JP2008301474A - Imaging system, signal processing circuit, and signal processing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging system capable of performing satisfactory signal correction even when variation of dark current exists among pixels, a signal processing circuit, and a signal processing method. <P>SOLUTION: The imaging system includes a signal correction section that corrects a signal output from a defective pixel located in an optical black region, based on a signal output from a normal pixel, wherein the optical black region has a plurality of pixels, each outputting a dark reference signal. The optical black region has a plurality of pixel blocks, and each of the pixel blocks includes a plurality of pixels, each of which mutually differs in the relative position with respect to at least one element included within the pixel and having the same function as those of the remaining pixels. The signal correction section corrects the signal output from the defective pixel located in the optical black region, based on a signal output from a normal pixel, wherein the normal pixel belongs to other pixel blocks located in the optical black region and different from the one in which the defective pixel is included, and has the same relative position with respect to the at least one element included within the pixel and the same function as those of the remaining pixels. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、撮像システム、信号処理回路、及び信号処理方法に関する。   The present invention relates to an imaging system, a signal processing circuit, and a signal processing method.

光電変換素子を含む画素を１次元もしくは２次元に配列した撮像装置は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、複写機、ファクシミリなどの撮像システムに数多く搭載されている。撮像装置には、例えば、ＣＣＤ型や、画素領域内に増幅素子を有する増幅型撮像装置がある。   Many imaging devices in which pixels including photoelectric conversion elements are arranged one-dimensionally or two-dimensionally are mounted in an imaging system such as a digital camera, a video camera, a copying machine, and a facsimile. Examples of the imaging device include a CCD type and an amplification type imaging device having an amplification element in a pixel region.

近年、撮像装置は多画素化の傾向にあり、１画素の面積の縮小にともない光電変換素子の面積も縮小させる傾向にある。光電変換素子の面積が小さくなるということは、１画素あたりに入射する光量が小さくなることを意味する。増幅型撮像装置のように画素内に複数の素子を有する場合には、画素内の光電変換素子の占める面積が小さいため、更に入射光量は小さくなる傾向にある。   In recent years, imaging devices have a tendency to increase the number of pixels, and the area of a photoelectric conversion element tends to be reduced as the area of one pixel is reduced. A reduction in the area of the photoelectric conversion element means a reduction in the amount of light incident per pixel. In the case of having a plurality of elements in a pixel as in an amplification type imaging apparatus, the amount of incident light tends to be further reduced because the area occupied by the photoelectric conversion element in the pixel is small.

これを解決するために、隣接する複数の画素（光電変換素子）の電気的な機能が共通化された撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。この場合、光電変換素子周辺の素子配置の関係は隣接する各画素によって異なる場合がある。   In order to solve this, there has been proposed an imaging apparatus in which the electrical functions of a plurality of adjacent pixels (photoelectric conversion elements) are shared (see Patent Document 1). In this case, the element arrangement relationship around the photoelectric conversion element may be different for each adjacent pixel.

ところで、撮像装置には欠陥画素が存在する場合があり、そのような画素からは通常の信号とは大きく異なる信号（異常信号）が出力される。このような異常信号に対して、それを補正する方法が多数提案されている。   By the way, a defective pixel may exist in an imaging device, and a signal (abnormal signal) that is significantly different from a normal signal is output from such a pixel. Many methods for correcting such abnormal signals have been proposed.

例えば、複数の光電変換素子で増幅素子を共有する構成における欠陥画素の補正方法が特許文献２に提案されている。図１７に示すように光電変換素子として機能するａ１１、ａ１２、ａ２１、ａ２２の４つのフォトダイオードで増幅素子ＭＳＦが共通にもうけられた構成が示されている。そして、いずれかが欠陥画素であった場合に、それを補間した後に信号の加算を行なう構成が示されている。   For example, Patent Document 2 proposes a method for correcting defective pixels in a configuration in which an amplification element is shared by a plurality of photoelectric conversion elements. As shown in FIG. 17, a configuration in which an amplification element MSF is provided in common by four photodiodes a11, a12, a21, and a22 functioning as photoelectric conversion elements is shown. A configuration is shown in which, when any of the pixels is a defective pixel, the signal is added after interpolation.

また、撮像装置の読み出し回路に依存した縦筋上のノイズが発生する場合がある。これに対し、読み出し用トランジスタの行方向のばらつきを反映した固定パターンノイズ成分を検出するため、フォトダイオードが省略された非有効画素をダミーラインとして用い、固定パターンノイズ成分をキャンセルする技術が知られている（特許文献３参照）。
特開平１０−２５６５２１号公報 特開２００１−０４５３８２号公報 特開２００５−１７６０６１号公報 In addition, noise on the vertical stripes depending on the readout circuit of the imaging apparatus may occur. On the other hand, in order to detect the fixed pattern noise component reflecting the variation in the row direction of the reading transistor, a technique is known in which the non-effective pixel from which the photodiode is omitted is used as a dummy line to cancel the fixed pattern noise component. (See Patent Document 3).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-256521 JP 2001-045382 A JP 2005-176061 A

特許文献１に開示された構成において、欠陥画素の信号補正をする場合に、一般的に行なわれているような、単に近接する画素の信号を用いて信号の補正を行なうと、暗電流差の影響を受ける場合がある。   In the configuration disclosed in Patent Document 1, when correcting a signal of a defective pixel, if the signal is corrected using a signal of a pixel that is close to the pixel as is generally performed, the dark current difference is reduced. May be affected.

これは、画素構造の違いにより、信号に対する暗電流の影響が異なるためである。この暗電流の影響が大きい場合には適切な信号補正を行なうことができない。   This is because the influence of the dark current on the signal varies depending on the pixel structure. When the influence of the dark current is large, appropriate signal correction cannot be performed.

また、特許文献２においても、近接する画素で信号の補間を行なった後、加算を行なう方法が開示されているが、信号の補間の際に、画素構造の違いによる暗電流のばらつきは考慮されていない。   Also, Patent Document 2 discloses a method of performing addition after interpolating signals at adjacent pixels. However, variations in dark current due to differences in pixel structures are taken into account when interpolating signals. Not.

特に、黒基準信号を出力するためのオプティカルブラック領域（ＯＢ領域）における信号補正に関しては、画像信号を形成するための有効領域の信号補正以上に暗電流のばらつきの及ぼす影響は大きい。   In particular, regarding the signal correction in the optical black area (OB area) for outputting the black reference signal, the influence of the dark current variation is larger than the signal correction in the effective area for forming the image signal.

また、特許文献３において、縦筋状に発生する固定パターンノイズをキャンセルする技術が公開されているが、異なる画素構造を有する複数の画素を含む撮像装置における画素構造に起因する固定パターンノイズについては考慮されていない。   Further, in Patent Document 3, a technique for canceling fixed pattern noise generated in a vertical stripe shape is disclosed, but regarding fixed pattern noise caused by a pixel structure in an imaging device including a plurality of pixels having different pixel structures. Not considered.

本発明の第１の目的は、画素ごとの暗電流のばらつきがある場合においても良好な信号補正を行なうことにある。   A first object of the present invention is to perform good signal correction even when there is a variation in dark current from pixel to pixel.

本発明の第２の目的は、異なる画素構造を有する複数の画素を含む撮像装置の、画素を構成する回路や、読み出し回路などの電気特性上のアンバランスに起因して発生する固定パターンノイズを、精度良くキャンセルすることにある。   A second object of the present invention is to eliminate fixed pattern noise generated due to an imbalance in electrical characteristics of a circuit constituting a pixel and a readout circuit of an imaging device including a plurality of pixels having different pixel structures. It is to cancel with high accuracy.

本発明の第１側面に係る撮像システムは、暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   The imaging system according to the first aspect of the present invention corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a reference signal in the dark based on a signal output from a normal pixel. The optical black region has a plurality of pixel blocks, and each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of different relative positions of one or more elements included in the pixel and having the same function. And the signal correction unit outputs a signal output from a defective pixel in the optical black region to a normal pixel in another pixel block different from the pixel block including the defective pixel in the optical black region. Output from a pixel in which the relative position of one or more elements included in the pixel and having the same function is equal to the defective pixel. And correcting based on the signal.

本発明の第２側面に係る撮像システムは、暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する複数のトランジスタの相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する複数のトランジスタの相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   The imaging system according to the second aspect of the present invention corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a reference signal in the dark based on a signal output from a normal pixel. The optical black region has a plurality of pixel blocks, and each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of transistors in which relative positions of a plurality of transistors included in the pixel and having the same function are different from each other. The signal correction unit includes a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region, and the signal correction unit outputs a signal output from the defective pixel in the optical black region. An image in which the relative position of a plurality of transistors included in a pixel and having the same function is equal to that of the defective pixel. And correcting, based on the signal output from.

本発明の第３側面に係る撮像システムは、暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素構造が互いに異なる複数の画素を含み、前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   An imaging system according to a third aspect of the present invention corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a reference signal in the dark based on a signal output from a normal pixel. The optical black region includes a plurality of pixel blocks, each of the plurality of pixel blocks including a plurality of pixels having different pixel structures, and the signal correction unit includes the optical black A signal output from a defective pixel in the region is output from a pixel that is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block including the defective pixel in the optical black region and has a pixel structure equal to the defective pixel. Correction is performed based on the signal.

本発明の第４側面に係る信号処理回路は、暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を有する信号処理回路であって、前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   The signal processing circuit according to the fourth aspect of the present invention is based on a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel. A signal processing circuit having a signal correction unit for correcting, wherein the optical black region has a plurality of pixel blocks, and each of the plurality of pixel blocks is included in a pixel and has one or more elements having the same function A plurality of pixels whose relative positions are different from each other, and the signal correction unit outputs a signal output from the defective pixel in the optical black region to another pixel different from the pixel block including the defective pixel in the optical black region. The relative position of one or more elements that are normal pixels in the block and are included in the pixel and have the same function is the defective pixel. And correcting, based on the signal output from pixels equal.

本発明の第５側面に係る信号処理回路は、暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を有する信号処理回路であって、前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素構造が互いに異なる複数の画素を含み、前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   The signal processing circuit according to the fifth aspect of the present invention is based on a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel. A signal processing circuit having a signal correction unit for correcting, wherein the optical black region includes a plurality of pixel blocks, each of the plurality of pixel blocks including a plurality of pixels having different pixel structures, and the signal The correction unit outputs a signal output from the defective pixel in the optical black region to a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region, and the pixel structure is the defective pixel. It corrects based on the signal output from the pixel equal to.

本発明の第６側面に係る撮像装置の信号処理方法は、暗時の基準信号を出力するための複数の画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素をそれぞれ含む複数の画素ブロックを有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を補正するための撮像装置の信号処理方法であって、対象とする画素から出力された信号が異常出力であるか正常出力であるかを判定する第１のステップと、前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が正常出力であると判定された場合、前記対象とする画素から出力された信号と、正常画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスとを記録する第２のステップと、前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が異常出力であると判定された場合、欠陥画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスを判定する第３のステップと、前記第２のステップで得られた正常画素のアドレスと前記第３のステップで得られた欠陥画素のアドレスとを基に、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する第４のステップとを含むことを特徴とする。   In the signal processing method of the imaging device according to the sixth aspect of the present invention, the relative positions of one or more elements that are included in a pixel and that have the same function are a plurality of pixels for outputting a dark reference signal. An image processing apparatus signal processing method for correcting a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixel blocks each including a plurality of different pixels, wherein the signal output from the target pixel is abnormal A first step for determining whether the output is normal or normal output; and if the signal output from the target pixel in the first step is determined to be normal output, the target pixel A second step of recording a signal output from the pixel and an address of the target pixel as an address of a normal pixel, and whether the target pixel is the target pixel in the first step. When it is determined that the output signal is an abnormal output, a third step for determining an address of the target pixel as an address of the defective pixel, and an address of the normal pixel obtained in the second step And the signal output from the defective pixel in the optical black area based on the address of the defective pixel obtained in the third step and another pixel block different from the pixel block including the defective pixel in the optical black area. And a fourth step of correcting a relative position of one or more elements that are normal pixels in the pixel block and that are included in the pixels and have the same function, based on a signal output from a pixel that is equal to the defective pixel. It is characterized by.

本発明の第７側面に係る撮像装置の信号処理方法は、暗時の基準信号を出力するための複数の画素であって画素構造が互いに異なる複数の画素をそれぞれ含む複数の画素ブロックを有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を補正するための撮像装置の信号処理方法であって、対象とする画素から出力された信号が異常出力であるか正常出力であるかを判定する第１のステップと、前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が正常出力であると判定された場合、前記対象とする画素から出力された信号と、正常画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスとを記録する第２のステップと、前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が異常出力であると判定された場合、欠陥画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスを判定する第３のステップと、前記第２のステップで得られた正常画素のアドレスと前記第３のステップで得られた欠陥画素のアドレスとを基に、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する第４のステップとを含むことを特徴とする。   The signal processing method of the imaging apparatus according to the seventh aspect of the present invention is an optical device having a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels for outputting a dark reference signal and having different pixel structures. A signal processing method of an imaging apparatus for correcting a signal output from a defective pixel in a black region, wherein a first determination is made as to whether a signal output from a target pixel is an abnormal output or a normal output. And when it is determined that the signal output from the target pixel in the first step is a normal output, the signal output from the target pixel and the address of the normal pixel as the address The second step of recording the address of the target pixel and the signal output from the target pixel in the first step is determined to be abnormal output In this case, the third step of determining the address of the target pixel as the defective pixel address, the address of the normal pixel obtained in the second step, and the defective pixel obtained in the third step Based on the address, the signal output from the defective pixel in the optical black region is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block including the defective pixel in the optical black region, and the pixel structure is And a fourth step of correcting based on a signal output from a pixel equal to the defective pixel.

本発明の第８側面に係る撮像システムは、有効領域における光電変換素子を含む有効画素から出力された信号を、非有効領域における光電変換素子を含まない非有効画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、前記有効領域は、複数の有効画素ブロックを有し、前記複数の有効画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の有効画素を含み、前記非有効領域は、複数の非有効画素ブロックを有し、前記複数の非有効画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の非有効画素を含み、前記信号補正部は、前記有効領域の有効画素から出力された信号を、前記非有効領域における非有効画素であって画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記有効画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正することを特徴とする。   The imaging system according to the eighth aspect of the present invention is based on a signal output from an effective pixel including a photoelectric conversion element in the effective region based on a signal output from an ineffective pixel not including the photoelectric conversion element in the non-effective region. A signal correcting unit for correcting, wherein the effective region has a plurality of effective pixel blocks, and each of the plurality of effective pixel blocks is included in the pixel and has one or more elements having the same function other than the photoelectric conversion element Each having a plurality of effective pixels whose relative positions are different from each other, and the non-effective region has a plurality of non-effective pixel blocks, and each of the plurality of non-effective pixel blocks is included in a pixel and is not a photoelectric conversion element One or more elements having the same function include a plurality of non-effective pixels whose relative positions are different from each other, and the signal correction unit receives a signal output from an effective pixel in the effective region as the non-effective pixel. The relative position of one or more elements that are non-effective pixels in the effective region and that are included in the pixel and have the same function other than the photoelectric conversion element is corrected based on a signal output from a pixel that is equal to the effective pixel. And

本発明によれば、画素ごとの暗電流のばらつきがある場合においても良好な信号補正を行なうことができる。   According to the present invention, good signal correction can be performed even when there is a variation in dark current from pixel to pixel.

さらに、本発明によれば、異なる画素構造を有する複数の画素を含む撮像装置の、画素を構成する回路や、読み出し回路などの電気特性上のアンバランスに起因して発生する固定パターンノイズを、精度良くキャンセルすることができる。   Furthermore, according to the present invention, fixed pattern noise generated due to an imbalance in electrical characteristics such as a circuit constituting a pixel and a readout circuit of an imaging device including a plurality of pixels having different pixel structures, Cancel with high accuracy.

本発明は、撮像装置において欠陥画素の信号処理に関するものであり、特に、画素構造が異なる複数の画素を含むオプティカルブラック領域を有する撮像システムにおける信号補正に関するものである。   The present invention relates to signal processing of defective pixels in an imaging apparatus, and more particularly to signal correction in an imaging system having an optical black region including a plurality of pixels having different pixel structures.

本発明における用語の定義を行なう。オプティカルブラック領域は、それぞれ、複数の画素ブロックを有する。画素ブロックとは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子（例えば、光電変換素子、転送ゲートを含む転送用トランジスタなど）の相対位置が互いに異なる複数の画素により構成された単位を指す。画素とは、画像を構成する最小単位を指し、少なくとも光電変換素子（例えば、フォトダイオード）を含む。   Terms used in the present invention are defined. Each optical black region has a plurality of pixel blocks. A pixel block refers to a unit composed of a plurality of pixels in which relative positions of one or more elements (for example, a photoelectric conversion element, a transfer transistor including a transfer gate, etc.) included in a pixel and having the same function are different from each other. . A pixel refers to a minimum unit constituting an image and includes at least a photoelectric conversion element (for example, a photodiode).

ここで、各画素ブロックに含まれる複数の画素は、増幅素子（例えば、増幅用トランジスタ）等が共通化されていても良いし、増幅素子等がそれぞれ個別に設けられていても良い。   Here, in the plurality of pixels included in each pixel block, an amplifying element (for example, an amplifying transistor) or the like may be shared, or an amplifying element or the like may be provided individually.

前者の場合、各画素ブロックの各画素は、光電変換素子に加えて転送用トランジスタを含んでも良い。このとき、各画素ブロックは、例えば、複数の画素に共通化された増幅素子と画素内に含まれる転送用トランジスタとの相対的な位置関係が互いに異なる複数の画素により構成される単位であっても良い。あるいは、このとき、各画素ブロックは、例えば、画素内に含まれる光電変換素子と転送用トランジスタとの相対的な位置関係が互いに異なる複数の画素により構成される単位であっても良い。   In the former case, each pixel of each pixel block may include a transfer transistor in addition to the photoelectric conversion element. At this time, each pixel block is, for example, a unit composed of a plurality of pixels having different relative positional relationships between an amplification element shared by a plurality of pixels and a transfer transistor included in the pixel. Also good. Alternatively, at this time, each pixel block may be a unit composed of a plurality of pixels having different relative positional relationships between the photoelectric conversion element and the transfer transistor included in the pixel, for example.

一方、後者の場合、各画素ブロックの各画素は、光電変換素子に加えて転送用トランジスタを含んでも良いし、光電変換素子に加えて転送用トランジスタ及び増幅素子等を含んでも良い。この増幅素子等は、増幅用トランジスタを含み、さらにリセット用トランジスタや選択用トランジスタなどをさらに含んでも良い。このとき、各画素ブロックは、例えば、画素内に含まれる光電変換素子と他の素子との相対的な位置関係が互いに異なる複数の画素により構成される単位であっても良い。   On the other hand, in the latter case, each pixel of each pixel block may include a transfer transistor in addition to the photoelectric conversion element, or may include a transfer transistor and an amplification element in addition to the photoelectric conversion element. This amplifying element or the like includes an amplifying transistor, and may further include a resetting transistor, a selecting transistor, and the like. At this time, each pixel block may be, for example, a unit configured by a plurality of pixels having different relative positional relationships between the photoelectric conversion element and other elements included in the pixel.

また、オプティカルブラック領域は、それぞれ、複数の画素ユニットを有する。画素ユニットとは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子（例えば、光電変換素子、転送用トランジスタなど）の相対位置が等しい複数の画素により構成された単位を指す。   Each optical black area has a plurality of pixel units. A pixel unit refers to a unit configured by a plurality of pixels having the same relative position of one or more elements (for example, a photoelectric conversion element, a transfer transistor, etc.) included in the pixel and having the same function.

そして、撮像装置は、オプティカルブラック領域における欠陥画素からの信号を正常画素からの信号に基づいて補正する信号補正部を有している。この信号補正部は、欠陥画素からの信号を当該欠陥画素が含まれる画素ブロックとは異なる他の画素ブロック内の正常画素であって、画素内に含まれる１以上の素子の相対的な位置関係が欠陥画素と等しい画素からの信号に基づいて補正する。   The imaging apparatus includes a signal correction unit that corrects the signal from the defective pixel in the optical black region based on the signal from the normal pixel. This signal correction unit is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block including the defective pixel, and the relative positional relationship of one or more elements included in the pixel Is corrected based on a signal from a pixel equal to the defective pixel.

このような構成によれば、オプティカルブラック領域に欠陥画素が存在した場合においても、欠陥画素の補正時に暗電流のばらつきによる影響を低減することが可能となる。   According to such a configuration, even when a defective pixel exists in the optical black region, it is possible to reduce the influence due to dark current variation when correcting the defective pixel.

ここで、画素内に含まれる１以上の素子の相対的な位置関係が異なる画素における暗電流のばらつきに関して説明する。画素内に含まれる１以上の素子の相対的な位置関係が異なると信号に対する暗電流の影響が異なる。例えば、素子分離領域の周辺や、半導体基板の表面は結晶欠陥が多く存在し、暗電流の発生源となりやすい。これらの結晶欠陥と、信号に影響を与える信号電荷のチャネルとの相対的な配置関係により暗電流が異なる。   Here, a variation in dark current in pixels in which the relative positional relationship of one or more elements included in the pixel is different will be described. When the relative positional relationship of one or more elements included in a pixel is different, the influence of dark current on the signal is different. For example, there are many crystal defects around the element isolation region and the surface of the semiconductor substrate, and it tends to be a source of dark current. The dark current differs depending on the relative positional relationship between these crystal defects and the channel of the signal charge that affects the signal.

つまり１以上の素子の相対的な位置関係が異なることにより、暗電流の発生源となる結晶欠陥の数と各素子との相対的な位置関係が異なることになり、暗電流がばらつく。   That is, when the relative positional relationship of one or more elements is different, the number of crystal defects that are dark current generation sources and the relative positional relationship between the elements are different, and the dark current varies.

したがって異常画素からの信号の補正に、たとえ異常画素に近接している画素でも暗電流の信号への影響の異なる画素の信号を用いて補正を行なった場合には、暗電流ばらつきの影響を受け、正確な信号補正ができない場合がある。   Therefore, when correcting a signal from an abnormal pixel using a signal from a pixel that has a different influence on the dark current signal even if the pixel is close to the abnormal pixel, it is affected by variations in dark current. In some cases, accurate signal correction cannot be performed.

これに対して、本発明の構成によれば、暗電流の影響が低減された良好な信号補正を行なうことが可能となる。特に、暗電流の影響が信号に大きく現れるような信号の補正に用いると効果が大きい。オプティカルブラック領域（ＯＢ領域）の欠陥画素の補正に適用すると、もともとの信号が小さく、暗電流の信号に及ぼす影響が大きいため効果が大きくなる。   On the other hand, according to the configuration of the present invention, it is possible to perform good signal correction in which the influence of dark current is reduced. In particular, the effect is great when used for signal correction in which the influence of dark current appears in the signal. When applied to the correction of defective pixels in the optical black region (OB region), the effect is increased because the original signal is small and the influence of the dark current on the signal is large.

次に、図面を用いて、本発明を具体的に説明する。図１に本発明を説明するための画素レイアウトの概念図を示す。Ａ行の画素、Ｂ行の画素、Ｃ行の画素、Ｄ行の画素はそれぞれ画素に含まれる素子の相対的な位置関係が異なり、これらの画素行が繰り返し配置されている。Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行の各行に含まれ、同一列に配される複数の画素により１画素ブロックが構成される。   Next, the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a pixel layout for explaining the present invention. A pixel in the A row, a pixel in the B row, a pixel in the C row, and a pixel in the D row have different relative positional relationships among the elements included in the pixels, and these pixel rows are repeatedly arranged. One pixel block is composed of a plurality of pixels included in each of the A, B, C, and D rows and arranged in the same column.

この構成において、例えばＢ２行のＢ２２が欠陥画素の場合には、異なる画素ブロックで相対的な位置関係の等しい、Ｂ１行に含まれるＢ１２の信号を用いて補正を行なう。これにより、相対的な位置関係が異なることに起因する暗電流のばらつきの影響が低減された信号補正を行なうことが可能となる。   In this configuration, for example, when B22 in the B2 row is a defective pixel, the correction is performed using the B12 signal included in the B1 row having the same relative positional relationship in different pixel blocks. As a result, it is possible to perform signal correction in which the influence of variations in dark current caused by different relative positional relationships is reduced.

以下、具体的に実施例をあげて本発明を説明するが、これら実施例に限定されるものではなく、上述した本発明の特徴の範囲内で適宜変更、組み合わせることは可能である。
（実施例１）
本実施例では、４つの転送ゲートで増幅素子を共通化した構成を示している。４つの転送ゲートからの電荷に基づいて、共通の増幅素子として機能する増幅用トランジスタのゲートの電位を変化させる構成となっている。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these examples, and can be appropriately changed and combined within the scope of the features of the present invention described above.
Example 1
In the present embodiment, a configuration in which an amplifier is shared by four transfer gates is shown. Based on the charges from the four transfer gates, the gate potentials of the amplifying transistors functioning as a common amplifying element are changed.

更に、本実施例においては、リセット用トランジスタ、画素選択用トランジスタが複数の（転送ゲートを含む）転送用トランジスタに共通に設けられている。図２に等価回路図、図３に画素のレイアウト図、図４に図３のＸ−Ｘ’断面の概略図を示す。特定の画素を抜き出しているが、行方向、列方向に更に多数の画素が配されていてもよい。   Further, in this embodiment, a reset transistor and a pixel selection transistor are provided in common for a plurality of transfer transistors (including transfer gates). 2 is an equivalent circuit diagram, FIG. 3 is a layout diagram of a pixel, and FIG. 4 is a schematic diagram of a cross section taken along the line X-X ′ of FIG. 3. Although specific pixels are extracted, a larger number of pixels may be arranged in the row direction and the column direction.

まず、左上の画素ブロック（図１に示すＡ１１〜Ｄ１１）の回路構成を、図２を用いて説明する。なお、他の画素ブロックも、左上の画素ブロックと同様である。   First, the circuit configuration of the upper left pixel block (A11 to D11 shown in FIG. 1) will be described with reference to FIG. The other pixel blocks are the same as the upper left pixel block.

ＤＡ１１〜ＤＤ１１は、有効領域の光電変換素子と同様の構成を有しているフォトダイオードである。場合によっては、信号電荷と同導電型の領域（電子の場合にはＮ型領域を設けてない場合もある）を配さなくてもよい。ＭＴＸＡ１１〜ＭＴＸＤ１１は、電荷を増幅用トランジスタの入力部に転送するための転送用トランジスタである。増幅用トランジスタの入力部としては、半導体基板に配された信号電荷と同導電型の半導体領域を用いることができる。ＭＲＥＳ１１は、少なくとも増幅用トランジスタの入力部の電位を基準電位に設定するためのリセット用トランジスタである。ＭＳＦ１１は、信号電荷を増幅するための増幅用トランジスタである。ＭＳＥＬ１１は、増幅された信号を選択的に読み出すための選択用トランジスタである。   DA11 to DD11 are photodiodes having the same configuration as the photoelectric conversion element in the effective region. In some cases, a region having the same conductivity type as the signal charge (in the case of electrons, an N-type region may not be provided) may not be provided. MTXA11 to MTXD11 are transfer transistors for transferring charges to the input portion of the amplification transistor. As the input portion of the amplifying transistor, a semiconductor region having the same conductivity type as the signal charge disposed on the semiconductor substrate can be used. The MRES 11 is a reset transistor for setting at least the potential of the input portion of the amplifying transistor to the reference potential. The MSF 11 is an amplifying transistor for amplifying the signal charge. The MSEL 11 is a selection transistor for selectively reading the amplified signal.

ＰＴＸ＿Ａ１〜Ｄ１が各転送用ゲートの制御電極にパルスを印加するための制御線、ＰＲＥＳ１、ＰＳＥＬ１がそれぞれリセット用トランジスタ、選択用トランジスタの制御電極にパルスを印加するための制御線である。   PTX_A1 to D1 are control lines for applying a pulse to the control electrode of each transfer gate, and PRES1 and PSEL1 are control lines for applying a pulse to the reset transistor and the control electrode of the selection transistor, respectively.

（転送ゲートを含む）転送用トランジスタＭＴＸＡ１１〜ＭＴＸＤ１１を含む４画素で１つの画素ブロックを構成しており、ＭＳＦ１１、ＭＲＥＳ１１、ＭＳＥＬ１１を共通に有している。このような画素ブロックが行列方向に複数配されている。そして、列方向に繰り返し配置された各画素ブロック内の転送用ゲートＭＴＸは共通の制御線で制御される。ＤＢ、ＤＣ、ＤＤに対応する転送用ゲートも同様に共通の制御線で制御される。   Four pixels including transfer transistors MTXA11 to MTXD11 (including transfer gates) constitute one pixel block, and MSF11, MRES11, and MSEL11 are shared. A plurality of such pixel blocks are arranged in the matrix direction. The transfer gate MTX in each pixel block repeatedly arranged in the column direction is controlled by a common control line. Similarly, the transfer gates corresponding to DB, DC, and DD are controlled by a common control line.

次に、左上の画素ブロック（図１に示すＡ１１〜Ｄ１１）のレイアウト構成を、図３を用いて説明する。なお、他の画素ブロックも、左上の画素ブロックと同様である。   Next, the layout configuration of the upper left pixel block (A11 to D11 shown in FIG. 1) will be described with reference to FIG. The other pixel blocks are the same as the upper left pixel block.

図３において、斜め線でハッチングされている領域は、光電変換素子ＤＡ１１〜ＤＤ１１に対応する拡散領域を示す。縦線と横線とでハッチングされている領域は、トランジスタＭＴＸＡ１１〜ＭＴＸＤ１１，ＭＳＦ１１，ＭＲＥＳ１１，ＭＳＥＬ１１の電極領域となる半導体領域である。また、ドットでハッチングされている領域は、トランジスタＭＴＸＡ１１〜ＭＴＸＤ１１，ＭＳＦ１１，ＭＲＥＳ１１，ＭＳＥＬ１１のゲート電極である。黒塗りされている領域は、上層の配線とのコンタクト領域である。それ以外の領域は、基本的に素子分離領域となる。   In FIG. 3, the hatched area is a diffusion area corresponding to the photoelectric conversion elements DA11 to DD11. A region hatched by a vertical line and a horizontal line is a semiconductor region that becomes an electrode region of the transistors MTXA11 to MTXD11, MSF11, MRES11, and MSEL11. A region hatched with dots is the gate electrodes of the transistors MTXA11 to MTXD11, MSF11, MRES11, and MSEL11. The blackened area is a contact area with the upper wiring. The other region basically becomes an element isolation region.

ここで、水平方向、垂直方向の線で区画化された領域をそれぞれの画素に対応する領域とすると、各画素行Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、画素内に含まれる複数の素子の相対的な位置関係が異なる。   Here, assuming that an area partitioned by horizontal and vertical lines is an area corresponding to each pixel, each of the pixel rows A, B, C, and D is relative to a plurality of elements included in the pixel. The positional relationship is different.

本実施例において、画素を構成する複数の素子は、転送用トランジスタＭＴＸ、増幅用トランジスタＭＳＦ、リセット用トランジスタＭＲＥＳ、選択用トランジスタＭＳＥＬである。転送用トランジスタは、電荷を独立に増幅用トランジスタの入力部に転送可能なように複数の画素において同一の位置関係にある。   In this embodiment, the plurality of elements constituting the pixel are a transfer transistor MTX, an amplification transistor MSF, a reset transistor MRES, and a selection transistor MSEL. The transfer transistors have the same positional relationship in a plurality of pixels so that charges can be independently transferred to the input portion of the amplification transistor.

図４に、素子断面の概念図を示す。４０１はＰ型の半導体領域、４０２は信号電荷を蓄積するためのＮ型の半導体領域、４０３は暗電流を低減するためのＰ型の半導体領域である。４０１，４０２,４０３は、有効領域の光電変換素子に対応するダイオードを構成する。場合によっては、４０２は有効領域の対応する領域に比べて体積が小さい、もしくは形成しなくてもよい。   FIG. 4 shows a conceptual diagram of the element cross section. 401 is a P-type semiconductor region, 402 is an N-type semiconductor region for accumulating signal charges, and 403 is a P-type semiconductor region for reducing dark current. 401, 402, and 403 constitute a diode corresponding to the photoelectric conversion element in the effective region. In some cases, 402 may have a smaller volume than the corresponding area of the effective area or may not be formed.

４０４は、４０２で電荷を転送するための（転送用トランジスタのゲート電極である）転送用ゲートである。４０５は、電荷が転送され、増幅用トランジスタの入力部として機能するＮ型の半導体領域（フローティングディフュージョン領域）である。４０６は、隣接する素子間を分離するための素子分離領域である。４０２，４０４，４０５は、例えば、転送用トランジスタＭＴＸＡ１１を構成する。   Reference numeral 404 denotes a transfer gate (which is a gate electrode of the transfer transistor) for transferring charges in 402. Reference numeral 405 denotes an N-type semiconductor region (floating diffusion region) to which charges are transferred and functions as an input portion of the amplifying transistor. Reference numeral 406 denotes an element isolation region for isolating adjacent elements. For example, 402, 404, and 405 constitute a transfer transistor MTXA11.

なお、図４の構成と導電型を逆とし、信号電荷としてホールを扱う構成であってもよい。   Note that the configuration of FIG. 4 may be reversed from that of the conductivity type and holes may be handled as signal charges.

各画素を構成する複数のトランジスタの相対的な位置関係、及び複数のトランジスタと素子分離領域等の相対的な位置関係はＤＡ、ＤＢ、ＤＣ、ＤＤで大きく異なっている。   The relative positional relationship between the plurality of transistors constituting each pixel and the relative positional relationship between the plurality of transistors and the element isolation region are greatly different in DA, DB, DC, and DD.

つまり、複数の転送ゲートで画素内の特定の素子を共通化した画素ブロックで、画素内に含まれる複数の素子の相対的な位置関係の異なる４つの画素を有している。暗電流の影響を受けやすいのは、電荷が蓄積される領域及び電荷の移動路となるチャネルである。   That is, a pixel block in which a specific element in a pixel is shared by a plurality of transfer gates, and has four pixels having different relative positional relationships among the plurality of elements included in the pixel. It is the channel which becomes the movement path of the charge accumulation region and the charge that is easily affected by the dark current.

図５に、暗時出力の画素構造依存性の一例を示す。オプティカルブラック領域においては、基本的に光電変換による電荷は存在しない。したがって、図５の暗時出力のばらつきは画素に含まれる複数の素子の相対的な位置関係の違いによる暗電流のばらつきの影響が大きい。Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各画素で出力を比較すると、大きく異なることがわかる。   FIG. 5 shows an example of pixel structure dependency of dark output. In the optical black region, there is basically no charge due to photoelectric conversion. Therefore, the variation in dark output in FIG. 5 is greatly affected by the variation in dark current due to the difference in the relative positional relationship among a plurality of elements included in a pixel. Comparing the output of each of the A, B, C, and D pixels, it can be seen that they are greatly different.

画素内に含まれる複数の素子の相対的な位置関係を考慮せず、隣接する相対的な位置関係の異なる画素の信号を用いて欠陥画素の補正を行うと、暗時出力の異なる画素の信号を使用することになり、良好な補正結果を得ることができない。それに対して近接していない画素であっても、画素内に含まれ同一機能を有する複数の素子の相対位置が欠陥画素と等しい画素の信号を用いて補正することによって、暗電流のばらつきの影響を低減させることが可能となる。   When defective pixels are corrected using the signals of adjacent pixels with different relative positional relationships without considering the relative positional relationship of a plurality of elements included in the pixel, the signals of pixels with different dark output Therefore, a good correction result cannot be obtained. On the other hand, even for pixels that are not close to each other, the effect of dark current variation is corrected by correcting the relative position of a plurality of elements that are included in the pixel and have the same function using a pixel signal that is equal to the defective pixel. Can be reduced.

本実施例においては、欠陥画素が含まれる画素ブロックとは異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素に含まれる複数の素子の相対的な位置関係が欠陥画素と等しい画素からの信号に基づいて補正する。具体的には、Ａ２１の画素において異常信号が出力された場合には、Ａ１１の画素の信号を用いて補正を行なうことによって、暗電流のばらつきの影響が低減された補正を行なうことが可能となる。   In this embodiment, a signal from a pixel that is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block that includes the defective pixel and that has a relative positional relationship among a plurality of elements included in the pixel is equal to the defective pixel. Correct based on. Specifically, when an abnormal signal is output from the A21 pixel, it is possible to perform correction with reduced influence of dark current variation by performing correction using the signal of the A11 pixel. Become.

図６に本実施例の撮像システムのブロック図を示す。欠陥画素などによる異常信号を検出して異なる画素の信号を用いて補正を行なうためのフローを説明する。撮像システムは、次の構成要素を備える。   FIG. 6 shows a block diagram of the imaging system of the present embodiment. A flow for detecting an abnormal signal due to a defective pixel or the like and performing correction using signals from different pixels will be described. The imaging system includes the following components.

２は、画像信号を出力するための画像信号形成部として機能する撮像装置である。３は、撮像装置２から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部である。４は、信号補正部である。５は、欠陥補正された後に信号処理を行なう第１の信号処理部である。   Reference numeral 2 denotes an imaging device that functions as an image signal forming unit for outputting an image signal. Reference numeral 3 denotes an A / D converter that converts an analog signal output from the imaging device 2 into a digital signal. Reference numeral 4 denotes a signal correction unit. Reference numeral 5 denotes a first signal processing unit that performs signal processing after defect correction.

具体的なフローに関して図７を用いて説明する。   A specific flow will be described with reference to FIG.

まず、信号補正部４は、対象とする画素からの信号が異常出力であるか正常出力であるかを判定する（第１のステップＳ１）。次に、信号補正部４は、信号が正常出力である場合に、正常出力画素の信号と、正常出力画素のアドレス情報（画素群情報）とを記録する（第２のステップＳ２）。そして、信号補正部４は、正常出力画素の信号をそのまま第１の信号処理部５へ出力する（ステップＳ３）。   First, the signal correction unit 4 determines whether the signal from the target pixel is an abnormal output or a normal output (first step S1). Next, when the signal is a normal output, the signal correction unit 4 records the signal of the normal output pixel and the address information (pixel group information) of the normal output pixel (second step S2). Then, the signal correction unit 4 outputs the normal output pixel signal as it is to the first signal processing unit 5 (step S3).

一方、信号補正部４は、信号が異常出力である場合に、異常出力画素のアドレス情報（画素群情報）を判定する（第３のステップＳ４）。次に、信号補正部４は、第３のステップＳ４の判定結果に応じて、第２のステップＳ２によって得たアドレス情報（画素群情報）を基に、メモリを参照して対応する画素群の信号を選択する（ステップＳ５）。信号補正部４は、その対応する画素群の信号を用いて、異常出力画素の信号を補正する（第４のステップＳ６）。信号補正部４は、異常出力画素の信号と、異常出力画素のアドレス情報（画素群情報）とを記録する（ステップＳ７）。そして、信号補正部４は、異常出力画素の信号を第１の信号処理部５へ出力する。ここで、アドレス情報（画素群情報）は、少なくとも画素構造に関連する情報が記録されていれば良い。   On the other hand, when the signal is an abnormal output, the signal correction unit 4 determines address information (pixel group information) of the abnormal output pixel (third step S4). Next, the signal correction unit 4 refers to the memory on the basis of the address information (pixel group information) obtained in the second step S2 according to the determination result in the third step S4. A signal is selected (step S5). The signal correction unit 4 corrects the signal of the abnormal output pixel using the signal of the corresponding pixel group (fourth step S6). The signal correction unit 4 records the abnormal output pixel signal and the abnormal output pixel address information (pixel group information) (step S7). Then, the signal correction unit 4 outputs the signal of the abnormal output pixel to the first signal processing unit 5. Here, the address information (pixel group information) only needs to record at least information related to the pixel structure.

図６に示す信号補正部４に関して更に詳細に説明する。信号補正部４は、入力された信号が、欠陥画素等により異常信号として出力されたものであるかどうかを検出するための欠陥画素検出部４ａを有している。検出する方法としては、例えば、差動回路で基準値と画素から出力された信号とを比較して、この比較結果により欠陥画素の検出を行なう。欠陥画素検出部４ａにおいて画素欠陥があると判定された場合には、次段の第２の信号処理部４ｂにおいて信号の補正を行なう。欠陥画素検出部４ａにおいて正常な信号であると判断された場合に、欠陥画素検出部４ａから出力された信号は、第２の信号処理部４ｂに送られず、第１の信号処理部５に送られる。この際に同時に、信号と画素のアドレス情報とをメモリ４ｃに蓄積する。メモリに蓄積された信号は、その後に他の画素から異常信号が出力された際の信号の補正に用いる。   The signal correction unit 4 shown in FIG. 6 will be described in more detail. The signal correction unit 4 includes a defective pixel detection unit 4a for detecting whether or not the input signal is output as an abnormal signal by a defective pixel or the like. As a detection method, for example, a reference value is compared with a signal output from a pixel by a differential circuit, and a defective pixel is detected based on the comparison result. If the defective pixel detection unit 4a determines that there is a pixel defect, the second signal processing unit 4b in the next stage corrects the signal. When the defective pixel detection unit 4a determines that the signal is a normal signal, the signal output from the defective pixel detection unit 4a is not sent to the second signal processing unit 4b but is sent to the first signal processing unit 5. Sent. At the same time, the signal and pixel address information are stored in the memory 4c. The signal stored in the memory is used for signal correction when an abnormal signal is output from another pixel thereafter.

メモリでは、記録された信号のアドレス情報により、その信号がどの画素構造を有する画素からの出力なのかを判別可能なように記録されている。   In the memory, it is recorded so that it can be determined from which pixel structure the signal is output from the address information of the recorded signal.

これら一連の制御は、不図示のＣＰＵにより、信号補正の際に異常信号が出力された画素と等しい画素構造を有する画素からの信号を用いるように、メモリ、信号処理部に対して行われる。   A series of these controls are performed on the memory and the signal processing unit by a CPU (not shown) so as to use a signal from a pixel having the same pixel structure as that of the pixel from which an abnormal signal is output during signal correction.

また、信号補正の方法は、そのまま画素信号を置換することによって信号の補間を行なってもよいし、置換する画素の信号を補正した後に置換してもよい。   In the signal correction method, the pixel interpolation may be performed by replacing the pixel signal as it is, or after the signal of the pixel to be replaced is corrected.

このように、本実施例の構成によれば、画素構造が異なる画素を複数有している撮像システムにおいて、暗電流のばらつきの影響が低減された信号補正を行なうことが可能となる。すなわち、異なる画素構造を有する複数の画素を含むオプティカルブラック領域を有する撮像システムにおいて、信号の補正時に暗電流のばらつきの影響を低減して良好な信号補正を行なうことができる。
（実施例２）
本実施例では、黒基準信号（暗時の基準信号）を出力するためのオプティカルブラック画素に関する信号補正の方法を説明する。撮像装置の画素配置を図８に示す。 As described above, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to perform signal correction in which an influence of dark current variation is reduced in an imaging system having a plurality of pixels having different pixel structures. In other words, in an imaging system having an optical black region including a plurality of pixels having different pixel structures, it is possible to perform good signal correction by reducing the influence of variations in dark current during signal correction.
(Example 2)
In the present embodiment, a signal correction method for an optical black pixel for outputting a black reference signal (dark reference signal) will be described. FIG. 8 shows a pixel arrangement of the imaging device.

図８において、１は、各画素を示している。１０は、第１のＯＢ領域（垂直ＯＢ領域）である。１１は、第２のＯＢ領域（水平ＯＢ領域）である。１２は、オプティカルブラック領域１０，１１に隣接した有効領域である。これらＯＢ領域を用いて黒基準信号を生成し、暗電流の補正を行なう。垂直方向に暗電流などの影響による暗時出力の分布（垂直シェーディング）が存在する場合に、水平ＯＢの信号を用いて補正を行なうことにより、このシェーディングを低減させることが可能となる。また、水平方向に暗電流などの影響による暗時出力の分布（水平シェーディング）が存在する場合に垂直ＯＢ領域１０を用いて補正を行なうことが可能である。   In FIG. 8, 1 indicates each pixel. Reference numeral 10 denotes a first OB region (vertical OB region). Reference numeral 11 denotes a second OB area (horizontal OB area). Reference numeral 12 denotes an effective area adjacent to the optical black areas 10 and 11. A black reference signal is generated using these OB regions, and dark current is corrected. When there is a dark output distribution (vertical shading) due to the influence of dark current or the like in the vertical direction, this shading can be reduced by performing correction using the horizontal OB signal. Further, when there is a dark output distribution (horizontal shading) due to the influence of dark current or the like in the horizontal direction, correction can be performed using the vertical OB region 10.

図９に撮像装置のブロック図を示す。実施例１と異なる点は、画素の信号をメモリに記録するまえに、複数の画素（画素ユニットの少なくとも一部に含まれる画素群）からの信号を平均化している点である。平均化する信号は、正常な画素からの信号か、もしくは正常な画素からの信号と異常信号が補正された後の信号とである。そして、メモリに記録する際には平均化された複数の画素がどの画素列の信号であるかというアドレス情報を同時に記録する。   FIG. 9 shows a block diagram of the imaging apparatus. The difference from the first embodiment is that signals from a plurality of pixels (a pixel group included in at least a part of the pixel unit) are averaged before the pixel signals are recorded in the memory. The signal to be averaged is a signal from a normal pixel, or a signal from a normal pixel and a signal after correcting an abnormal signal. When recording in the memory, address information indicating which pixel column is the signal of the averaged plurality of pixels is simultaneously recorded.

