JP2007049533A

JP2007049533A - Imaging apparatus and electronic information equipment

Info

Publication number: JP2007049533A
Application number: JP2005233223A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takano; 悟高野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-08-11
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2007-02-22

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain uncolored images by performing appropriate correction without using a line memory, LUT, or the like. SOLUTION: By providing a linearity correction circuit 36A having an addition circuit 362 for adding an offset value for each pixel with respect to a digital signal outputted from an A/D circuit in time sequence, and an offset value generation control circuit 361 for generating the offset value to be added by variable control for each pixel; an offset value is variably controlled and added for each pixel in accordance with the output pixel array of an area sensor, a set gain value of an AGC circuit, a signal output period, white balance data, etc. COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被写体光を撮像するＣＣＤなどのエリアセンサーからの撮像信号を信号処理する撮像装置および、これを用いて信号処理した画像データの表示やメモリへの記憶などを行う電子スチルカメラまたは電子ビデオカメラなどのデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus that performs signal processing of an image pickup signal from an area sensor such as a CCD that picks up subject light, and an electronic still camera or an electronic display that displays image data processed using the image sensor and stores the image data in a memory. The present invention relates to electronic information devices such as digital cameras such as video cameras and mobile phone devices with cameras.

従来、この種の従来の電子情報機器は、入射光である撮像光（被写体光）を光電変換する受光部とこの光電変換によって得られる撮像電荷（信号電荷）を電荷転送する電荷転送部（垂直電荷転送部および水平電荷転送部）を有するＣＣＤ（Charge Coupled Device：電荷結合素子）などのエリアセンサーと、このエリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路とが設けられた固体撮像装置を備えている。また、この従来の電子情報機器は、エリアセンサーからの出力に対して相関サンプリングを行うＣＤＳ回路と、このＣＤＳ回路からの出力を利得処理するＡＧＣ回路と、このＡＧＣ回路からの出力信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ変換回路とを有するＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路と、このＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路からの出力信号に対して各種信号処理を行う信号処理回路と、上記エリアセンサー、エリアセンサー駆動回路および信号処理回路に対して制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路と、各回路の制御を行う制御回路とを備えている。さらに、従来の電子情報機器は、信号処理回路からの映像出力により表示画面上に画像を表示する表示部を有している。 Conventionally, this type of conventional electronic information device includes a light receiving unit that photoelectrically converts imaging light (subject light) that is incident light, and a charge transfer unit (vertical transfer) that transfers image pickup charge (signal charge) obtained by this photoelectric conversion. A solid-state imaging device provided with an area sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) having a charge transfer unit and a horizontal charge transfer unit and an area sensor driving circuit for driving the area sensor is provided. In addition, this conventional electronic information device includes a CDS circuit that performs correlation sampling on the output from the area sensor, an AGC circuit that performs gain processing on the output from the CDS circuit, and an output signal from the AGC circuit as an analog signal. A CDS / AGC / A / D signal processing circuit having an A / D conversion circuit for digital conversion, and a signal processing circuit for performing various signal processing on an output signal from the CDS / AGC / A / D signal processing circuit; A drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the area sensor, the area sensor driving circuit and the signal processing circuit, and a control circuit for controlling each circuit. Furthermore, the conventional electronic information device has a display unit that displays an image on a display screen by video output from the signal processing circuit.

このような従来の撮像装置を用いたデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの従来の電子情報機器において、エリアセンサーのリニアリティが良くない場合、グレースケールなどの低階調や暗い部分、髪の毛などの黒色などのように色情報が無い被写体を撮像した表示画面上の画像に着色が生じたり、また、低輝度部において色相が変わるという問題があった。 When the linearity of the area sensor is not good in a conventional electronic information device such as a digital camera or a camera-equipped mobile phone device using such a conventional imaging device, it may be low gradation such as gray scale, dark areas, hair, etc. There has been a problem that an image on a display screen obtained by imaging a subject having no color information, such as black, is colored, and the hue changes in a low luminance part.

この問題に対して、例えば特許文献１に開示されている従来技術では、エリアセンサー出力をデジタル変換した後に各種信号処理を行う信号処理回路や補正回路によって、基準となるリニアリティデータを保持させておき、そのデータを元にLUT（ルックアップテーブル）を用いて補正を行ったり、ＯＢ（ＯｐｔｉｃａｌＢｌａｃｋ）クランプ処理する際に一律に補正を行ったり、ガンマ処理部で色毎に異なったガンマ特性にてガンマ処理を行うことにより、リニアリティの補正などを行って着色や色相変化を回避している。 To solve this problem, for example, in the prior art disclosed in Patent Document 1, linearity data serving as a reference is held by a signal processing circuit or a correction circuit that performs various signal processing after digitally converting the area sensor output. Based on the data, correction is performed using a LUT (Look Up Table), correction is performed uniformly when performing OB (Optical Black) clamping processing, or the gamma processing unit uses different gamma characteristics for each color. By performing gamma processing, color correction and hue change are avoided by correcting linearity.

図７は、代表的な従来のデジタルカメラの撮像装置における要部構成例を示すブロック図である。 FIG. 7 is a block diagram showing an example of a main configuration of a typical conventional digital camera imaging apparatus.

図７において、従来のデジタルカメラの撮像装置１０は、メカニカルシャッターおよびレンズ１と、被写体光を撮像可能とするエリアセンサー（固体撮像素子）２と、ＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理部３と、その出力信号に対して各種信号処理を行う信号処理回路４と、電子シャッターや垂直転送パルスによってエリアセンサー２を駆動するＶ（垂直）ドライバー５と、メカニカルシャッターおよびレンズ１、エリアセンサー２、Ｖドライバー５およびＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理部３に対して制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路６と、外部制御信号が入力されて各回路の制御を行う制御回路７とを備えている。 In FIG. 7, an imaging device 10 of a conventional digital camera includes a mechanical shutter and lens 1, an area sensor (solid-state imaging device) 2 that can image subject light, a CDS / AGC / A / D signal processing unit 3, and the like. , A signal processing circuit 4 for performing various signal processing on the output signal, a V (vertical) driver 5 for driving the area sensor 2 by an electronic shutter or a vertical transfer pulse, a mechanical shutter and lens 1, an area sensor 2, V A drive control pulse generation circuit 6 that generates a control signal for the driver 5 and the CDS / AGC / A / D signal processing unit 3, and a control circuit 7 that receives the external control signal and controls each circuit are provided. Yes.

上記構成により、まず、メカニカルシャッターおよびレンズ１が開状態のときに、被写体光（撮像光）がメカニカルシャッターおよびレンズ１によって集光されてエリアセンサー２に入射される。 With the above configuration, first, when the mechanical shutter and the lens 1 are in the open state, subject light (imaging light) is collected by the mechanical shutter and the lens 1 and is incident on the area sensor 2.

次に、電子シャッターが開状態のときにエリアセンサー２の図示しない各受光部にて撮像光が光電変換され、この光電変換によって得られる撮像電荷がＶドライバー５からの垂直転送パルスにしたがって図示しない垂直電荷転送部を電荷転送して、エリアセンサー２から撮像信号として出力される。 Next, when the electronic shutter is in the open state, the imaging light is photoelectrically converted by each light receiving unit (not shown) of the area sensor 2, and the imaging charge obtained by this photoelectric conversion is not shown according to the vertical transfer pulse from the V driver 5. Charge is transferred from the vertical charge transfer unit and output from the area sensor 2 as an imaging signal.

さらに、エリアセンサー２から出力される撮像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３によって相関サンプリングやＡＧＣ（信号利得制御）、アナログ・デジタル変換などの各処理が順次行われ、さらに、次の信号処理回路４によってホワイトバランス調整やガンマ処理、マトリックス処理などの各種信号処理が行われて、映像信号として表示部側に出力される。 Further, the image pickup signal output from the area sensor 2 is subjected to processing such as correlation sampling, AGC (signal gain control), analog / digital conversion, etc. in order by the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3. Various signal processing such as white balance adjustment, gamma processing, and matrix processing is performed by the signal processing circuit 4 and is output to the display unit side as a video signal.

このとき、エリアセンサー２のリニアリティは、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３によってＯＢクランプ処理を行う際に一律に補正されるか、または、信号処理回路４でガンマ処理を行う際にガンマ特性により補正されるようになっている。エリアセンサー２のリニアリティがＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３でＯＢクランプ処理時に一律に補正される場合について図８を用いて説明する。 At this time, the linearity of the area sensor 2 is uniformly corrected when the OB clamp processing is performed by the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3, or by the gamma characteristic when the signal processing circuit 4 performs gamma processing. It is to be corrected. A case where the linearity of the area sensor 2 is uniformly corrected by the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3 during the OB clamping process will be described with reference to FIG.

図８は、図７のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３の要部構成例を示すブロック図である。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration example of a main part of the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3 of FIG.

図８において、このＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３は、エリアセンサー（固体撮像素子）２からのＣＣＤ出力（撮像信号）に対して相関サンプリングを行うＣＤＳ回路部３１と、ＣＤＳ回路部３１からの出力信号に対して利得処理するＡＧＣ回路部３２と、ＡＧＣ回路３２からの出力信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ回路部３３と、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号をデジタル・アナログ変換するＤ／Ａ回路部３４と、Ｄ／Ａ回路部３４からの出力信号をＯＢクランプ処理してＣＤＳ回路部３１に出力するＯＢＣＬＰ回路３５とを有している。 In FIG. 8, the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3 includes a CDS circuit unit 31 that performs correlation sampling on a CCD output (imaging signal) from the area sensor (solid-state imaging device) 2, and a CDS circuit unit 31. The AGC circuit unit 32 that performs gain processing on the output signal, the A / D circuit unit 33 that performs analog / digital conversion of the output signal from the AGC circuit 32, and the digital / analog output signal from the A / D circuit unit 33 It has a D / A circuit unit 34 for conversion, and an OBCLP circuit 35 that outputs an output signal from the D / A circuit unit 34 to the CDS circuit unit 31 by OB clamping.

このＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３では、まず、ＣＤＳ回路３１にてＣＣＤエリアセンサー２からの撮像信号に対して相関サンプリングが行われ、次に、ＡＧＣ回路部３２にてゲインが掛けられ、ＡＧＣ回路部３２からの出力がＡ／Ｄ回路部３３にてデジタル信号に変換されて信号処理回路４に出力される。さらに、このＡ／Ｄ回路部３３からのデジタル信号出力は、Ｄ／Ａ回路部３４にてアナログ信号に変換された後に、ＯＢＣＬＰ回路３５によるＯＢクランプ処理に用いられて、ＣＤＳ回路部３１に対してフィードバックされる。
特開平７−９５４０７号公報 In the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3, first, correlation sampling is performed on the image pickup signal from the CCD area sensor 2 in the CDS circuit 31, and then gain is multiplied in the AGC circuit unit 32. The output from the AGC circuit unit 32 is converted into a digital signal by the A / D circuit unit 33 and output to the signal processing circuit 4. Further, the digital signal output from the A / D circuit unit 33 is converted into an analog signal by the D / A circuit unit 34 and then used for the OB clamping process by the OBCLP circuit 35 to the CDS circuit unit 31. Feedback.
JP-A-7-95407

しかしながら、上記従来の信号処理回路４による一定量の補正やガンマ特性によってリニアリティ補正を行う従来の方法では、エリアセンサー２のリニアリティ特性のばらつきによって、補正不足が生じることがある。 However, in the conventional method in which linearity correction is performed by a certain amount of correction or gamma characteristic by the conventional signal processing circuit 4, correction may be insufficient due to variations in the linearity characteristic of the area sensor 2.

近年、固体撮像素子の高画素化やチップサイズの縮小化に伴う固体撮像素子（エリアセンサー２）のセルサイズ縮小化が急速に進んでいる。このため、１画素当たりに受光可能な光量が減り、また、取り扱い可能な電荷量が減ることにより、エリアセンサー２の出力部における電荷取り残しによる影響が大きなものとなってきている。 In recent years, the cell size reduction of the solid-state imaging device (area sensor 2) is rapidly progressing with the increase in the number of pixels of the solid-state imaging device and the reduction of the chip size. For this reason, the amount of light that can be received per pixel is reduced, and the amount of charge that can be handled is reduced, so that the influence of charge remaining in the output part of the area sensor 2 has become large.

また、撮像装置の性能としても、エリアセンサー２の感度が低下することにより、ＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路３におけるＡＧＣ回路のゲインを、今まで以上に高ゲイン化する必要が生じてきている。このため、今まで以上にエリアセンサー２のリニアリティ特性が問題となることが増えてきている。 Further, as for the performance of the image pickup device, it is necessary to increase the gain of the AGC circuit in the CDS / AGC / A / D signal processing circuit 3 more than ever since the sensitivity of the area sensor 2 is lowered. ing. For this reason, the linearity characteristic of the area sensor 2 becomes more problematic than ever.

さらに、近年では、エリアセンサーの技術的進歩によって色々な撮影駆動モードが開発されており、エリアセンサーの駆動モードによってエリアセンサーの出力画素配列が変わる場合がある。そのため、同じ撮影条件であっても、エリアセンサーの駆動モードが異なることによってリニアリティ特性が変化して、適正なリニアリティ補正が行えていない場合がある。 Furthermore, in recent years, various shooting drive modes have been developed due to technological advancement of the area sensor, and the output pixel arrangement of the area sensor may change depending on the drive mode of the area sensor. Therefore, even under the same shooting conditions, there are cases where the linearity characteristic changes due to different area sensor drive modes and proper linearity correction cannot be performed.

例えば、従来のＣＣＤエリアセンサーからの出力撮像信号は、図９（ａ）に示すように、画素配列がＲ・Ｇｒ・Ｒ・Ｇｒ・・・である周期と、画素配列がＧｂ・Ｂ・Ｇｂ・Ｂ・・・である周期とがあるが、水平周期で考えた場合、出力される信号の画素配列が一定であった。このため、ＣＣＤエリアセンサーのリニアリティ補正を行う際に、一定の方法で補正を行えばよい場合が多かった。 For example, as shown in FIG. 9A, an output image pickup signal from a conventional CCD area sensor has a period in which the pixel arrangement is R, Gr, R, Gr, and a pixel arrangement is Gb, B, Gb. -Although there is a period of B ..., when considered in the horizontal period, the pixel arrangement of the output signal was constant. For this reason, when the linearity correction of the CCD area sensor is performed, the correction may be performed by a certain method in many cases.

しかしながら、近年では、様々な駆動パターンや駆動モードがあるため、上記図９（ａ）に示すようなＣＣＤエリアセンサーからの出力画素配列だけではなく、図９（ｂ）に示すような出力画素配列が用いられる場合がある。このように、駆動パターンや駆動モードによってＣＣＤエリアセンサーから出力される画素配列が異なるため、その出力画素配列に合わせてリニアリティ補正量を変化させる必要が出てきている。 However, in recent years, since there are various drive patterns and drive modes, not only the output pixel array from the CCD area sensor as shown in FIG. 9A but also the output pixel array as shown in FIG. 9B. May be used. Thus, since the pixel array output from the CCD area sensor differs depending on the drive pattern and drive mode, it is necessary to change the linearity correction amount in accordance with the output pixel array.

さらに、上記エリアセンサー２のリニアリティ特性は、被写体撮影時の色温度によっても変化するため、エリアセンサー２のリニアリティ特性が問題となる場合には、被写体の色温度によってもリニアリティ補正量を変化させる必要がある。 Further, since the linearity characteristic of the area sensor 2 also changes depending on the color temperature at the time of shooting the subject, if the linearity characteristic of the area sensor 2 becomes a problem, it is necessary to change the linearity correction amount also depending on the color temperature of the subject. There is.

さらに、例えばガンマ処理を行う場合に、ＣＤＳ部のゲインや被写体の色温度などに合わせたガンマ処理を行おうとすると、多数のガンマ補正データが保持されたガンマテーブル（ＬＵＴ）が必要となり、さらに、色毎に異なるガンマテーブルを使用してガンマ処理を行う場合にも、より多くのガンマテーブルが必要となるため、データ保持のためのメモリ容量を多く必要とされる。さらに、多くのガンマテーブルから最適なガンマテーブルを選択する必要があり、選択のために多くの選択判定処理を実施する必要がある。 Furthermore, for example, when performing gamma processing, if gamma processing is performed in accordance with the gain of the CDS unit or the color temperature of the subject, a gamma table (LUT) holding a large number of gamma correction data is required. Even when performing gamma processing using a different gamma table for each color, a larger number of gamma tables are required, so that a larger memory capacity is required to hold data. Furthermore, it is necessary to select an optimal gamma table from a large number of gamma tables, and it is necessary to perform many selection determination processes for selection.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、ラインメモリやＬＵＴなどを用いずに、適正な補正を行って着色がない画像を得ることができるための撮像装置および、これを用いたデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described conventional problems, and an image pickup apparatus capable of obtaining an image without coloring by performing appropriate correction without using a line memory or an LUT, and a digital using the same An object of the present invention is to provide an electronic information device such as a camera or a mobile phone device with a camera.

本発明の撮像装置は、入射光を各受光部毎にそれぞれ光電変換して画素毎に撮像信号を得るエリアセンサーと、該エリアセンサからの撮像信号を利得処理した後にデジタル変換する撮像信号処理回路とを有し、該撮像信号処理回路は、該エリアセンサーのリニアリティを補正するために、デジタル変換されたデジタル信号値に対して、画素毎にオフセット値を可変制御して加算するリニアリティ補正回路を有しており、そのことにより上記目的が達成される。なお、このリニアリティ補正回路は撮像信号処理回路とは別に設けられていてもよい。 An image pickup apparatus according to the present invention includes an area sensor that photoelectrically converts incident light for each light receiving unit to obtain an image pickup signal for each pixel, and an image pickup signal processing circuit that performs digital conversion after performing gain processing on the image pickup signal from the area sensor. The imaging signal processing circuit includes a linearity correction circuit that variably controls and adds an offset value for each pixel to a digital signal value that has been digitally converted in order to correct the linearity of the area sensor. And the above object is achieved. This linearity correction circuit may be provided separately from the imaging signal processing circuit.

また、好ましくは、本発明の撮像装置における撮像信号処理回路は、前記エリアセンサの出力に対して相関サンプリングを行うＣＤＳ回路部と、該ＣＤＳ回路部からの出力に対して利得処理を行うＡＧＣ回路部と、該ＡＧＣ回路部からの出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路部とを有する。 Preferably, the imaging signal processing circuit in the imaging apparatus of the present invention includes a CDS circuit unit that performs correlation sampling on the output of the area sensor, and an AGC circuit that performs gain processing on the output from the CDS circuit unit. And an A / D conversion circuit unit for digitally converting the output from the AGC circuit unit.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、オフセット値設定信号を生成する制御回路をさらに有し、前記リニアリティ補正回路は、該オフセット値設定信号に基づいて、画素毎にオフセット値を可変制御して生成するオフセット値生成制御回路と、前記デジタル信号値に画素毎に該オフセット値を加算する加算回路とを有する。なお、本発明の撮像装置において、オフセット値設定信号を生成する制御回路をさらに有し、前記リニアリティ補正回路は、画素毎にオフセット値を可変制御して生成するオフセット値生成制御回路と、前記デジタル信号値に画素毎に該オフセット値を加算する加算回路とを有していてもよい。この場合に、オフセット値生成制御回路は、前記ＡＧＣ回路のゲイン設定値に応じてオフセット値を変化させるようにしてもよい。 Further preferably, the imaging apparatus of the present invention further includes a control circuit that generates an offset value setting signal, and the linearity correction circuit variably controls the offset value for each pixel based on the offset value setting signal. And an addition circuit for adding the offset value for each pixel to the digital signal value. The imaging apparatus of the present invention further includes a control circuit that generates an offset value setting signal, and the linearity correction circuit includes an offset value generation control circuit that variably controls an offset value for each pixel, and the digital An addition circuit that adds the offset value for each pixel to the signal value may be included. In this case, the offset value generation control circuit may change the offset value according to the gain setting value of the AGC circuit.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるリニアリティ補正回路は、前記オフセット値設定信号に基づいて、オフセット補正の有無を制御可能とする。 Further preferably, the linearity correction circuit in the imaging apparatus of the present invention can control the presence / absence of offset correction based on the offset value setting signal.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるオフセット値生成制御回路は、前記デジタル変換されたデジタル信号値の出力信号と１クロック前の出力信号との差分値に応じてオフセット値を変化させる。 Further preferably, the offset value generation control circuit in the imaging apparatus of the present invention changes the offset value in accordance with a difference value between the output signal of the digital signal value that has been digitally converted and the output signal one clock before.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるオフセット値生成制御回路は、前記エリアセンサーから出力される撮像信号の画素の色に応じたオフセット値設定信号に基づいてオフセット値を変化させる。 Further preferably, the offset value generation control circuit in the imaging apparatus of the present invention changes the offset value based on an offset value setting signal corresponding to the color of the pixel of the imaging signal output from the area sensor.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、該駆動制御パルス発生回路は、該エリアセンサーから出力される画素の色を判別する色判別手段を有し、前記リニアリティ補正回路は、該色判別手段から供給される色判別信号にしたがって、前記オフセット値生成制御回路にて生成された複数のオフセット値を切り替えるセレクタ部を有する。 Further preferably, the imaging apparatus of the present invention further includes the area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, and a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit, The control pulse generation circuit has color determination means for determining the color of a pixel output from the area sensor, and the linearity correction circuit generates the offset value according to a color determination signal supplied from the color determination means. A selector unit that switches a plurality of offset values generated by the control circuit;

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における複数のオフセット値は、画素毎に４色（Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂ）または３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各オフセット値である。 Further preferably, the plurality of offset values in the imaging device of the present invention are offset values of four colors (R, Gr, Gb, B) or three colors (R, G, B) for each pixel.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるオフセット値生成制御回路は、前記エリアセンサーの出力画素配列に応じてオフセット値を変化させる。 Further preferably, the offset value generation control circuit in the imaging apparatus of the present invention changes the offset value according to the output pixel array of the area sensor.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、前記出力画素配列は、該駆動制御パルス発生回路が制御する駆動パターンまたは駆動モードに応じて変化する。 Further preferably, the imaging apparatus of the present invention further includes the area sensor, an area sensor driving circuit that drives the area sensor, and a drive control pulse generation circuit that generates a control signal in the imaging signal processing circuit, and the output The pixel array changes according to the drive pattern or drive mode controlled by the drive control pulse generation circuit.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるオフセット値生成制御回路は、前記ＡＧＣ回路のゲイン設定値に応じてオフセット値を変化させる。 Further preferably, the offset value generation control circuit in the imaging apparatus of the present invention changes the offset value according to the gain setting value of the AGC circuit.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるリニアリティ補正回路は、前記ゲイン設定値が所定の基準値以下の場合にオフセット補正を行わず、該ゲイン設定値が所定の基準値を超えた場合に該オフセット補正を行うように制御する。 Further preferably, the linearity correction circuit in the imaging apparatus of the present invention does not perform offset correction when the gain setting value is equal to or less than a predetermined reference value, and the gain setting value exceeds the predetermined reference value. Control to perform offset correction.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置における所定の基準値は、輝度階調が変化する被写体に対して、該被写体の各輝度階調におけるＲ／Ｇ比の確認を行い、ほぼ同じである状態のゲイン設定値とする。 Further preferably, the predetermined reference value in the imaging apparatus of the present invention is substantially the same when the R / G ratio of each luminance gradation of the subject is confirmed for the subject whose luminance gradation changes. The gain setting value.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるリニアリティ補正回路は、前記エリアセンサーからの撮像信号の出力期間を示す制御期間信号に基づいて前記オフセット値を加算する期間を制御する。 Further preferably, the linearity correction circuit in the imaging apparatus of the present invention controls a period in which the offset value is added based on a control period signal indicating an output period of the imaging signal from the area sensor.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、該駆動制御パルス発生回路から得た前記制御期間信号を前記リニアリティ補正回路に出力する。 Further preferably, the imaging apparatus of the present invention further includes the area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, and a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit, The control period signal obtained from the control pulse generation circuit is output to the linearity correction circuit.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置におけるオフセット値生成制御回路は、ホワイトバランスデータに応じたオフセット値設定信号に基づいてオフセット値を変化させる。 Further preferably, the offset value generation control circuit in the imaging apparatus of the present invention changes the offset value based on an offset value setting signal corresponding to the white balance data.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路と、オフセット値設定信号を生成する制御回路をさらに有し、該駆動制御パルス発生回路は、基準となるオフセット量を計算した際のホワイトバランスデータと、被写体を撮影して該制御回路が補正を行う際のホワイトバランスデータとを用いて適正なオフセット値を求め、該適正なオフセット値を該オフセット値設定信号として前記リニアリティ補正回路に出力する。 Further preferably, in the imaging device of the present invention, the area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit, and an offset value setting signal are provided. And a drive control pulse generation circuit, wherein the drive control pulse generation circuit includes white balance data when a reference offset amount is calculated, and white balance data when the control circuit corrects the image by photographing a subject. Is used to determine an appropriate offset value, and the appropriate offset value is output to the linearity correction circuit as the offset value setting signal.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記基準となるオフセット量は、ゲイン設定値が最大のときに計算される。 Further preferably, in the imaging apparatus of the present invention, the reference offset amount is calculated when the gain setting value is maximum.

さらに、好ましくは、本発明の撮像装置において、前記被写体を撮影して補正を行う際のホワイトバランスデータは、処理を行う前のフィールドのデータまたは駆動モードを変更する際に計算によって求められるホワイトバランスデータである。 Further preferably, in the imaging apparatus according to the present invention, the white balance data when the subject is imaged and corrected is the white balance obtained by calculation when changing the field data before the processing or the driving mode. It is data.

本発明の電子情報機器は、本発明の上記撮像装置を用いて得た画像データを表示画面上に表示する表示部と、該画像データを記憶するメモリ部と、該画像データを送信するための通信部とのうち少なくともいずれかを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。 An electronic information device of the present invention includes a display unit that displays image data obtained by using the imaging device of the present invention on a display screen, a memory unit that stores the image data, and a transmitter for transmitting the image data. It has at least any one of communication parts, and the above-mentioned purpose is achieved by it.

上記構成により、以下に、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below with the above configuration.

本発明にあっては、時系列に出力されるデジタル信号値に対して画素毎にオフセット値を加算する加算回路と、画素毎に加算されるオフセット値を可変制御して生成するオフセット値生成制御回路を有するリニアリティ補正回路を設けることにより、従来のようにラインメモリやＬＵＴを用いずに、エリアセンサーのリニアリティ特性をリアルタイムに補正することが可能となる。よって、適正な補正を行って着色がない画像を得ることが可能となる。 In the present invention, an addition circuit that adds an offset value for each pixel to a digital signal value output in time series, and an offset value generation control that variably generates an offset value to be added for each pixel By providing a linearity correction circuit having a circuit, it is possible to correct the linearity characteristics of the area sensor in real time without using a line memory or an LUT as in the prior art. Therefore, it is possible to obtain an image without coloring by performing appropriate correction.

例えば、エリアセンサーから出力される画素の色を判別する判別手段を設けて、画素の色に応じてオフセット値を変化させることが可能となる。また、駆動モードまたは駆動パターンによって変化する出力画素配列に応じてオフセット値を変化させることが可能となる。さらに、ＡＧＣ回路のゲイン設定値に応じてオフセット値を変化させることが可能となる。さらに、オフセット値を変化させる期間をエリアセンサーからの信号出力期間に制御することも可能となる。さらには、基準となるオフセット値を求めたときのホワイトバランスデータと撮影時のホワイトバランスデータとを用いてオフセット値を変化させることも可能となる。 For example, it is possible to provide a discriminating means for discriminating the color of the pixel output from the area sensor and change the offset value according to the color of the pixel. In addition, the offset value can be changed according to the output pixel array that changes depending on the drive mode or drive pattern. Furthermore, the offset value can be changed according to the gain setting value of the AGC circuit. Furthermore, it is possible to control the period during which the offset value is changed to the signal output period from the area sensor. Furthermore, it is also possible to change the offset value using the white balance data when the reference offset value is obtained and the white balance data at the time of shooting.

以上により、本発明によれば、エリアセンサーのリニアリティ特性が良くない場合に、画素の色、駆動パターンや駆動モードによる出力画素配列、ＡＧＣ回路のゲイン設定値、制御期間信号、被写体のホワイトバランスデータなどに応じて、画素毎に適正な値に可変制御されたオフセット値を、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号に加算することにより、従来のようにラインメモリやＬＵＴ（ルックアップテーブル）を用いずにエリアセンサーのリニアリティを適正に補正することが可能となる。これにより、ＣＣＤなどのエリアセンサーを用いた電子カメラおよびビデオカメラなどの撮像装置において、エリアセンサーのリニアリティが良くない場合に、グレースケールなどの低階調や暗い部分、髪の毛等の黒色などのように色情報が無い被写体を撮像した画像に着色が生じたり、また、低輝度部において色相が変わるという問題を防いで、着色のない画像を得ることができる。 As described above, according to the present invention, when the linearity characteristic of the area sensor is not good, the pixel color, the output pixel array according to the drive pattern and the drive mode, the gain setting value of the AGC circuit, the control period signal, and the subject white balance data By adding an offset value variably controlled to an appropriate value for each pixel in accordance with the digital signal output from the A / D conversion circuit, a line memory or LUT (look-up table) as in the past is used. It is possible to appropriately correct the linearity of the area sensor without using the. As a result, in an imaging device such as an electronic camera or video camera using an area sensor such as a CCD, if the linearity of the area sensor is not good, such as low gradation such as gray scale, dark areas, black such as hair, etc. Thus, it is possible to prevent the problem that the image obtained by capturing the subject having no color information is colored or the hue is changed in the low-luminance part, thereby obtaining an image without coloring.

以下に、本発明の撮像装置の実施形態を、電子情報機器としてデジタルカメラに適用した場合について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、電子情報機器として、本発明の撮像装置を用いて信号処理した画像データの表示やメモリへの記憶などを行う電子スチルカメラまたは電子ビデオカメラなどのデジタルカメラに限らず、本発明の撮像装置を用いて信号処理した画像データの表示やメモリへの記憶の他に、データ通信を可能とするカメラ付き携帯電話装置であってもよい。 Hereinafter, a case where an embodiment of an imaging device of the present invention is applied to a digital camera as an electronic information device will be described in detail with reference to the drawings. Note that the electronic information apparatus is not limited to a digital camera such as an electronic still camera or an electronic video camera that displays image data that has been signal-processed using the imaging apparatus of the present invention and stores the image data in a memory. In addition to displaying image data signal-processed using and storing the image data in a memory, it may be a camera-equipped mobile phone device that enables data communication.

図１は、本発明の実施形態に係るデジタルカメラの撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。なお、図１では、ＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路以外は図７の各構成部材とその作用効果が同じであるので同一の符号を付してその説明を省略する。 FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of an imaging apparatus of a digital camera according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, except for the CDS / AGC / A / D signal processing circuit, the function and effect are the same as those of the components shown in FIG.

図２は、図１のＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路３Ａの要部構成例を示すブロック図である。なお、図２では、図７の各構成部材と同一の作用効果を奏する各構成部材には同一の符号を付している。また、図２では、ゲイン設定値のラインがリニアリティ補正回路３６に入力されているが（実施形態４に相当）、このラインはない場合（実施形態１〜３、５、６）もある。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a main part of the CDS / AGC / A / D signal processing circuit 3A of FIG. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the respective constituent members having the same operational effects as the respective constituent members in FIG. 7. In FIG. 2, the gain setting value line is input to the linearity correction circuit 36 (corresponding to the fourth embodiment), but this line may not be present (the first to third, fifth, and sixth embodiments).

図１および図２において、装置としてのデジタルカメラ１０Ａは、エリアセンサ２からの撮像信号を利得処理した後にデジタル変換する撮像信号処理回路としてのＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３Ａと、メカニカルシャッターおよびレンズ１、エリアセンサー２、Ｖドライバー５およびＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理部３Ａに対して制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路６Ａと、外部制御信号が入力されて、ＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理部３Ａ、信号処理回路４および駆動制御パルス発生回路６Ａの制御を行う制御回路７Ａとを有している。 1 and 2, a digital camera 10A as an apparatus includes a CDS / AGC / AD signal processing circuit 3A as an imaging signal processing circuit that performs digital conversion after performing gain processing on an imaging signal from the area sensor 2, a mechanical shutter, A drive control pulse generation circuit 6A that generates control signals for the lens 1, the area sensor 2, the V driver 5, and the CDS / AGC / A / D signal processing unit 3A, and an external control signal are input to the CDS / AGC / A control circuit 7A for controlling the A / D signal processing unit 3A, the signal processing circuit 4, and the drive control pulse generating circuit 6A is provided.

このＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３Ａは、エリアセンサー（固体撮像素子）２からのＣＣＤ出力（撮像信号）に対して相関サンプリングを行うＣＤＳ回路部３１と、ＣＤＳ回路部３１からの出力信号に対して利得処理するＡＧＣ回路部３２Ａと、このＡＧＣ回路３２Ａからの出力信号をアナログ・デジタル変換するＡ／Ｄ回路部３３と、Ａ／Ｄ回路部３３からのデジタル出力信号をデジタル・アナログ変換するＤ／Ａ回路部３４と、Ｄ／Ａ回路部３４からの出力信号をＯＢクランプ処理してＣＤＳ回路部３１に出力するＯＢＣＬＰ回路３５と、Ａ／Ｄ回路部３３からのデジタル出力信号（デジタル出力値）に対して、画素毎にオフセット値を可変制御して加算することにより、エリアセンサー（固体撮像素子）２のリニアリティを補正するリニアリティ補正回路３６とを有している。 The CDS / AGC / AD signal processing circuit 3A is a CDS circuit unit 31 that performs correlation sampling on the CCD output (imaging signal) from the area sensor (solid-state imaging device) 2 and an output signal from the CDS circuit unit 31. On the other hand, the AGC circuit unit 32A for gain processing, the A / D circuit unit 33 for analog / digital conversion of the output signal from the AGC circuit 32A, and the digital / analog conversion of the digital output signal from the A / D circuit unit 33 A D / A circuit unit 34, an OBCLP circuit 35 that outputs an output signal from the D / A circuit unit 34 to the CDS circuit unit 31 after OB clamping, and a digital output signal (digital output) from the A / D circuit unit 33 The linearity of the area sensor (solid-state image sensor) 2 is corrected by variably controlling and adding an offset value for each pixel. That and a linearity correction circuit 36.

上記構成により、このＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３Ａでは、図７に示す従来のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３の場合と同様に、ＣＤＳ回路３１によりＣＣＤエリアセンサー２からの撮像信号に対して相関サンプリングが行われ、ＡＧＣ回路部３２Ａによりこれにゲインが掛けられ、ＡＧＣ回路部３２Ａからの出力信号がＡ／Ｄ回路部３３によりデジタル信号に変換される。さらに、Ａ／Ｄ回路部３３からのデジタル出力は、Ｄ／Ａ回路部３４により再びアナログ信号に変換され、これにＯＢＣＬＰ回路３５によりＯＢクランプ処理が施されてＣＤＳ回路３１に出力されてフィードバックされる。 With the above configuration, in this CDS / AGC / AD signal processing circuit 3A, as in the case of the conventional CDS / AGC / AD signal processing circuit 3 shown in FIG. On the other hand, correlation sampling is performed, the gain is multiplied by the AGC circuit unit 32A, and the output signal from the AGC circuit unit 32A is converted into a digital signal by the A / D circuit unit 33. Further, the digital output from the A / D circuit unit 33 is converted again to an analog signal by the D / A circuit unit 34, and subjected to OB clamping processing by the OBCLP circuit 35, and is output to the CDS circuit 31 for feedback. The

本発明では、Ａ／Ｄ回路部３３の出力側にリニアリティ補正回路部３６が設けられている。このリニアリティ補正回路部３６は、ＡＧＣ回路部３２Ａからゲイン設定情報が入力され、制御回路７Ａまたは駆動制御パルス発生回路６Ａからオフセット補正値や色判別信号、および制御期間信号などの制御信号が入力されて、Ａ／Ｄ回路部３３から時系列に出力されるデジタル信号値に対して画素毎にオフセット値を可変制御して加算することにより、エリアセンサー２のリニアリティ補正を行う。 In the present invention, a linearity correction circuit unit 36 is provided on the output side of the A / D circuit unit 33. The linearity correction circuit unit 36 receives gain setting information from the AGC circuit unit 32A, and receives control signals such as an offset correction value, a color discrimination signal, and a control period signal from the control circuit 7A or the drive control pulse generation circuit 6A. Thus, the linearity correction of the area sensor 2 is performed by variably controlling and adding the offset value for each pixel to the digital signal value output in time series from the A / D circuit unit 33.

以下に、このリニアリティ補正回路３６の各構成例およびその制御例について、リニアリティ補正回路３６の実施形態１〜６を順次詳細に説明する。
（実施形態１）
本実施形態１では、Ａ／Ｄ回路部３３から時系列に出力されるデジタル信号値に画素毎にオフセット値を可変制御して加算可能とするリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 Hereinafter, Embodiments 1 to 6 of the linearity correction circuit 36 will be sequentially described in detail for each configuration example and control example of the linearity correction circuit 36.
(Embodiment 1)
In the first embodiment, a configuration example and a control example of the linearity correction circuit 36 that can variably control and add an offset value for each pixel to a digital signal value output in time series from the A / D circuit unit 33 will be described. To do.

図３は、本実施形態１のリニアリティ補正回路の要部構成例を示すブロック図である。 FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the linearity correction circuit according to the first embodiment.

図３において、本実施形態１のリニアリティ補正回路３６Ａは、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号およびオフセット値設定信号から、画素毎に加算されるオフセット値を可変制御して生成するオフセット値生成制御回路３６１と、このＡ／Ｄ回路部３３から時系列に出力されるデジタル信号値（出力信号）に対して、画素毎に、オフセット値生成制御回路３６１からのオフセット値を加算する加算回路３６２とを有している。 In FIG. 3, the linearity correction circuit 36 A according to the first embodiment generates an offset value generated by variably controlling the offset value added for each pixel from the output signal from the A / D circuit unit 33 and the offset value setting signal. A control circuit 361 and an addition circuit 362 for adding the offset value from the offset value generation control circuit 361 for each pixel to the digital signal value (output signal) output from the A / D circuit unit 33 in time series. And have.

オフセット値生成制御回路３６１は、オフセット値設定信号（制御回路７Ａまたは駆動制御パルス発生回路６Ａから供給）にしたがって、画素毎に加算すべきオフセット値を設定する。このオフセット値設定信号は、ＡＤＣＬＫに同期している。このオフセット値設定信号の設定によって、オフセット補正を行うか、または行わないかを制御することも可能である。 The offset value generation control circuit 361 sets an offset value to be added for each pixel in accordance with an offset value setting signal (supplied from the control circuit 7A or the drive control pulse generation circuit 6A). This offset value setting signal is synchronized with ADCLK. It is also possible to control whether or not offset correction is performed by setting the offset value setting signal.

オフセット値生成制御回路３６１は、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号を入力し、１クロック前の出力信号とその入力された現在の出力信号との差分を計算することにより、その計算された差分値に応じてオフセット値を切り替える。 The offset value generation control circuit 361 receives the output signal from the A / D circuit unit 33 and calculates the difference between the output signal one clock before and the current output signal that has been input. The offset value is switched according to the difference value.

加算回路３６２は、オフセット値生成制御回路３６１で生成されたオフセット値を、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号に加算することによって、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号値に画素毎に加算されるオフセット値を可変制御して、エリアセンサー２のリニアリティを補正することができる。 The adder circuit 362 adds the offset value generated by the offset value generation control circuit 361 to the output signal from the A / D circuit unit 33, thereby adding the output signal value from the A / D circuit unit 33 to each pixel. The linearity of the area sensor 2 can be corrected by variably controlling the added offset value.

（実施形態２）
本実施形態２では、エリアセンサー２から出力される画素の色に応じてオフセット値を変化可能とするリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 (Embodiment 2)
In the second embodiment, a configuration example and a control example of the linearity correction circuit 36 that can change the offset value according to the color of the pixel output from the area sensor 2 will be described.

エリアセンサー２のリニアリティ特性は、各画素の色に応じた信号出力キャリア差によって変化するため、画素の色に応じて、加算されるオフセット値を変化させる必要がある。 Since the linearity characteristic of the area sensor 2 changes depending on the signal output carrier difference corresponding to the color of each pixel, it is necessary to change the offset value to be added according to the color of the pixel.

図４は、本実施形態２のリニアリティ補正回路の要部構成例を示すブロック図である。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the linearity correction circuit according to the second embodiment.

図４において、本実施形態２のリニアリティ補正回路３６Ｂは、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号およびオフセット値設定信号から、画素毎に加算されるオフセット値を複数生成するオフセット値生成制御回路３６１Ｂと、色判定信号に基づいて、その複数のオフセット値を切り替えるセレクタ部３６３と、Ａ／Ｄ回路部３３から時系列に出力されるデジタル信号値に対して、画素毎に、セレクタ部３６３からのオフセット値を加算する加算回路３６２Ｂとを有している。 In FIG. 4, the linearity correction circuit 36 B according to the second embodiment generates an offset value generation control circuit 361 B that generates a plurality of offset values to be added for each pixel from the output signal from the A / D circuit unit 33 and the offset value setting signal. And a selector unit 363 for switching the plurality of offset values based on the color determination signal, and a digital signal value output in time series from the A / D circuit unit 33, for each pixel, from the selector unit 363. And an adder circuit 362B for adding an offset value.

オフセット値生成制御回路３６１Ｂでは、画素毎に加算されるオフセット値を４色分（Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂ）生成する。 The offset value generation control circuit 361B generates offset values to be added for each pixel for four colors (R, Gr, Gb, B).

セレクタ部３６３では、色判別信号に応じて画素の色を判別し、オフセット値生成制御回路３６１Ｂで生成される複数のオフセット値のいずれかに切り替えることができる。なお、本実施形態２では、エリアセンサー２から出力される画素の色を判別する判別手段が設けられており（制御回路７Ａまたは駆動制御パルス発生回路６Ａに設けられている）、画素の色に応じた色判別信号を制御回路７Ａからセレクタ部３６３に入力する。 The selector unit 363 can determine the color of the pixel in accordance with the color determination signal, and can switch to one of a plurality of offset values generated by the offset value generation control circuit 361B. In the second embodiment, determination means for determining the color of the pixel output from the area sensor 2 is provided (provided in the control circuit 7A or the drive control pulse generation circuit 6A). The corresponding color discrimination signal is input from the control circuit 7A to the selector unit 363.

加算回路３６２Ｂは、セレクタ部３６３で選択されたオフセット値を、Ａ／Ｄ回路部３３からの出力信号に加算することによって、出力信号値に画素毎に加算されるオフセット値を、画素の色に応じて可変制御して、エリアセンサー２のリニアリティを補正することができる。
（実施形態３）
本実施形態３では、エリアセンサー２からの出力画素配列に応じてオフセット値を変化させることが可能なリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 The adder circuit 362B adds the offset value selected by the selector unit 363 to the output signal from the A / D circuit unit 33, thereby adding the offset value added to the output signal value for each pixel to the color of the pixel. The linearity of the area sensor 2 can be corrected by performing variable control accordingly.
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a configuration example and control example of the linearity correction circuit 36 capable of changing the offset value according to the output pixel arrangement from the area sensor 2 will be described.

上記実施形態２で説明したように、エリアセンサー２のリニアリティ特性は、各画素の色に応じた信号出力キャリア差によって変化するが、オフセット補正値は出力画素の１クロック前の出力信号との差分に応じて設定されるため、駆動モード（または駆動パターン）によるエリアセンサー２の出力画素配列に応じて、加算されるオフセット値を変化させる必要がある。 As described in the second embodiment, the linearity characteristic of the area sensor 2 changes depending on the signal output carrier difference corresponding to the color of each pixel, but the offset correction value is the difference from the output signal one clock before the output pixel. Therefore, the offset value to be added needs to be changed according to the output pixel array of the area sensor 2 according to the drive mode (or drive pattern).

駆動モードを変更する際には、図７を用いて説明すると、制御回路７から駆動モードを変更制御する制御信号が駆動制御パルス発生回路６に供給されて駆動モードが変更され、これに伴って、エリアセンサー２からの出力画素配列が変化する。 When the drive mode is changed, as will be described with reference to FIG. 7, a control signal for changing the drive mode is supplied from the control circuit 7 to the drive control pulse generation circuit 6 to change the drive mode. The output pixel array from the area sensor 2 changes.

本実施形態３では、制御回路７から駆動制御パルス発生回路６に制御信号が供給される際に、これに合わせて、ＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路３Ａにもオフセット値を変更するための制御信号を供給する。この制御信号によって、図４に示すリニアリティ補正回路３６Ｂのオフセット値生成制御回路３６１Ｂにより、出力画素配列に応じてオフセット値を可変制御することができる。 In the third embodiment, when a control signal is supplied from the control circuit 7 to the drive control pulse generating circuit 6, the offset value is also changed in the CDS / AGC / A / D signal processing circuit 3A in accordance with this. The control signal is supplied. With this control signal, the offset value generation control circuit 361B of the linearity correction circuit 36B shown in FIG. 4 can variably control the offset value according to the output pixel array.

このとき、駆動モードによる補正量（オフセット値）を決定するために用いられるモード切替時調整用係数α、β、γ、δ（各色Ｒ、Ｇｒ、ＧｂおよびＢにそれぞれ対応）（出力画素配列と色に応じて変化する値）は、事前に、各駆動モード時に必要とされる補正量割合から決定しておくことができる。
（実施形態４）
本実施形態４では、ＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定値に応じてオフセット値を変化させることを可能とするリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 At this time, mode switching adjustment coefficients α, β, γ, and δ (corresponding to the colors R, Gr, Gb, and B, respectively) used to determine the correction amount (offset value) according to the drive mode (output pixel array and The value that changes according to the color) can be determined in advance from the correction amount ratio required in each drive mode.
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a configuration example and a control example of the linearity correction circuit 36 that can change the offset value according to the gain setting value of the AGC circuit 32A will be described.

ＣＣＤエリアセンサー２のリニアリティ特性は、エリアセンサー２からの出力信号が小さい場合、即ち、ＡＧＣ回路３２Ａのゲインが高いときに問題になる。このため、ＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定に連動して、加算されるオフセット値を変化させる必要がある。 The linearity characteristic of the CCD area sensor 2 becomes a problem when the output signal from the area sensor 2 is small, that is, when the gain of the AGC circuit 32A is high. For this reason, it is necessary to change the offset value to be added in conjunction with the gain setting of the AGC circuit 32A.

本実施形態４では、リニアリティ補正回路３６Ｃは、図５に示すように、ＡＧＣ回路部３２Ａからのゲイン設定値を示すゲイン制御信号を入力し、設定されているオフセット値をゲイン設定値（ゲイン比）に応じて計算することにより、ゲイン設定値（ゲイン比）に応じてオフセット値を可変制御する。 In the fourth embodiment, as shown in FIG. 5, the linearity correction circuit 36 C receives a gain control signal indicating a gain setting value from the AGC circuit unit 32 A, and sets the set offset value as a gain setting value (gain ratio). ), The offset value is variably controlled according to the gain setting value (gain ratio).

ゲイン設定値がある基準以下に下がると、オフセット補正を行わないように設定することもできる。これについて図６（ａ）を用いて説明する。 It can also be set not to perform offset correction when the gain setting value falls below a certain reference. This will be described with reference to FIG.

図６（ａ）は、図２のＡＧＣ回路３２Ａからのゲイン設定値に対するオフセット値の設定例を示すグラフである。
図６（ａ）において、縦軸はオフセット補正量、横軸はＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定を示している。ゲイン設定値がある基準となる所定のゲイン設定値を超えると、ゲイン設定値に比例してオフセット補正量が決定される。また、ゲイン設定値がある基準以下に下がると、オフセット補正を行わないようにする。 FIG. 6A is a graph showing an example of setting an offset value with respect to the gain setting value from the AGC circuit 32A of FIG.
In FIG. 6A, the vertical axis represents the offset correction amount, and the horizontal axis represents the gain setting of the AGC circuit 32A. When the gain setting value exceeds a predetermined reference gain setting value, an offset correction amount is determined in proportion to the gain setting value. Also, offset correction is not performed when the gain setting value falls below a certain reference.

実際に用いられる計算式は、以下の実施形態６にて合わせて説明する（実施形態６のオフセット補正係数計算式（式１）のように、「設定されているオフセット値」にゲイン比を乗算する。 The calculation formula that is actually used will be described in conjunction with the following Embodiment 6 (as in the offset correction coefficient calculation formula (Equation 1) of Embodiment 6), the “set offset value” is multiplied by the gain ratio. To do.

オフセット補正を行わない基準は、例えば以下のようにして決定することができる。グレースケールなど、輝度の階調が変化する被写体に対して、例えば６ｄＢ毎に撮影を行った際に、被写体の各輝度の階調におけるＲ／Ｇ比の確認を行い、ほぼ同じであれば補正の必要性がないため、それ以下のゲインでは補正を行わないように設定することができる。 The reference for not performing the offset correction can be determined as follows, for example. For example, when an image of a subject whose brightness gradation changes, such as a gray scale, is taken every 6 dB, the R / G ratio at each brightness gradation of the subject is confirmed. Therefore, it is possible to set so as not to perform correction at a gain lower than that.

（実施形態５）
本実施形態５では、駆動制御パルス発生回路６からＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路３Ａに供給される制御期間信号に応じてオフセット値を加算する期間を、エリアセンサー２からの信号出力期間に制御可能なリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 (Embodiment 5)
In the fifth embodiment, the period in which the offset value is added in accordance with the control period signal supplied from the drive control pulse generation circuit 6 to the CDS / AGC / AD signal processing circuit 3A is controlled as the signal output period from the area sensor 2. A configuration example and a control example of the possible linearity correction circuit 36 will be described.

エリアセンサー２のリニアリティ特性は、エリアセンサー２から撮像信号が出力されることによって発生するため、オフセット値を加算する制御は、受光部に入射された被写体光が光電変換されて信号出力される期間にのみ実施する必要があり、受光部に光が入射されない期間の信号にオフセット値を加算する必要はない。 Since the linearity characteristic of the area sensor 2 is generated when an imaging signal is output from the area sensor 2, the control for adding the offset value is a period in which the subject light incident on the light receiving unit is photoelectrically converted and output as a signal. It is not necessary to add an offset value to a signal during a period in which no light is incident on the light receiving unit.

本実施形態５では、図７に示す制御回路７から駆動制御パルス発生回路６に制御信号が供給されて駆動パルスなどが生成されたときに、画素出力信号の範囲（時間範囲）を示す制御期間信号を図３に示す加算回路３６２または図４に示す加算回路３６２Ｂに供給する。例えば制御期間信号が「Ｈ」レベルの期間にのみ、オフセット補正を行うようにすることにより、エリアセンサー２からの信号出力期間にのみオフセット補正を行ってリニアリティ特性を補正することができる。
（実施形態６）
本実施形態６では、ホワイトバランスデータに応じてオフセット値を変化させることが可能なリニアリティ補正回路３６の構成例およびその制御例について説明する。 In the fifth embodiment, when a control signal is supplied from the control circuit 7 shown in FIG. 7 to the drive control pulse generation circuit 6 to generate a drive pulse or the like, a control period indicating the range (time range) of the pixel output signal is generated. The signal is supplied to the addition circuit 362 shown in FIG. 3 or the addition circuit 362B shown in FIG. For example, by performing the offset correction only during the period when the control period signal is at the “H” level, the linearity characteristic can be corrected by performing the offset correction only during the signal output period from the area sensor 2.
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, a configuration example and control example of the linearity correction circuit 36 capable of changing the offset value according to the white balance data will be described.

エリアセンサー２のリニアリティ特性は、ＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定が同じ場合でも、ホワイトバランスデータ（色信号差データ）によっても、図６（ｂ）の点線に示すように変化するため、ホワイトバランスデータに応じて加算されるオフセット値を変化させる必要がある。図６（ｂ）では、同じゲイン設定値でも、実線で示すゲイン設定値とオフセット補正量との関係が、点線で示すゲイン設定値とオフセット補正量との関係に変化することを示している。 Since the linearity characteristic of the area sensor 2 changes as shown by the dotted line in FIG. 6B, even if the gain setting of the AGC circuit 32A is the same, the white balance data changes to the white balance data. It is necessary to change the offset value to be added accordingly. FIG. 6B shows that the relationship between the gain setting value indicated by the solid line and the offset correction amount changes to the relationship between the gain setting value indicated by the dotted line and the offset correction amount even with the same gain setting value.

本実施形態６では、基準となるオフセット量を計算した際のホワイトバランスデータを制御回路７Ａ（または駆動制御パルス発生回路６Ａ）に保持し、保持されたデータと、被写体を撮影して補正を行う際に使用されるホワイトバランスデータとを用いて、被写体や色温度に応じた適正なオフセット値を求めて補正を行うことができる。 In the sixth embodiment, the white balance data when the reference offset amount is calculated is held in the control circuit 7A (or the drive control pulse generation circuit 6A), and the held data and the subject are photographed to perform correction. Using the white balance data used at the time, an appropriate offset value corresponding to the subject and color temperature can be obtained and corrected.

ここで、基準となるオフセット量を計算した際のホワイトバランスデータとしては、実施形態４においてＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定最大時にオフセット値設定を行った際のホワイトバランスデータを用いる。また、被写体を撮影して補正を行う際のホワイトバランスデータとしては、処理を行う前のフィールドのデータまたは駆動モードを変更する際に計算によって求められるホワイトバランスデータを用いる。 Here, as the white balance data when the reference offset amount is calculated, the white balance data when the offset value is set when the gain setting of the AGC circuit 32A is maximum in the fourth embodiment is used. Further, as the white balance data when the subject is photographed and corrected, white balance data obtained by calculation when changing the field data before the processing or the driving mode is used.

以下に、各色のオフセット補正値として、Ｒ補正値：Ｋｒ、Ｇｒ補正値：Ｋｇｒ、Ｇｂ補正値：ＫｇｂおよびＢ補正値：Ｋｂを求める計算方法について説明する。 A calculation method for obtaining R correction value: Kr, Gr correction value: Kgr, Gb correction value: Kgb, and B correction value: Kb as offset correction values for each color will be described below.

まず、（１）基準となるオフセット量として、Ｒのオフセット補正係数ＫｏｒおよびＢのオフセット補正係数Ｋｏｂを求める。 First, (1) R offset correction coefficient Kor and B offset correction coefficient Kob are obtained as reference offset amounts.

調整条件はＩＳＯ感度最大時またはＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定最大時とし、被写体としてグレースケールなどの階調を有する被写体を用いる。上記条件下で、任意の２点の光量（輝度）において、Ｒ、ＧおよびＢの各色について信号処理回路入力値を求め、下記（式１）によってオフセット補正係数を求める。 The adjustment condition is the maximum ISO sensitivity or the maximum gain setting of the AGC circuit 32A, and a subject having a gradation such as a gray scale is used as a subject. Under the above conditions, signal processing circuit input values are obtained for each of R, G, and B colors at arbitrary two light amounts (luminances), and an offset correction coefficient is obtained by the following (Equation 1).

オフセット補正係数計算式（式１）
Ｋｏｒ＝（Ｇ２×Ｒ１−Ｇ１×Ｒ２）／（Ｇ２−Ｇ１）×ＧＡＩＮ
Ｋｏｂ＝（Ｇ２×Ｂ１−Ｇ１×Ｂ２）／（Ｇ２−Ｇ１）×ＧＡＩＮ
ただし、上記（式１）において、
Ｒ１：光量（輝度）の小さい点の信号処理回路入力Ｒ値
Ｇ１：光量（輝度）の小さい点の信号処理回路入力Ｇ値
Ｂ１：光量（輝度）の小さい点の信号処理回路入力Ｂ値
Ｒ２：光量（輝度）の大きい点の信号処理回路入力Ｒ値
Ｇ２：光量（輝度）の大きい点の信号処理回路入力Ｇ値
Ｂ２：光量（輝度）の大きい点の信号処理回路入力Ｂ値
ＧＡＩＮ：ＡＧＣゲイン比（調整時ゲインを”１”、補正を行わない場合は”０”とする）
を示す。 Offset correction coefficient calculation formula (Formula 1)
Kor = (G2 * R1-G1 * R2) / (G2-G1) * GAIN
Kob = (G2 * B1-G1 * B2) / (G2-G1) * GAIN
However, in the above (Formula 1),
R1: Signal processing circuit input R value at a point with small light quantity (luminance) G1: Signal processing circuit input G value at a point with small light quantity (luminance) B1: Signal processing circuit input B value at a point with small light quantity (luminance) R2: Signal processing circuit input R value at a point with a large light amount (luminance) G2: Signal processing circuit input G value at a point with a large light amount (luminance) B2: Signal processing circuit input B value at a point with a large light amount (luminance) GAIN: AGC gain Ratio (Gain at adjustment is “1”, and “0” when no correction is performed)
Indicates.

次に、（２）上記オフセット補正係数を用いて、補正実行時のホワイトバランスデータに対するオフセット補正値を下記（式２）によって計算する。 Next, (2) using the offset correction coefficient, an offset correction value for white balance data at the time of executing correction is calculated by the following (formula 2).

補正実行時のホワイトバランスデータに対するオフセット補正値計算式（式２）
Ｋｒ＝Ｋｏｒ×［（Ｒ２／Ｇ２）／（Ｒ／Ｇ）］×α
Ｋｇｒ＝Ｋｏｒ×［（Ｒ２／Ｇ２）／（Ｒ／Ｇ）］×β
Ｋｇｂ＝Ｋｏｂ×［（Ｂ２／Ｇ２）／（Ｒ／Ｇ）］×γ
Ｋｂ＝Ｋｏｂ×［（Ｂ２／Ｇ２）／（Ｂ／Ｇ）］×δ
ただし、上記（式２）において、
Ｒ／Ｇおよび，Ｂ／Ｇは補正実行時のホワイトバランスデータ（（Ｒ／ＧおよびＢ／Ｇはホワイトバランスゲインの逆数と同意））
Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ２、Ｇ２およびＢ２は上記基準となるオフセット量設定時のデータ
α、β、γ、δ：モード切替時調整用係数
を示す。 Offset correction value calculation formula for white balance data at the time of correction execution (Formula 2)
Kr = Kor × [(R2 / G2) / (R / G)] × α
Kgr = Kor × [(R2 / G2) / (R / G)] × β
Kgb = Kob × [(B2 / G2) / (R / G)] × γ
Kb = Kob × [(B2 / G2) / (B / G)] × δ
However, in the above (Formula 2),
R / G and B / G are white balance data at the time of correction execution ((R / G and B / G agree with the reciprocal of white balance gain))
R1, G1, B1, R2, G2, and B2 indicate data α, β, γ, and δ at the time of setting the reference offset amount: adjustment coefficients for mode switching.

その後、（３）上記各色毎に異なるオフセット補正値を用いて、下記（式３）によってエリアセンサーのリニアリティ補正を行う。 Thereafter, (3) the linearity correction of the area sensor is performed by the following (Equation 3) using the offset correction value different for each color.

エリアセンサーのリニアリティ補正計算式（式３）
Ｒ’＝Ｒ−Ｋｒ
Ｇｒ’＝Ｇｒ−Ｋｇｒ
Ｇｂ’＝Ｇｂ−Ｋｇｂ
Ｂ’＝Ｂ−Ｋｂ
ただし、上記（式３）において、
Ｒ’、Ｇｒ’、Ｇｂ’、Ｂ’：補正実行時の信号処理回路入力値
Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂ：補正前の信号処理回路入力値
を示している。 Area sensor linearity correction calculation formula (Formula 3)
R ′ = R−Kr
Gr ′ = Gr−Kgr
Gb ′ = Gb−Kgb
B ′ = B−Kb
However, in the above (Formula 3),
R ′, Gr ′, Gb ′, B ′: Signal processing circuit input values at the time of correction execution R, Gr, Gb, B: Signal processing circuit input values before correction.

以上により、上記実施形態１〜６によれば、エリアセンサー２のリニアリティ特性が良くない場合に、Ａ／Ｄ回路部３３から時系列に出力されるデジタル信号値に対して、画素の色、駆動パターンや駆動モードによる出力画素配列、ＡＧＣ回路３２Ａのゲイン設定値、被写体のホワイトバランスデータなどに応じて、画素毎にオフセット値を可変制御して加算することにより、従来のようにラインメモリやＬＵＴを用いずにエリアセンサー２のリニアリティ特性をリアルタイムに補正してリニアリティを補正して、着色のない画像を得ることができる。即ち、色情報の無い被写体における着色や低輝度部における色相変化を回避することができる。 As described above, according to the first to sixth embodiments, when the linearity characteristic of the area sensor 2 is not good, the color and driving of the pixel with respect to the digital signal value output from the A / D circuit unit 33 in time series. By variably controlling and adding the offset value for each pixel in accordance with the output pixel arrangement according to the pattern and driving mode, the gain setting value of the AGC circuit 32A, the white balance data of the subject, etc. The linearity characteristic of the area sensor 2 can be corrected in real time without using the color sensor, and the linearity can be corrected to obtain an uncolored image. That is, coloring in a subject without color information and hue change in a low-luminance part can be avoided.

なお、上記では、複数のオフセット値は、画素毎に４色（Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂ）としたが、これに限らず、３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各オフセット値としてもよい。 In the above description, the plurality of offset values are four colors (R, Gr, Gb, B) for each pixel. However, the present invention is not limited to this, and may be offset values for three colors (R, G, B). .

以上のように、本発明の好ましい実施形態１〜６を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態１〜６に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態１〜６の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。 As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable Embodiment 1-6 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1-6. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments 1 to 6 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、被写体光を撮像するＣＣＤなどのエリアセンサーからの撮像信号を信号処理する撮像装置および、これを用いて信号処理した画像データの表示やメモリへの記憶などを行う電子スチルカメラまたは電子ビデオカメラなどのデジタルカメラやカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、エリアセンサーのリニアリティ特性が良くない場合に、画素の色、駆動パターンや駆動モードによる出力画素配列、ＡＧＣ回路のゲイン設定値、被写体のホワイトバランスデータなどに応じて、画素毎に適正な値に可変制御されたオフセット値を、Ａ／Ｄ変換回路から出力されるデジタル信号に加算することにより、従来のようにラインメモリやＬＵＴを用いずにエリアセンサーのリニアリティ特性を補正することができる。したがって、撮像装置において、グレースケールなどの低階調や暗い部分、髪の毛等の黒色などのように色情報が無い被写体を撮像した画像に着色が生じたり、また、低輝度部において色相が変わるという従来の問題を防いで、着色の無い画像を得ることができる。 The present invention relates to an image pickup apparatus that performs signal processing of an image pickup signal from an area sensor such as a CCD that picks up subject light, and an electronic still camera or an electronic display that displays image data processed using the image sensor and stores the image data in a memory. In the field of electronic information equipment such as digital cameras such as video cameras and mobile phone devices with cameras, when the linearity characteristics of the area sensor are not good, the output pixel arrangement according to the pixel color, drive pattern and drive mode, and the gain of the AGC circuit By adding an offset value variably controlled to an appropriate value for each pixel in accordance with the set value, subject white balance data, etc., to the digital signal output from the A / D conversion circuit, the line can be The linearity characteristic of the area sensor can be corrected without using a memory or LUT. Therefore, in an imaging apparatus, coloring occurs in an image obtained by imaging a subject having no color information such as a low gradation such as a gray scale, a dark portion, black such as hair, or the hue changes in a low luminance part. The conventional problem can be prevented and an image without coloring can be obtained.

本発明の実施形態に係るデジタルカメラの撮像装置の要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of the imaging device of the digital camera which concerns on embodiment of this invention. 図１のＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路３Ａの要部構成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an exemplary main configuration of a CDS / AGC / A / D signal processing circuit 3A in FIG. 1. 図２のリニアリティ補正回路の実施形態１の要部構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of Embodiment 1 of the linearity correction circuit of FIG. 2. 図２のリニアリティ補正回路の実施形態２の要部構成例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of Embodiment 2 of the linearity correction circuit of FIG. 2. 図２のリニアリティ補正回路の実施形態４の要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structural example of Embodiment 4 of the linearity correction circuit of FIG. （ａ）は、図２のリニアリティ補正回路の実施形態４に係る撮像装置において、ＡＧＣ回路のゲイン設定値とリニアリティ補正回路による補正量との関係を示すグラフであり、（ｂ）は、図２のリニアリティ補正回路の実施形態６に係る撮像装置において、ＡＧＣ回路のゲイン設定値とリニアリティ補正回路による補正量との関係がホワイトバランスデータにより変化することを示すグラフである。FIG. 2A is a graph showing the relationship between the gain setting value of the AGC circuit and the correction amount by the linearity correction circuit in the imaging apparatus according to the fourth embodiment of the linearity correction circuit of FIG. 2, and FIG. 10 is a graph showing that the relationship between the gain setting value of the AGC circuit and the correction amount by the linearity correction circuit changes according to the white balance data in the imaging apparatus according to Embodiment 6 of the linearity correction circuit. 従来のデジタルカメラの撮像装置における要部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a principal part structure in the imaging device of the conventional digital camera. 図７のＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤ信号処理回路の要部構成例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a main part of the CDS / AGC / AD signal processing circuit of FIG. 7. （ａ）および（ｂ）は、エリアセンサーからの出力画素配列例を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the example of an output pixel arrangement | sequence from an area sensor.

符号の説明Explanation of symbols

１メカニカルシャッターおよびレンズ
２エリアセンサー（固体撮像素子）
３ＡＣＤＳ／ＡＧＣ／Ａ／Ｄ信号処理回路
３１ＣＤＳ回路部
３２ＡＡＧＣ回路部
３３Ａ／Ｄ回路部
３４Ｄ／Ａ回路部
３５ＯＢＣＬＰ回路
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃリニアリティ補正回路
３６１，３６１Ｂ，３６１Ｃオフセット値生成制御回路
３６２，３６２Ｂ加算回路
３６３セレクタ部
４信号処理回路
５Ｖドライバ
６Ａ駆動制御パルス発生回路
７Ａ制御回路
１０Ａデジタルカメラ（撮像装置） 1 Mechanical shutter and lens 2 Area sensor (solid-state image sensor)
3A CDS / AGC / A / D signal processing circuit 31 CDS circuit unit 32A AGC circuit unit 33 A / D circuit unit
34 D / A circuit section 35 OBCLP circuit 36, 36A, 36B, 36C Linearity correction circuit 361, 361B, 361C Offset value generation control circuit 362, 362B Addition circuit 363 Selector section 4 Signal processing circuit 5 V driver 6A Drive control pulse generation circuit 7A Control circuit 10A Digital camera (imaging device)

Claims

入射光を各受光部毎にそれぞれ光電変換して画素毎に撮像信号を得るエリアセンサーと、
該エリアセンサからの撮像信号を利得処理した後にデジタル変換する撮像信号処理回路とを有し、
該撮像信号処理回路は、該エリアセンサーのリニアリティを補正するために、デジタル変換されたデジタル信号値に対して、画素毎にオフセット値を可変制御して加算するリニアリティ補正回路を有している撮像装置。 An area sensor that photoelectrically converts incident light for each light-receiving unit to obtain an imaging signal for each pixel; and
An imaging signal processing circuit that digitally converts the imaging signal from the area sensor after gain processing;
The imaging signal processing circuit includes a linearity correction circuit that variably controls and adds an offset value for each pixel to a digital signal value that has been digitally converted in order to correct the linearity of the area sensor. apparatus.

前記撮像信号処理回路は、前記エリアセンサの出力に対して相関サンプリングを行うＣＤＳ回路部と、該ＣＤＳ回路部からの出力に対して利得処理を行うＡＧＣ回路部と、該ＡＧＣ回路部からの出力をデジタル変換するＡ／Ｄ変換回路部とを有する請求項１に記載の撮像装置。 The imaging signal processing circuit includes a CDS circuit unit that performs correlation sampling on the output of the area sensor, an AGC circuit unit that performs gain processing on an output from the CDS circuit unit, and an output from the AGC circuit unit The image pickup apparatus according to claim 1, further comprising: an A / D conversion circuit unit that performs digital conversion.

オフセット値設定信号を生成する制御回路をさらに有し、
前記リニアリティ補正回路は、該オフセット値設定信号に基づいて、画素毎にオフセット値を可変制御して生成するオフセット値生成制御回路と、前記デジタル信号値に画素毎に該オフセット値を加算する加算回路とを有する請求項１に記載の撮像装置。 A control circuit for generating an offset value setting signal;
The linearity correction circuit includes: an offset value generation control circuit that variably generates an offset value for each pixel based on the offset value setting signal; and an addition circuit that adds the offset value for each pixel to the digital signal value The imaging device according to claim 1, comprising:

前記リニアリティ補正回路は、前記オフセット値設定信号に基づいて、オフセット補正の有無を制御可能とする請求項３に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 3, wherein the linearity correction circuit can control the presence or absence of offset correction based on the offset value setting signal.

前記オフセット値生成制御回路は、前記デジタル変換されたデジタル信号値の出力信号と１クロック前の出力信号との差分値に応じてオフセット値を変化させる請求項３に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 3, wherein the offset value generation control circuit changes an offset value according to a difference value between an output signal of the digital signal value that has been digitally converted and an output signal one clock before.

前記オフセット値生成制御回路は、前記エリアセンサーから出力される撮像信号の画素の色に応じたオフセット値設定信号に基づいてオフセット値を変化させる請求項３に記載の固体撮像装置。 The solid-state imaging device according to claim 3, wherein the offset value generation control circuit changes the offset value based on an offset value setting signal corresponding to a color of a pixel of the imaging signal output from the area sensor.

前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、
該駆動制御パルス発生回路は、該エリアセンサーから出力される画素の色を判別する色判別手段を有し、前記リニアリティ補正回路は、該色判別手段から供給される色判別信号にしたがって、前記オフセット値生成制御回路にて生成された複数のオフセット値を切り替えるセレクタ部を有する請求項６に記載の撮像装置。 The area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, and a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit;
The drive control pulse generation circuit includes color determination means for determining the color of a pixel output from the area sensor, and the linearity correction circuit is configured to perform the offset according to a color determination signal supplied from the color determination means. The imaging apparatus according to claim 6, further comprising a selector unit that switches a plurality of offset values generated by the value generation control circuit.

前記複数のオフセット値は、画素毎に４色（Ｒ、Ｇｒ、Ｇｂ、Ｂ）または３色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の各オフセット値である請求項７に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 7, wherein the plurality of offset values are offset values of four colors (R, Gr, Gb, B) or three colors (R, G, B) for each pixel.

前記オフセット値生成制御回路は、前記エリアセンサーの出力画素配列に応じてオフセット値を変化させる請求項３に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 3, wherein the offset value generation control circuit changes an offset value according to an output pixel array of the area sensor.

前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、
前記出力画素配列は、該駆動制御パルス発生回路が制御する駆動パターンまたは駆動モードに応じて変化する請求項９に記載の撮像装置。 The area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, and a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit;
The imaging apparatus according to claim 9, wherein the output pixel array changes according to a drive pattern or a drive mode controlled by the drive control pulse generation circuit.

前記オフセット値生成制御回路は、前記ＡＧＣ回路のゲイン設定値に応じてオフセット値を変化させる請求項２に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 2, wherein the offset value generation control circuit changes an offset value according to a gain setting value of the AGC circuit.

前記リニアリティ補正回路は、前記ゲイン設定値が所定の基準値以下の場合にオフセット補正を行わず、該ゲイン設定値が所定の基準値を超えた場合に該オフセット補正を行うように制御する請求項１１に記載の撮像装置。 The linearity correction circuit performs control so as not to perform offset correction when the gain setting value is equal to or less than a predetermined reference value, and to perform the offset correction when the gain setting value exceeds a predetermined reference value. 11. The imaging device according to 11.

前記所定の基準値は、輝度階調が変化する被写体に対して、該被写体の各輝度階調におけるＲ／Ｇ比の確認を行い、ほぼ同じである状態のゲイン設定値とする請求項１２に記載の撮像装置。 The predetermined reference value is a gain setting value in a state in which the R / G ratio of each luminance gradation of the subject is confirmed for a subject whose luminance gradation changes, and is substantially the same. The imaging device described.

前記リニアリティ補正回路は、前記エリアセンサーからの撮像信号の出力期間を示す制御期間信号に基づいて前記オフセット値を加算する期間を制御する請求項１または３に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 1, wherein the linearity correction circuit controls a period during which the offset value is added based on a control period signal indicating an output period of an imaging signal from the area sensor.

前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路をさらに有し、
該駆動制御パルス発生回路から得た前記制御期間信号を前記リニアリティ補正回路に出力する請求項１４に記載の撮像装置。 The area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, and a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit;
The imaging apparatus according to claim 14, wherein the control period signal obtained from the drive control pulse generation circuit is output to the linearity correction circuit.

前記オフセット値生成制御回路は、ホワイトバランスデータに応じたオフセット値設定信号に基づいてオフセット値を変化させる請求項３に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 3, wherein the offset value generation control circuit changes the offset value based on an offset value setting signal corresponding to white balance data.

前記エリアセンサー、該エリアセンサーを駆動するエリアセンサー駆動回路および前記撮像信号処理回路に制御信号を発生する駆動制御パルス発生回路と、オフセット値設定信号を生成する制御回路をさらに有し、
該駆動制御パルス発生回路は、基準となるオフセット量を計算した際のホワイトバランスデータと、被写体を撮影して該制御回路が補正を行う際のホワイトバランスデータとを用いて適正なオフセット値を求め、該適正なオフセット値を該オフセット値設定信号として前記リニアリティ補正回路に出力する請求項１６に記載の撮像装置。 The area sensor, an area sensor driving circuit for driving the area sensor, a drive control pulse generating circuit for generating a control signal for the imaging signal processing circuit, and a control circuit for generating an offset value setting signal;
The drive control pulse generation circuit obtains an appropriate offset value by using the white balance data when the reference offset amount is calculated and the white balance data when the subject is photographed and the control circuit performs correction. The imaging apparatus according to claim 16, wherein the appropriate offset value is output to the linearity correction circuit as the offset value setting signal.

前記基準となるオフセット量は、ゲイン設定値が最大のときに計算される請求項１７に記載の撮像装置。 The imaging apparatus according to claim 17, wherein the reference offset amount is calculated when a gain setting value is maximum.

前記被写体を撮影して補正を行う際のホワイトバランスデータは、処理を行う前のフィールドのデータまたは駆動モードを変更する際に計算によって求められるホワイトバランスデータである請求項１７に記載の撮像装置。 18. The imaging apparatus according to claim 17, wherein the white balance data when the subject is photographed and corrected is white balance data obtained by calculation when changing field data or a driving mode before processing.

請求項１〜１９に記載の撮像装置を用いて得た画像データを表示画面上に表示する表示部と、該画像データを記憶するメモリ部と、該画像データを送信するための通信部とのうち少なくともいずれかを有する電子情報機器。 A display unit that displays image data obtained using the imaging device according to claim 1 on a display screen, a memory unit that stores the image data, and a communication unit that transmits the image data. Electronic information equipment having at least one of them.