力をCCD出力
信号として取り出す。複数の画素の暗時出力を合成する
ことにより信号レベルは比較的大きくなり、各画素のレ
ベルが平均化されるため、精度よく測定できることが可
能となり、D/Aコンバータのリファレンス電圧も精度
よく算出できるため、さらに高精度な暗時出力補正が可
能となる。
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 4B, the reset pulse φR is thinned out in the light-shielding dummy pixel portion, and the combined dark output of a plurality of light-shielding dummy pixels is taken out as a CCD output signal. By combining the dark output of a plurality of pixels, the signal level becomes relatively large and the levels of each pixel are averaged, so that it is possible to perform accurate measurement, and the reference voltage of the D / A converter is also calculated accurately. Therefore, it is possible to perform more accurate dark output correction.

【0029】[0029]

【発明の効果】本発明によれば、固体撮像素子の出力信
号中に含まれる各画素の暗時出力に対して、温度検出手
段などを必要とせず簡単な構成で、高精度な補正ができ
る固体撮像素子の暗時出力補正装置を提供できる。
According to the present invention, the dark output of each pixel included in the output signal of the solid-state image pickup device can be corrected with high precision by a simple structure without requiring temperature detecting means. A dark output correction device for a solid-state image sensor can be provided.

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

【図1】本発明による固体撮像素子の暗時出力補正装置
の概略構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a dark-state output correction apparatus for a solid-state image sensor according to the present invention.

【図2】本発明の固体撮像素子の暗時出力補正装置の第
1実施例を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of a dark-state output correction apparatus for a solid-state image sensor according to the present invention.

【図3】本発明の固体撮像素子の暗時出力補正装置の第
2実施例を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the dark-time output correction apparatus for a solid-state image sensor according to the present invention.

【図4】本発明の固体撮像素子の暗時出力補正装置の第
4実施例を説明するためのブロック図。
FIG. 4 is a block diagram for explaining a fourth embodiment of the dark-state output correction apparatus for a solid-state image sensor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…固体撮像素子、2…暗時出力メモリ、3…CPU
(中央処理装置)、4…D/Aコンバータ、5…差動増
幅器、6…画像メモリ、7…A/Dコンバータ。
1 ... Solid-state imaging device, 2 ... Dark output memory, 3 ... CPU
(Central processing unit), 4 ... D / A converter, 5 ... Differential amplifier, 6 ... Image memory, 7 ... A / D converter.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体撮像素子の有効画素の暗時出力デー
タおよび遮光ダミー画素の暗時出力データを予め記憶し
たメモリと、 前記固体撮像素子の画素信号出力に同期して、前記メモ
リの暗時出力データを順次アナログ信号に変換するD/
Aコンバータと、 前記固体撮像素子の動作中における遮光ダミー画素信号
と、前記メモリに記憶された遮光ダミー画素データとを
比較する比較手段と、 この比較手段の出力に基づいて、前記D/Aコンバータ
のリファレンス電圧を制御する制御手段と、 を具備した固体撮像素子の暗時出力補正装置。
1. A memory in which dark output data of effective pixels of a solid-state image sensor and dark output data of light-shielding dummy pixels are stored in advance, and a dark signal of the memory is synchronized with a pixel signal output of the solid-state image sensor. D / that sequentially converts the output data to analog signals
An A converter, a comparison unit that compares the light-shielding dummy pixel signal during the operation of the solid-state imaging device with the light-shielding dummy pixel data stored in the memory, and the D / A converter based on the output of the comparison unit. And a control unit for controlling the reference voltage of the solid-state image pickup device.
【請求項2】 固体撮像素子の有効画素の暗時出力デー
タおよび複数の遮光ダミー画素信号を加算したデータを
予め記憶したメモリと、 前記固体撮像素子の画素信号出力に同期して、前記メモ
リの暗時出力データを順次アナログ信号に変換するD/
Aコンバータと、 前記固体撮像素子の画素信号を読出す際に複数の遮光ダ
ミー画素信号と、前記メモリに記憶された加算した平均
化された複数の遮光ダミー画素データとを比較する比較
手段と、 この比較手段の出力に基づいて、前記D/Aコンバータ
のリファレンス電圧を制御する制御手段と、 を具備した固体撮像素子の暗時出力補正装置。
2. A memory in which dark output data of effective pixels of a solid-state image sensor and data obtained by adding a plurality of light-shielding dummy pixel signals are stored in advance, and in synchronization with a pixel signal output of the solid-state image sensor, D / that sequentially converts dark output data to analog signals
A converter, and a comparing unit that compares a plurality of light-shielding dummy pixel signals when reading the pixel signal of the solid-state image sensor with the averaged plurality of light-shielding dummy pixel data stored in the memory. A dark-state output correction apparatus for a solid-state image sensor, comprising: a control unit that controls the reference voltage of the D / A converter based on the output of the comparison unit.
JP4331355A 1992-12-11 1992-12-11 Dark output correction device for solid-state imaging device Expired - Fee Related JP2984494B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4331355A JP2984494B2 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Dark output correction device for solid-state imaging device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4331355A JP2984494B2 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Dark output correction device for solid-state imaging device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06178212A true JPH06178212A (en) 1994-06-24
JP2984494B2 JP2984494B2 (en) 1999-11-29