本実施例においては、水平ＯＢ領域において欠陥画素ＦＰ１が存在した場合について説明する。図１０に、図８の水平ＯＢ領域１１の拡大図を示す。具体的な画素レイアウトとしては実施例１と同様の構成を用いることができる。図１０において、Ｂ２行の画素ユニットＡＲＢ２にて欠陥画素ＦＰ１が検出された場合に、Ｂ１行の画素ユニットＡＲＢ１に含まれる画素群（例えば、全ての画素）の信号の平均値を用いて、信号の補正を行なう。メモリには、画素群からの平均信号と、画素群がどの画素行に配されていたかが記録されている。したがって、信号補正する際にはそのアドレス情報を元に、不図示のＣＰＵからの指示により、メモリ、第２の信号補正部４ｂが補正を行なう。 In the present embodiment, a case where a defective pixel FP1 exists in the horizontal OB region will be described. FIG. 10 shows an enlarged view of the horizontal OB region 11 of FIG. As a specific pixel layout, the same configuration as that of the first embodiment can be used. In FIG. 10, when the defective pixel FP1 is detected in the pixel unit AR B2 in the B2 row, the average value of the signals of the pixel group (for example, all pixels) included in the pixel unit AR B1 in the B1 row is used. The signal is corrected. In the memory, an average signal from the pixel group and the pixel row in which the pixel group is arranged are recorded. Therefore, when the signal is corrected, the memory and the second signal correction unit 4b perform correction based on an instruction from a CPU (not shown) based on the address information.

本実施例においては、画素ユニットの少なくとも一部に含まれる画素群からの信号を平均化してメモリに記録しているため、実施例１の構成に比べて、更にメモリの構成を簡易にすることが可能となる。
（実施例３）
本実施例は、垂直ＯＢ領域１０において画素欠陥が生じた際の信号補正方法に関するものである。本実施例においても、図９の撮像装置のブロック図を用いることができる。 In this embodiment, since the signals from the pixel groups included in at least a part of the pixel unit are averaged and recorded in the memory, the configuration of the memory can be further simplified compared to the configuration of the first embodiment. Is possible.
(Example 3)
The present embodiment relates to a signal correction method when a pixel defect occurs in the vertical OB region 10. Also in this embodiment, the block diagram of the imaging apparatus of FIG. 9 can be used.

図１１に図８の垂直ＯＢ領域１１の拡大図を示す。実施例２と同様に、画素レイアウトは実施例１の構成を用いることができる。   FIG. 11 shows an enlarged view of the vertical OB region 11 of FIG. As in the second embodiment, the configuration of the first embodiment can be used for the pixel layout.

本実施例においては、画素行を更に水平方向に複数の領域（ブロック１、ブロック２、・・・）に分割し、各領域内の複数の画素からの信号を平均化してメモリに記録する。同時に、画素行と分割された領域のアドレス情報とを記録する。   In the present embodiment, the pixel row is further divided into a plurality of regions (block 1, block 2,...) In the horizontal direction, and signals from a plurality of pixels in each region are averaged and recorded in the memory. At the same time, the pixel rows and the address information of the divided areas are recorded.

図９の平均化処理部４ｄにおいて、水平方向に分割された領域内の複数の画素からの信号を加算後、平均値を算出し、アドレス情報とともにメモリ４ｃに記録する。メモリ４ｃには各水平方向に分割された領域の平均信号が、画素行毎に記録される。欠陥画素検出手段４ａにおいて欠陥画素と判定された画素信号は、第２の信号処理部４ｂにおいて、異なる画素ブロック内の同一の画素構造を有する画素を含む領域の平均値をメモリ４ｃから取得し、信号の補正を行なう。   In the averaging processing unit 4d of FIG. 9, after adding signals from a plurality of pixels in the region divided in the horizontal direction, an average value is calculated and recorded in the memory 4c together with the address information. In the memory 4c, the average signal of the regions divided in the horizontal direction is recorded for each pixel row. The pixel signal determined to be a defective pixel by the defective pixel detection means 4a is obtained from the memory 4c by the second signal processing unit 4b, from the memory 4c, the average value of the region including pixels having the same pixel structure in different pixel blocks, Correct the signal.

例えば、図１１において、Ｂ２行の画素ユニットＡＲＢ２の一部に含まれる画素群の領域をＡＲＢ２２とする。Ｂ１行の画素ユニットＡＲＢ１の一部に含まれる画素群の領域をＡＲＢ１２とする。画素群の領域ＡＲＢ２２に欠陥画素ＦＰ２がある場合には、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が欠陥画素ＦＰ２と等しい画素を含み、かつ、他の画素ユニットの一部に含まれる画素群の領域ＡＲＢ１２の平均信号を用いて信号の補正を行なう。そしてＢ２行の欠陥画素ＦＰ２の信号補正が終わった後に、さらにＢ２行の画素群の領域ＡＲＢ２２の画素信号の平均値をメモリに記録する。 For example, in FIG. 11, a region of a pixel group included in a part of the pixel unit AR B2 in the B2 row is referred to as AR B22 . A region of a pixel group included in a part of the pixel unit AR B1 in the B1 row is referred to as AR B12 . When there is a defective pixel FP2 in the pixel group area AR B22 , the pixel includes a pixel in which the relative position of one or more elements having the same function included in the pixel is equal to the defective pixel FP2, and one of the other pixel units. corrects the signal using the average signal of the area AR B12 of the pixel group included in part. Then, after the signal correction of the defective pixel FP2 in the B2 row is finished, the average value of the pixel signals in the area ARB22 of the pixel group in the B2 row is further recorded in the memory.

本実施例によれば、垂直ＯＢ領域１０の各列の正確な黒レベルを得ることが可能となり、良好な補正が可能となる。
（実施例４）
本実施例では、画素構造が異なる例として、光電変換素子となるフォトダイオードの面積が異なる複数の画素で画素ブロックを構成している例を説明する。撮像システムのブロック図としては図６と同様の構成を用いることができ、また処理のフローは図７を用いることができる。 According to the present embodiment, it is possible to obtain an accurate black level for each column of the vertical OB region 10, and good correction can be performed.
Example 4
In this embodiment, as an example in which the pixel structure is different, an example in which a pixel block is configured by a plurality of pixels having different areas of photodiodes serving as photoelectric conversion elements will be described. As a block diagram of the imaging system, the same configuration as that in FIG. 6 can be used, and the processing flow in FIG. 7 can be used.

図１２に本実施例の撮像装置の平面図を示す。ＰＤ１１〜ＰＤ３３が光電変換素子として機能するフォトダイオードである。トランジスタ、電極等の画素内に含まれる他の素子の図示は省略している。たとえば、ＰＤ１１とＰＤ２１、ＰＤ１２とＰＤ２２、ＰＤ１３とＰＤ２３とが画素ブロックを構成し、光電変換素子の面積が異なる両ＰＤからの信号を用いて画素１がその信号を形成する。このような構成にすることによって、ダイナミックレンジを広げることが可能となる。画素領域内の光電変換素子の面積の占める割合が異なるため、信号に対する暗電流の影響が異なる。したがってたとえばＰＤ２３が欠陥画素である場合には、異なる画素ブロック内の正常画素であって画素構造が欠陥画素と等しい画素ＰＤ２１の信号を用いて信号の補正を行なう。これにより、光電変換素子の面積が異なる複数の画素により画素ブロックが構成されている場合においても、暗電流のばらつきの影響が低減された信号の補正を行なうことが可能となる。   FIG. 12 is a plan view of the image pickup apparatus of the present embodiment. PD11 to PD33 are photodiodes that function as photoelectric conversion elements. The illustration of other elements included in the pixel such as transistors and electrodes is omitted. For example, PD11 and PD21, PD12 and PD22, PD13 and PD23 constitute a pixel block, and pixel 1 forms the signal using signals from both PDs having different areas of photoelectric conversion elements. With such a configuration, the dynamic range can be expanded. Since the ratio of the area of the photoelectric conversion element in the pixel region is different, the influence of the dark current on the signal is different. Therefore, for example, when the PD 23 is a defective pixel, the signal is corrected using the signal of the pixel PD 21 which is a normal pixel in a different pixel block and has the same pixel structure as the defective pixel. As a result, even when a pixel block is configured by a plurality of pixels having different areas of photoelectric conversion elements, it is possible to perform signal correction in which the influence of dark current variation is reduced.

以上、詳細に本発明に関して説明を行なってきた。全ての実施例において、欠陥補正部は、Ａ／Ｄ変換部に含めることも、あるいは第１の信号処理部に含めることも可能である。また、撮像システムを含む全体を１チップとして構成することも可能である。   The present invention has been described in detail above. In all embodiments, the defect correction unit can be included in the A / D conversion unit, or can be included in the first signal processing unit. It is also possible to configure the entire system including the imaging system as one chip.

信号の補正方法に関して、Ａ／Ｄ変換した後に欠陥画素を検出する例の説明をしたが、これに限られるものではなく、アナログ信号の状態で欠陥画素を検出してもよい。またアナログ信号において画素信号の補正を行なうことも可能である。   Regarding the signal correction method, the example in which the defective pixel is detected after A / D conversion has been described. However, the present invention is not limited to this, and the defective pixel may be detected in the state of an analog signal. It is also possible to correct the pixel signal in the analog signal.

また、ＯＢ領域から出力される信号のクランプ方法はアナログ信号によって行ってもよいし、ＯＢ領域からの出力信号を、ＡＤ変換器の基準信号として用いてＡＤ変換を行なってもよい。   In addition, a method of clamping a signal output from the OB region may be performed using an analog signal, or AD conversion may be performed using the output signal from the OB region as a reference signal for the AD converter.

また実施例においては増幅型撮像装置に関して説明したが、これに限定されるものではなく、例えばＣＣＤ等においても光電変換素子の面積が異なる画素群を複数有しているような構成にも適用可能である。
（実施例５）
本実施例は、異なる画素構造を有する複数の画素を含む撮像装置の、画素を構成する回路や、読み出し回路などの電気特性上のアンバランスに起因して発生する固定パターンノイズを、精度良くキャンセルする方法に関するものである。 In the embodiments, the amplification type imaging device has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, a CCD or the like can also be applied to a configuration having a plurality of pixel groups having different areas of photoelectric conversion elements. It is.
(Example 5)
In this embodiment, fixed pattern noise generated due to an imbalance in electrical characteristics such as a circuit constituting a pixel and a readout circuit of an imaging device including a plurality of pixels having different pixel structures is accurately canceled. It is about how to do.

図１３は、実施例５の画素構成例を示す等価回路図である。画素配列は、有効画素が複数配された有効領域ＥＡと、非有効画素が複数配された非有効領域ＮＥＡとを含む。有効画素は、図１に示した画素と同様な構成であり、光電変換素子を含む構成となっている。一方、非有効画素は、光電変換素子を含まない構成となっている。   FIG. 13 is an equivalent circuit diagram illustrating a pixel configuration example according to the fifth embodiment. The pixel array includes an effective area EA in which a plurality of effective pixels are arranged and a non-effective area NEA in which a plurality of ineffective pixels are arranged. The effective pixel has a configuration similar to that of the pixel shown in FIG. 1 and includes a photoelectric conversion element. On the other hand, the ineffective pixel has a configuration that does not include a photoelectric conversion element.

非有効画素ＡＮ１１では、例えば、図１３に示すように、増幅用トランジスタＭＳＦＮ１１に接続する転送用トランジスタＭＴＸＡＮ１１が、光電変換素子の代わりにトランジスタの寄生容量ＣＪＡＮ１１に接続されている。非有効画素ＢＮ１１では、例えば、図１３に示すように、増幅用トランジスタＭＳＦＮ１１に接続する転送用トランジスタＭＴＸＢＮ１１が、光電変換素子の代わりにトランジスタの寄生容量ＣＪＢＮ１１に接続されている。非有効画素ＣＮ１１では、例えば、図１３に示すように、増幅用トランジスタＭＳＦＮ１１に接続する転送用トランジスタＭＴＸＣＮ１１が、光電変換素子の代わりにトランジスタの寄生容量ＣＪＣＮ１１に接続されている。非有効画素ＤＮ１１では、例えば、図１３に示すように、増幅用トランジスタＭＳＦＮ１１に接続する転送用トランジスタＭＴＸＤＮ１１が、光電変換素子の代わりにトランジスタの寄生容量ＣＪＤＮ１１に接続されている。   In the ineffective pixel AN11, for example, as shown in FIG. 13, a transfer transistor MTXAN11 connected to the amplifying transistor MSFN11 is connected to the parasitic capacitance CJAN11 of the transistor instead of the photoelectric conversion element. In the ineffective pixel BN11, for example, as illustrated in FIG. 13, a transfer transistor MTXBN11 connected to the amplification transistor MSFN11 is connected to a parasitic capacitance CJBN11 of the transistor instead of the photoelectric conversion element. In the ineffective pixel CN11, for example, as illustrated in FIG. 13, a transfer transistor MTXCN11 connected to the amplification transistor MSFN11 is connected to a parasitic capacitance CJCN11 of the transistor instead of the photoelectric conversion element. In the ineffective pixel DN11, for example, as shown in FIG. 13, a transfer transistor MTXDN11 connected to the amplification transistor MSFN11 is connected to a parasitic capacitance CJDN11 of the transistor instead of the photoelectric conversion element.

つまり、増幅用トランジスタ１個に対し、転送用トランジスタ４個からなる４画素で１画素ブロックが構成されている。有効画素ブロック（Ａ１１〜Ｄ１４）における有効画素Ａ１１と、非有効画素ブロック（ＡＮ１１〜ＤＮ１４）における非有効画素ＡＮ１１とは、画素ブロック内における位置が対応する位置にあるので、例として比較してみる。有効画素Ａ１１における増幅用トランジスタと転送用トランジスタとの位置関係（相対位置）と、非有効画素ＡＮ１１における増幅用トランジスタと転送用トランジスタとの位置関係（相対位置）は等しい。   That is, one pixel block is composed of four pixels each consisting of four transfer transistors for one amplification transistor. Since the effective pixel A11 in the effective pixel block (A11 to D14) and the non-effective pixel block AN11 in the non-effective pixel block (AN11 to DN14) are located at corresponding positions in the pixel block, a comparison will be made as an example. . The positional relationship (relative position) between the amplification transistor and the transfer transistor in the effective pixel A11 is equal to the positional relationship (relative position) between the amplification transistor and the transfer transistor in the non-effective pixel AN11.

図１４は、図１３の画素レイアウトの概念図である。有効領域ＥＡは、複数の有効画素ブロック（Ａ１１〜Ｄ１１）、（Ａ１２〜Ｄ１２）、（Ａ１３〜Ｄ１３）、及び（Ａ１４〜Ｄ１４）を有する。非有効領域ＮＥＡは、複数の非有効画素ブロック（ＡＮ１１〜ＤＮ１１）、（ＡＮ１２〜ＤＮ１２）、（ＡＮ１３〜ＤＮ１３）、及び（ＡＮ１４〜ＤＮ１４）を有する。   FIG. 14 is a conceptual diagram of the pixel layout of FIG. The effective area EA includes a plurality of effective pixel blocks (A11 to D11), (A12 to D12), (A13 to D13), and (A14 to D14). The ineffective area NEA includes a plurality of ineffective pixel blocks (AN11 to DN11), (AN12 to DN12), (AN13 to DN13), and (AN14 to DN14).

有効画素Ａ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＡ１１を含む。有効画素Ｂ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＢ１１を含む。有効画素Ｃ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＣ１１を含む。有効画素Ｄ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＤ１１を含む。   The effective pixel A11 includes a transfer transistor MTXA11. The effective pixel B11 includes a transfer transistor MTXB11. The effective pixel C11 includes a transfer transistor MTXC11. The effective pixel D11 includes a transfer transistor MTXD11.

また、非有効画素ＡＮ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＡＮ１１を含む。非有効画素ＢＮ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＢＮ１１を含む。非有効画素ＣＮ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＣＮ１１を含む。非有効画素ＤＮ１１は、転送用トランジスタＭＴＸＤＮ１１を含む。   The ineffective pixel AN11 includes a transfer transistor MTXAN11. The ineffective pixel BN11 includes a transfer transistor MTXBN11. The ineffective pixel CN11 includes a transfer transistor MTXCN11. The ineffective pixel DN11 includes a transfer transistor MTXDN11.

本実施例では、非有効画素ＡＮ１１〜ＤＮ１４をダミーラインとして用いる。ダミーラインから読み出した画素信号は、固定パターンノイズ成分の測定信号とする。ダミーラインから読み出した画素信号は、固定パターンノイズ成分のほかに、ランダムノイズ成分も重畳されている。このランダムノイズ成分を抑制するため、ダミーラインから複数回読み出し、列毎に平均化する。列毎の平均化においては、非有効画素ＡＮ１１〜ＡＮ１４から複数回読み出した画素信号を列毎に平均化することにより、補正データを生成する。同様に、非有効画素ＢＮ１１〜ＢＮ１４、ＣＮ１１〜ＣＮ１４、ＤＮ１１〜ＤＮ１４それぞれから複数回読み出した画素信号を列毎に平均化することにより、補正データを生成する。
そして、有効画素Ａ１１〜Ａ１４から読み出した画素信号から、非有効画素ＡＮ１１〜ＡＮ１４から読み出した画素信号を平均化することにより生成した補正データを差し引くことで、固定パターンノイズ成分をキャンセルする。同様に、有効画素Ｂ１１〜Ｂ１４から読み出した画素信号から、非有効画素ＢＮ１１〜ＢＮ１４から読み出した画素信号を平均化することにより生成した補正データを差し引くことで、固定パターンノイズ成分をキャンセルする。有効画素Ｃ１１〜Ｃ１４から読み出した画素信号から、非有効画素ＣＮ１１〜ＣＮ１４から読み出した画素信号を平均化することにより生成した補正データを差し引くことで、固定パターンノイズ成分をキャンセルする。有効画素Ｄ１１〜Ｄ１４から読み出した画素信号から、非有効画素ＤＮ１１〜ＤＮ１４から読み出した画素信号を平均化することにより生成した補正データを差し引くことで、固定パターンノイズ成分をキャンセルする。 In this embodiment, the ineffective pixels AN11 to DN14 are used as dummy lines. The pixel signal read from the dummy line is a measurement signal of a fixed pattern noise component. In addition to the fixed pattern noise component, the random noise component is superimposed on the pixel signal read from the dummy line. In order to suppress this random noise component, data is read from the dummy line a plurality of times and averaged for each column. In the averaging for each column, correction data is generated by averaging the pixel signals read from the ineffective pixels AN11 to AN14 a plurality of times for each column. Similarly, the correction data is generated by averaging the pixel signals read from the ineffective pixels BN11 to BN14, CN11 to CN14, and DN11 to DN14 for each column.
The fixed pattern noise component is canceled by subtracting the correction data generated by averaging the pixel signals read from the non-effective pixels AN11 to AN14 from the pixel signals read from the effective pixels A11 to A14. Similarly, the fixed pattern noise component is canceled by subtracting correction data generated by averaging the pixel signals read from the non-effective pixels BN11 to BN14 from the pixel signals read from the effective pixels B11 to B14. The fixed pattern noise component is canceled by subtracting correction data generated by averaging the pixel signals read from the non-effective pixels CN11 to CN14 from the pixel signals read from the effective pixels C11 to C14. The fixed pattern noise component is canceled by subtracting the correction data generated by averaging the pixel signals read from the non-effective pixels DN11 to DN14 from the pixel signals read from the effective pixels D11 to D14.

以上説明したように、本実施例によれば、有効画素を構成するトランジスタの配置関係に依存する寄生容量、寄生抵抗などに起因した固定パターンノイズを、前記有効画素と等価なダミーラインの補正データを用いてキャンセルする。このため、画素ユニット固有の固定パターンノイズも良好にキャンセルすることが可能となる。
（実施例６）
本実施例は、異なる画素構造を有する複数の画素を含む撮像装置において、列ごとに垂直に配置された複数画素の信号を加算して読み出す場合の固定パターンノイズを、精度良くキャンセルする方法に関するものである。 As described above, according to this embodiment, the fixed pattern noise caused by parasitic capacitance, parasitic resistance, etc. depending on the arrangement relationship of the transistors constituting the effective pixel is corrected to the dummy line correction data equivalent to the effective pixel. Use to cancel. For this reason, it is possible to satisfactorily cancel fixed pattern noise unique to the pixel unit.
(Example 6)
The present embodiment relates to a method for accurately canceling fixed pattern noise in a case where an image pickup apparatus including a plurality of pixels having different pixel structures adds and reads signals of a plurality of pixels arranged vertically for each column. It is.

図１５に本実施例の画素レイアウトの概念図を示す。有効画素Ａ１１〜Ｄ３４と、非有効画素ＡＮ１１〜ＤＮ３４とで構成される。Ａ行、Ｂ行、Ｃ行、Ｄ行がそれぞれ３行づつ配されている。またＡＮ行、ＢＮ行、ＣＮ行、ＤＮ行もそれぞれ３行づつ配されている。   FIG. 15 shows a conceptual diagram of the pixel layout of this embodiment. It is composed of effective pixels A11 to D34 and non-effective pixels AN11 to DN34. Three rows of A, B, C, and D rows are arranged. In addition, there are three AN rows, BN rows, CN rows, and DN rows, respectively.

本実施例では、信号処理部が、第１の加算部（図示せず）と第２の加算部（図示せず）と信号補正部４（図６参照）を含む。   In this embodiment, the signal processing unit includes a first addition unit (not shown), a second addition unit (not shown), and a signal correction unit 4 (see FIG. 6).

第１の加算部は、複数の有効画素から出力された信号を加算することにより、有効画素の加算信号を生成する。例えば、第１の加算部は、有効領域の第１の有効画素から出力された信号と第２の有効画素から出力された信号とを加算する。これにより、第１の加算部は、有効画素の第１の加算信号を生成する。   The first addition unit generates an addition signal of effective pixels by adding signals output from a plurality of effective pixels. For example, the first addition unit adds the signal output from the first effective pixel in the effective region and the signal output from the second effective pixel. Thereby, the first addition unit generates a first addition signal of effective pixels.

第２の加算部は、複数の非有効画素から出力された信号を加算することにより、非有効画素の加算信号を生成する。例えば、第２の加算部は、第１の非有効画素から出力された信号と第２の非有効画素から出力された信号とを加算する。第１の非有効画素は、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が第１の有効画素に等しい。第２の非有効画素は、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が第２の有効画素に等しい。これにより、第２の加算部は、非有効画素の第１の加算信号を生成する。   The second addition unit generates an addition signal for the ineffective pixels by adding the signals output from the plurality of ineffective pixels. For example, the second addition unit adds the signal output from the first ineffective pixel and the signal output from the second ineffective pixel. In the first ineffective pixel, the relative position of one or more elements included in the pixel and having the same function other than the photoelectric conversion element is equal to the first effective pixel. In the second non-effective pixel, the relative position of one or more elements having the same function other than the photoelectric conversion element included in the pixel is equal to the second effective pixel. Thereby, the second addition unit generates a first addition signal of ineffective pixels.

信号補正部４は、有効画素の第１の加算信号を、非有効画素の第１の加算信号に基づいて補正する。例えば、信号補正部４は、有効画素の第１の加算信号から、非有効画素の第１の加算信号を列ごとに平均化した信号を減算することにより、有効画素の第１の加算信号を補正する。   The signal correction unit 4 corrects the first addition signal of the effective pixel based on the first addition signal of the non-effective pixel. For example, the signal correction unit 4 subtracts a signal obtained by averaging the first addition signal of the non-effective pixel for each column from the first addition signal of the effective pixel, thereby obtaining the first addition signal of the effective pixel. to correct.

ここで、垂直に配置された３画素の信号すなわち３行を、１行づつスキップしながら加算する場合について説明する。最初の１行分の加算信号は、有効画素Ａ１１〜Ａ１４の行（Ａ１行）と、有効画素Ｃ１１〜Ｃ１４の行（Ｃ１行）と、有効画素Ａ２１〜Ａ２４の行（Ａ２行）とから出力された信号を加算した有効画素の加算信号となる。次の１行分の加算信号は、有効画素Ｃ２１〜Ｃ２４の行（Ｃ２行）と、有効画素Ａ３１〜Ａ３４の行（Ａ３行）と、有効画素Ｃ３１〜Ｃ３４の行（Ｃ３行）とから出力された信号を加算した有効画素の加算信号となる。１列に着目すると、最初の１行は、有効画素Ａ１１とＣ１１とＡ２１とから出力された信号の加算となり、次の１行は有効画素Ｃ２１とＡ３１とＣ３１とから出力された信号の加算となり、それぞれ加算される画素の構成の組合せが異なっている。つづいて非有効画素についても同様に３行の画素から出力された信号の加算を行う。まず非有効画素ＡＮ１１〜ＡＮ１４の行（ＡＮ１行）と、ＣＮ１１〜ＣＮ１４の行（ＣＮ１行）と、ＡＮ２１〜ＡＮ２４の行（ＡＮ２行）とから出力された信号を加算して１行分の非有効画素の加算信号を得る。次に非有効画素ＣＮ２１〜ＣＮ２４の行（ＣＮ２行）と、ＡＮ３１〜ＡＮ３４の行（ＡＮ３行）と、ＣＮ３１〜ＣＮ３４の行（ＣＮ３行）とから出力された信号を加算して１行分の非有効画素の加算信号を得る。非有効画素の加算信号は、補正データとする。すなわち、複数の非有効画素のそれぞれから出力された信号を複数回読み出す。そして複数回読み出した画素信号のうち、ＡＮ行、ＣＮ行、ＡＮ行の組合せで加算した加算信号を列毎に平均化することにより、補正データを生成する。同様に、ＣＮ行、ＡＮ行、ＣＮ行の組合せで加算した加算信号を列毎に平均化することにより、補正データを生成する。   Here, a case will be described in which signals of three pixels arranged vertically, that is, three rows are added while skipping one row at a time. The addition signal for the first row is output from the rows of effective pixels A11 to A14 (A1 row), the rows of effective pixels C11 to C14 (C1 row), and the rows of effective pixels A21 to A24 (A2 row). The added signal of the effective pixels is obtained by adding the processed signals. The addition signal for the next one row is output from the rows of effective pixels C21 to C24 (C2 row), the rows of effective pixels A31 to A34 (A3 row), and the rows of effective pixels C31 to C34 (C3 row). The added signal of the effective pixels is obtained by adding the processed signals. Focusing on one column, the first row is the addition of signals output from the effective pixels A11, C11, and A21, and the next one row is the addition of signals output from the effective pixels C21, A31, and C31. , The combination of pixel configurations to be added is different. Subsequently, the signals output from the three rows of pixels are similarly added to the ineffective pixels. First, the signals output from the rows of the non-effective pixels AN11 to AN14 (AN1 row), the rows of CN11 to CN14 (CN1 row), and the rows of AN21 to AN24 (AN2 row) are added, and one row of non-effective pixels An addition signal of effective pixels is obtained. Next, the signals output from the rows of the non-valid pixels CN21 to CN24 (CN2 rows), the rows AN31 to AN34 (AN3 rows), and the rows CN31 to CN34 (CN3 rows) are added to obtain one row. An addition signal of ineffective pixels is obtained. The addition signal of the ineffective pixel is correction data. That is, the signal output from each of the plurality of ineffective pixels is read out a plurality of times. Then, among the pixel signals read out a plurality of times, correction data is generated by averaging for each column an addition signal added by a combination of AN row, CN row, and AN row. Similarly, correction data is generated by averaging the addition signals added in the combination of the CN row, AN row, and CN row for each column.

そして、Ａ１行、Ｃ１行、Ａ２行から出力された信号を加算した有効画素の加算信号から、ＡＮ行、ＣＮ行、ＡＮ行から出力された信号を加算した非有効画素の加算信号を平均化することにより生成した補正データを差し引く。これにより、有効画素の加算信号における固定パターンノイズ成分をキャンセルする。同様に、Ｃ２行、Ａ３行、Ｃ３行から出力された信号を加算した有効画素の加算信号から、ＣＮ行、ＡＮ行、ＣＮ行から出力された信号を加算した非有効画素の加算信号を平均化することにより生成した補正データを差し引く。これにより、有効画素の加算信号における固定パターンノイズ成分をキャンセルする。   Then, the addition signal of the non-effective pixels obtained by adding the signals output from the AN, CN, and AN rows is averaged from the addition signal of the effective pixels obtained by adding the signals output from the A1, C1, and A2 rows. The correction data generated by subtracting is subtracted. Thereby, the fixed pattern noise component in the addition signal of the effective pixel is canceled. Similarly, the addition signal of the non-effective pixels obtained by adding the signals output from the CN row, the AN row, and the CN row is averaged from the addition signals of the effective pixels obtained by adding the signals output from the C2, A3, and C3 rows. The correction data generated by the conversion is subtracted. Thereby, the fixed pattern noise component in the addition signal of the effective pixel is canceled.

以上説明したように、本実施例によれば、有効画素の加算信号を、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が有効画素とそれぞれ等しい複数の非有効画素から出力された信号を加算した非有効画素の加算信号に基づいて補正する。このため、加算した画素の組合せに固有な固定パターンノイズも良好にキャンセルすることが可能となる。
（デジタルカメラへの応用）
図１６は、本発明による撮像システムをカメラに応用する場合の回路ブロックの例を示したものである。撮影レンズ１００２の手前にはシャッター１００１があり、露出を制御する。絞り１００３により必要に応じ光量を制御し、撮像装置１００４に結像させる。撮像装置１００４から出力された信号は信号処理回路１００５で処理され、Ａ／Ｄ変換器（Ａ／Ｄ変換部）１００６によりアナログ信号からデジタル信号に変換される。出力されるデジタル信号はさらに（信号補正部、第１の信号処理部を含む）信号処理部１００７で演算処理される。処理されたデジタル信号はメモリ１０１０に蓄えられたり、外部Ｉ／Ｆ１０１３を通して外部の機器に送られる。撮像装置１００４、撮像信号処理回路１００５、Ａ／Ｄ変換器１００６、信号処理部１００７はタイミング発生部１００８により制御される他、システム全体は全体制御部・演算部１００９で制御される。記録媒体１０１２に画像を記録するために、出力デジタル信号は全体制御部・演算部で制御される記録媒体制御Ｉ／Ｆ部１０１１を通して、記録される。 As described above, according to this embodiment, the addition signal of the effective pixel is output from a plurality of non-effective pixels in which the relative positions of one or more elements included in the pixel and having the same function are respectively equal to the effective pixels. Correction is performed based on the addition signal of the ineffective pixels obtained by adding the obtained signals. For this reason, it is possible to satisfactorily cancel the fixed pattern noise unique to the added pixel combination.
(Application to digital cameras)
FIG. 16 shows an example of a circuit block when the imaging system according to the present invention is applied to a camera. A shutter 1001 is provided in front of the taking lens 1002 and controls exposure. The amount of light is controlled by the aperture 1003 as necessary, and an image is formed on the imaging device 1004. A signal output from the imaging device 1004 is processed by a signal processing circuit 1005 and converted from an analog signal to a digital signal by an A / D converter (A / D converter) 1006. The output digital signal is further processed by a signal processing unit 1007 (including a signal correction unit and a first signal processing unit). The processed digital signal is stored in the memory 1010 or sent to an external device through the external I / F 1013. The imaging apparatus 1004, the imaging signal processing circuit 1005, the A / D converter 1006, and the signal processing unit 1007 are controlled by a timing generation unit 1008, and the entire system is controlled by an overall control unit / calculation unit 1009. In order to record an image on the recording medium 1012, the output digital signal is recorded through the recording medium control I / F unit 1011 controlled by the overall control unit / calculation unit.

本発明の画素レイアウトの一例を説明するための画素配置の概念図である。It is a conceptual diagram of pixel arrangement for explaining an example of a pixel layout of the present invention. 実施例１の撮像装置の等価回路図である。2 is an equivalent circuit diagram of the imaging apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施例１の撮像装置の画素レイアウト説明するための平面図である。3 is a plan view for explaining a pixel layout of the image pickup apparatus according to the first embodiment. FIG. 図３のＸ−Ｘ’における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along X-X ′ in FIG. 3. 暗時出力レベルの画素構造依存性を説明するためのグラフである。It is a graph for demonstrating the pixel structure dependence of the dark output level. 実施例１の撮像システムのブロック図である。1 is a block diagram of an imaging system according to Embodiment 1. FIG. 実施例１の信号補正を行なうフロー図である。It is a flowchart which performs the signal correction of Example 1. 実施例２,３の画素レイアウトを説明するための画素配置の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of pixel arrangement for explaining pixel layouts of Examples 2 and 3. 実施例２,３の撮像装置のブロック図である。3 is a block diagram of an imaging apparatus according to Embodiments 2 and 3. FIG. 実施例２の信号補正方法を説明するための画素レイアウトの概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of a pixel layout for explaining a signal correction method according to a second embodiment. 実施例３の信号補正方法を説明するための画素レイアウトの概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a pixel layout for explaining a signal correction method according to a third embodiment. 実施例４の画素レイアウトを説明するための概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a pixel layout of Example 4; 実施例５の画素構成を示す等価回路図である。FIG. 10 is an equivalent circuit diagram illustrating a pixel configuration of Example 5. 実施例５の信号補正方法を説明するための画素レイアウトの概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a pixel layout for explaining a signal correction method according to a fifth embodiment. 実施例６の信号補正方法を説明するための画素レイアウトの概念図である。FIG. 10 is a conceptual diagram of a pixel layout for explaining a signal correction method according to a sixth embodiment. 本発明の撮像システムの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the imaging system of this invention. 背景技術を説明するための等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram for demonstrating background art.

符号の説明Explanation of symbols

１ 画素
２ 撮像装置
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 信号補正部
４ａ 画素欠陥検出部
４ｂ 第２の信号処理部
４ｃ メモリ
４ｄ 平均化処理部
５ 第１の信号処理部
１０ 垂直ＯＢ領域
１１ 水平ＯＢ領域
１２ 有効領域
ＤＡ１１〜ＤＤ２２ フォトダイオード
ＭＴＸＡ１１〜ＭＴＸＤ２２ 転送用トランジスタ
ＭＲＥＳ１１〜ＭＲＥＳ２２ リセット用トランジスタ
ＭＳＦ１１〜ＭＳＦ２２ 増幅用トランジスタ
ＭＳＥＬ１１〜ＭＳＥＬ２２ 選択用トランジスタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pixel 2 Imaging device 3 A / D conversion part 4 Signal correction | amendment part 4a Pixel defect detection part 4b 2nd signal processing part 4c Memory 4d Averaging processing part 5 1st signal processing part 10 Vertical OB area | region 11 Horizontal OB area | region 12 Effective regions DA11 to DD22 Photodiodes MTXA11 to MTXD22 Transfer transistors MRES11 to MRES22 Reset transistors MSF11 to MSF22 Amplification transistors MSEL11 to MSEL22 Selection transistors

Claims (15)

暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、
前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、
前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、
前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする撮像システム。 A signal correction unit that corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel;
The optical black region has a plurality of pixel blocks,
Each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of pixels in which relative positions of one or more elements included in the pixel and having the same function are different from each other,
The signal correction unit includes a signal output from a defective pixel in the optical black region as a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region. An imaging system, wherein a relative position of one or more elements having the same function is corrected based on a signal output from a pixel equal to the defective pixel. 前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい複数の画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１に記載の撮像システム。 The signal correction unit includes a signal output from a defective pixel in the optical black region as a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region. The imaging system according to claim 1, wherein the relative position of one or more elements having the same function is corrected based on signals output from a plurality of pixels equal to the defective pixel. 前記１以上の素子は、光電変換素子を含む
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像システム。 The imaging system according to claim 1, wherein the one or more elements include a photoelectric conversion element. 前記１以上の素子は、前記光電変換素子に加えてトランジスタを含む
ことを特徴とする請求項３に記載の撮像システム。 The imaging system according to claim 3, wherein the one or more elements include a transistor in addition to the photoelectric conversion element. 前記トランジスタは、
前記画素ブロックにおける前記複数の画素のそれぞれから出力された信号を増幅する増幅用トランジスタと、
前記増幅用トランジスタの入力部の電位を基準値に設定するリセット用トランジスタと、
を含む
ことを特徴とする請求項４に記載の撮像システム。 The transistor is
An amplifying transistor for amplifying a signal output from each of the plurality of pixels in the pixel block;
A resetting transistor for setting the potential of the input portion of the amplifying transistor to a reference value;
The imaging system according to claim 4, further comprising: 前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置の等しい複数の画素から出力された信号の平均値を用いて補正する
ことを特徴とする請求項２に記載の撮像システム。 The signal correction unit is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block in which the defective pixel is included in the optical black region, and is equal in relative position of one or more elements included in the pixel and having the same function The imaging system according to claim 2, wherein correction is performed using an average value of signals output from a plurality of pixels. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、
前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、
前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する複数のトランジスタの相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、
前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する複数のトランジスタの相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする撮像システム。 A signal correction unit that corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel;
The optical black region has a plurality of pixel blocks,
Each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of pixels in which relative positions of a plurality of transistors included in the pixel and having the same function are different from each other,
The signal correction unit includes a signal output from a defective pixel in the optical black region as a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region. An imaging system, wherein the relative positions of a plurality of transistors having the same function are corrected based on a signal output from a pixel equal to the defective pixel. 前記オプティカルブラック領域と、前記オプティカルブラック領域に隣接した有効領域とを有する撮像装置と、
前記オプティカルブラック領域における各画素から出力された信号と、画素のアドレス情報とを記録するメモリと、
をさらに備え、
前記信号補正部は、前記メモリを参照して、欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の撮像システム。 An imaging device having the optical black area and an effective area adjacent to the optical black area;
A memory that records a signal output from each pixel in the optical black area and address information of the pixel;
Further comprising
The said signal correction | amendment part correct | amends the signal output from the defective pixel based on the signal output from the normal pixel with reference to the said memory. Imaging system. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、
前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、
前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素構造が互いに異なる複数の画素を含み、
前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする撮像システム。 A signal correction unit that corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel;
The optical black region has a plurality of pixel blocks,
Each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of pixels having different pixel structures,
The signal correction unit outputs a signal output from a defective pixel in the optical black region to a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region, and the pixel structure is An imaging system, wherein correction is performed based on a signal output from a pixel equal to a defective pixel. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を有する信号処理回路であって、
前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、
前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素を含み、
前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする信号処理回路。 A signal processing circuit having a signal correction unit that corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel. ,
The optical black region has a plurality of pixel blocks,
Each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of pixels in which relative positions of one or more elements included in the pixel and having the same function are different from each other,
The signal correction unit includes a signal output from a defective pixel in the optical black region as a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region. A signal processing circuit, wherein the relative position of one or more elements having the same function is corrected based on a signal output from a pixel equal to the defective pixel. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素を有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を正常画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を有する信号処理回路であって、
前記オプティカルブラック領域は、複数の画素ブロックを有し、
前記複数の画素ブロックのそれぞれは、画素構造が互いに異なる複数の画素を含み、
前記信号補正部は、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする信号処理回路。 A signal processing circuit having a signal correction unit that corrects a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal based on a signal output from a normal pixel. ,
The optical black region has a plurality of pixel blocks,
Each of the plurality of pixel blocks includes a plurality of pixels having different pixel structures,
The signal correction unit outputs a signal output from a defective pixel in the optical black region to a normal pixel in another pixel block different from a pixel block including the defective pixel in the optical black region, and the pixel structure is A signal processing circuit which corrects based on a signal output from a pixel equal to a defective pixel. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の画素をそれぞれ含む複数の画素ブロックを有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を補正するための撮像装置の信号処理方法であって、
対象とする画素から出力された信号が異常出力であるか正常出力であるかを判定する第１のステップと、
前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が正常出力であると判定された場合、前記対象とする画素から出力された信号と、正常画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスとを記録する第２のステップと、
前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が異常出力であると判定された場合、欠陥画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスを判定する第３のステップと、
前記第２のステップで得られた正常画素のアドレスと前記第３のステップで得られた欠陥画素のアドレスとを基に、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する第４のステップと、
を含むことを特徴とする撮像装置の信号処理方法。 An optical black region having a plurality of pixels for outputting a dark reference signal and having a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels having different relative positions of one or more elements included in the pixel and having the same function A signal processing method of an imaging apparatus for correcting a signal output from a defective pixel in
A first step of determining whether a signal output from a target pixel is an abnormal output or a normal output;
When it is determined that the signal output from the target pixel in the first step is a normal output, the signal output from the target pixel and the target pixel as an address of the normal pixel A second step of recording the address of
A third step of determining an address of the target pixel as an address of a defective pixel when it is determined that the signal output from the target pixel in the first step is an abnormal output;
Based on the address of the normal pixel obtained in the second step and the address of the defective pixel obtained in the third step, a signal output from the defective pixel in the optical black region is converted into the optical black region. A signal output from a pixel that is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block in which the defective pixel is included and that has one or more elements having the same function included in the pixel and having the same function as the defective pixel A fourth step of correcting based on
A signal processing method for an imaging apparatus. 暗時の基準信号を出力するための複数の画素であって画素構造が互いに異なる複数の画素をそれぞれ含む複数の画素ブロックを有するオプティカルブラック領域における欠陥画素から出力された信号を補正するための撮像装置の信号処理方法であって、
対象とする画素から出力された信号が異常出力であるか正常出力であるかを判定する第１のステップと、
前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が正常出力であると判定された場合、前記対象とする画素から出力された信号と、正常画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスとを記録する第２のステップと、
前記第１のステップで前記対象とする画素から出力された信号が異常出力であると判定された場合、欠陥画素のアドレスとしての前記対象とする画素のアドレスを判定する第３のステップと、
前記第２のステップで得られた正常画素のアドレスと前記第３のステップで得られた欠陥画素のアドレスとを基に、前記オプティカルブラック領域の欠陥画素から出力された信号を、前記オプティカルブラック領域における前記欠陥画素が含まれる画素ブロックと異なる他の画素ブロック内の正常画素であって画素構造が前記欠陥画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する第４のステップと、
を含むことを特徴とする撮像装置の信号処理方法。 Imaging for correcting a signal output from a defective pixel in an optical black region having a plurality of pixel blocks each including a plurality of pixels having different pixel structures and outputting a reference signal in the dark An apparatus signal processing method comprising:
A first step of determining whether a signal output from a target pixel is an abnormal output or a normal output;
When it is determined that the signal output from the target pixel in the first step is a normal output, the signal output from the target pixel and the target pixel as an address of the normal pixel A second step of recording the address of
A third step of determining an address of the target pixel as an address of a defective pixel when it is determined that the signal output from the target pixel in the first step is an abnormal output;
Based on the address of the normal pixel obtained in the second step and the address of the defective pixel obtained in the third step, a signal output from the defective pixel in the optical black region is converted into the optical black region. A fourth step of correcting based on a signal output from a pixel that is a normal pixel in another pixel block different from the pixel block including the defective pixel and has a pixel structure equal to the defective pixel;
A signal processing method for an imaging apparatus. 有効領域における光電変換素子を含む有効画素から出力された信号を、非有効領域における光電変換素子を含まない非有効画素から出力された信号に基づいて補正する信号補正部を備え、
前記有効領域は、複数の有効画素ブロックを有し、
前記複数の有効画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の有効画素を含み、
前記非有効領域は、複数の非有効画素ブロックを有し、
前記複数の非有効画素ブロックのそれぞれは、画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が互いに異なる複数の非有効画素を含み、
前記信号補正部は、前記有効領域の有効画素から出力された信号を、前記非有効領域における非有効画素であって画素内に含まれ光電変換素子以外の同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記有効画素と等しい画素から出力された信号に基づいて補正する
ことを特徴とする撮像システム。 A signal correction unit that corrects a signal output from an effective pixel including a photoelectric conversion element in the effective region based on a signal output from a non-effective pixel not including the photoelectric conversion element in the non-effective region,
The effective area has a plurality of effective pixel blocks,
Each of the plurality of effective pixel blocks includes a plurality of effective pixels having different relative positions of one or more elements having the same function other than the photoelectric conversion element included in the pixel,
The ineffective area has a plurality of ineffective pixel blocks,
Each of the plurality of non-effective pixel blocks includes a plurality of non-effective pixels that are included in the pixel and that have different relative positions of one or more elements having the same function other than the photoelectric conversion element,
The signal correction unit is configured to detect a signal output from an effective pixel in the effective area as a relative value of one or more elements that are non-effective pixels in the non-effective area and are included in the pixels and have the same function other than the photoelectric conversion elements. An imaging system, wherein correction is performed based on a signal output from a pixel whose position is equal to the effective pixel. 有効画素の加算信号を生成する第１の加算部と、
非有効画素の加算信号を生成する第２の加算部と、
をさらに備え、
前記信号補正部は、前記有効領域の第１の有効画素から出力された信号と第２の有効画素から出力された信号とを加算することにより前記第１の加算部が生成した有効画素の加算信号を、画素内に含まれ同一機能を有する１以上の素子の相対位置が前記第１の有効画素に等しい第１の非有効画素から出力された信号と前記第２の有効画素に等しい第２の非有効画素から出力された信号とを加算することにより前記第２の加算部が生成した非有効画素の加算信号に基づいて補正する
ことを特徴とする請求項１４に記載の撮像システム。 A first addition unit that generates an addition signal of effective pixels;
A second addition unit that generates an addition signal of ineffective pixels;
Further comprising
The signal correction unit adds the effective pixel generated by the first adding unit by adding the signal output from the first effective pixel in the effective region and the signal output from the second effective pixel. A signal is output from a first ineffective pixel whose relative position of one or more elements included in the pixel and having the same function is equal to the first effective pixel, and a second that is equal to the second effective pixel. The image pickup system according to claim 14, wherein correction is performed based on the addition signal of the non-effective pixel generated by the second addition unit by adding the signal output from the non-effective pixel.
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