Family

ID=18242758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4331355A Expired - Fee Related JP2984494B2 (en) 1992-12-11 1992-12-11 Dark output correction device for solid-state imaging device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2984494B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001526507A (en) * 1997-12-05 2001-12-18 インテル・コーポレーション Dark frame elimination of video peripherals based on attached CMOS sensor
JP2004525573A (en) * 2001-03-29 2004-08-19 ギブン・イメージング・リミテッド Method for timing control
JP2007183148A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd X-ray imaging apparatus
WO2007091369A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Fixed-pattern noise eliminating device, solid-state image pickup device, electronic apparatus, and fixed-pattern noise eliminating program
WO2009128338A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 株式会社トプコン Photometer
US8072513B2 (en) 2007-05-02 2011-12-06 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing system, signal processing circuit, and signal processing method

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001526507A (en) * 1997-12-05 2001-12-18 インテル・コーポレーション Dark frame elimination of video peripherals based on attached CMOS sensor
JP2004525573A (en) * 2001-03-29 2004-08-19 ギブン・イメージング・リミテッド Method for timing control
JP2007183148A (en) * 2006-01-06 2007-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd X-ray imaging apparatus
WO2007091369A1 (en) * 2006-02-10 2007-08-16 Sharp Kabushiki Kaisha Fixed-pattern noise eliminating device, solid-state image pickup device, electronic apparatus, and fixed-pattern noise eliminating program
KR100981943B1 (en) * 2006-02-10 2010-09-13 샤프 가부시키가이샤 Fixed-pattern noise eliminating device, solid-state image pickup device, electronic apparatus, and recording medium recorded fixed-pattern noise eliminating program
US8072513B2 (en) 2007-05-02 2011-12-06 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing system, signal processing circuit, and signal processing method
US8456550B2 (en) 2007-05-02 2013-06-04 Canon Kabushiki Kaisha Image capturing system for correcting signals output from defective pixels
WO2009128338A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 株式会社トプコン Photometer
KR101239573B1 (en) * 2008-04-15 2013-03-18 가부시키가이샤 토프콘 Photometer
JP5378359B2 (en) * 2008-04-15 2013-12-25 株式会社トプコン Photometric device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2984494B2 (en) 1999-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3949162A (en) Detector array fixed-pattern noise compensation
EP0458030B1 (en) Defect correction for CCD and CID imagers
JPH0795821B2 (en) Imaging device
JPS61133784A (en) Apparatus for extracting signal indicating level of dark current
US6522355B1 (en) Digital nonuniformity correction for image sensors
JP2984494B2 (en) Dark output correction device for solid-state imaging device
JPH11112884A (en) Method for correcting dark current of video camera device and video camera device using the method
JPH0923358A (en) Video camera
JP4363781B2 (en) Improved image processing
JP2680879B2 (en) Infrared imaging device
JP2003247889A (en) Infrared image pickup apparatus
JP4364348B2 (en) Imaging circuit and spatial compensation method
JPH0374967A (en) Picture correction circuit
JPH04286477A (en) Infrared image pickup device
JPH07105916B2 (en) Imaging device
JP2882081B2 (en) Image signal processing circuit
JP3889123B2 (en) Method for scanning an image using a detector including an array of radiation sensors and apparatus for scanning an image
JPH01154684A (en) High sensitive camera device
JPS5847225A (en) Method and device for correcting temperature for solid state sensor
JP2511023Y2 (en) Image input device
JP3261004B2 (en) Shading correction method
JP3352097B2 (en) Signal output device for photoelectric conversion element
JP2890736B2 (en) Image signal processing circuit
JPH11355666A (en) Picture element defect detector
JPS63139483A (en) Solid-state image pickup device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990824

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees