JP2009171493A - Nonsmooth connection correcting method, nonsmooth connection correcting apparatus, and digital camera - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a natural image, wherein a nonsmooth connection is not conspicuous, even when long-time exposure is performed for photographing, in a solid-state imaging element manufactured by dividing an imaging area into a plurality of divided areas and performing exposure for each of the divided areas. <P>SOLUTION: Between two divided areas 3a and 3b of a solid-state imaging element, one is used as a reference area and the other is used as an area to be corrected. In each divided area 3a, 3b, an optical black pixel output voltage is subtracted from an imaging pixel output voltage of the imaging area to calculate an optical output voltage, and the optical black pixel output voltage is defined as a dark output voltage. The optical output voltage and the dark output voltage are corrected individually, respectively, and both the voltages are summed up. Thus, a nonsmooth connection in the solid-state imaging element 3 is corrected by matching element sensitivity of each area to be corrected with element sensitivity of the reference area so as to separately correct an optical output component and a dark output component of the imaging pixel output voltage in the imaging area. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、つなぎ段差補正方法、つなぎ段差補正装置およびデジタルカメラに関するものである。   The present invention relates to a connecting step correction method, a connecting step correction device, and a digital camera.

従来、デジタルカメラ等に用いられる固体撮像素子（例えば、ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型のイメージセンサ）は、フォトリソグラフィ技術によって製造される。その際、固体撮像素子は、基板上にフォトレジストが塗布され、露光装置で露光される。銀塩フィルムと同じサイズの固体撮像素子を製造する場合など、チップサイズが露光装置の露光領域より大きい固体撮像素子は、２つ以上の分割領域に分けられ、それぞれの分割領域で露光する作業、すなわち分割露光（つなぎ露光）が行われる（例えば、特許文献１参照）。   Conventionally, a solid-state imaging device (for example, a CCD type or CMOS type image sensor) used in a digital camera or the like is manufactured by a photolithography technique. At that time, the solid-state image sensor is coated with a photoresist on the substrate and exposed by an exposure apparatus. When manufacturing a solid-state image sensor having the same size as the silver salt film, the solid-state image sensor having a chip size larger than the exposure area of the exposure apparatus is divided into two or more divided areas, and the exposure is performed in each divided area. That is, divided exposure (joint exposure) is performed (see, for example, Patent Document 1).

このような分割露光においては、それぞれの分割領域で露光条件が、僅かではあるものの、変動してしまう。このため、均一な光が照射されても、分割領域ごとに信号出力が異なる恐れがある。この場合、つなぎ部分（分割露光の境界の両側）で撮影画像に段差が生じてしまう。そこで、デジタルカメラの内部でつなぎ部分のゲイン補正を行うことにより、この段差を低減させる構成が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開平９−１９０９６２号公報 特開２００４−１１２４２３号公報 In such divided exposure, the exposure condition varies slightly in each divided area. For this reason, even if uniform light is irradiated, the signal output may be different for each divided region. In this case, a step is generated in the captured image at the joint portion (on both sides of the boundary of the divided exposure). In view of this, a configuration has been proposed in which this step is reduced by correcting the gain of the connecting portion inside the digital camera (see, for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-190962 JP 2004-112423 A

しかしながら、特許文献２に開示された構成を用いても、デジタルカメラで長時間露光（数秒以上の露光）を行って撮影すると、撮影画像に段差が生じてしまう。   However, even if the configuration disclosed in Patent Document 2 is used, if a digital camera is used for long time exposure (exposure for several seconds or more), a step is generated in the captured image.

本発明は、このような事情に鑑み、長時間露光におけるつなぎ段差補正方法、つなぎ段差補正装置およびデジタルカメラを提供することを目的とする。   In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a connecting step correction method, a connecting step correction device, and a digital camera in long-time exposure.

本発明者は、上記問題の原因を突き止めた。すなわち、長時間露光の撮影においては、固体撮像素子から出力される信号は、暗出力成分が大幅に増大し、これに起因して上記の問題が生じていたのである。   The present inventor has found the cause of the above problem. That is, in the long exposure photography, the signal output from the solid-state imaging device has the dark output component greatly increased, which causes the above problem.

一方、特許文献２に開示された構成は、光出力つなぎ段差の補正係数を用いて補正するので、たとえ光出力つなぎ段差の補正係数を用いて暗出力を補正しても、暗出力つなぎ段差が残ってしまうのである。そして、つなぎ段差の補正が不十分となり、固体撮像素子の画面に依然としてつなぎ段差の目立つ不自然な画像しか得られないのである。   On the other hand, since the configuration disclosed in Patent Document 2 is corrected using the correction coefficient of the light output connection step, even if the dark output is corrected using the correction coefficient of the light output connection step, the dark output connection step is not detected. It will remain. Further, the correction of the connecting step becomes insufficient, and only an unnatural image in which the connecting step is conspicuous can still be obtained on the screen of the solid-state imaging device.

本発明に係る第１のつなぎ段差補正方法は、撮像信号を出力する撮像画素および黒レベル信号を出力するオプチカルブラック画素が配設された画素領域（３０）が、複数の分割領域（３ａ、３ｂ）に分けられて、該分割領域ごとに露光されて製造される固体撮像素子（３）について、前記各分割領域の撮像画素から出力される撮像信号を補正するつなぎ段差補正方法であって、前記複数の分割領域のうち、いずれか１つの分割領域を基準領域とするとともに、残りの分割領域を補正対象領域とする領域指定工程と、前記分割領域ごとに、前記撮像画素から出力される撮像信号を光出力成分と暗出力成分とに分離し、前記各補正対象領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分を別個に補正してそれぞれ前記基準領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分に一致させる出力整合工程とを含むつなぎ段差補正方法としたことを特徴とする。   In the first connection level difference correcting method according to the present invention, a pixel region (30) in which an imaging pixel that outputs an imaging signal and an optical black pixel that outputs a black level signal are arranged includes a plurality of divided regions (3a, 3b). And a step difference correction method for correcting an imaging signal output from an imaging pixel in each of the divided regions for the solid-state imaging device (3) manufactured by being exposed for each of the divided regions, An area specifying step in which any one of the plurality of divided areas is set as a reference area and the remaining divided areas are set as correction target areas, and an imaging signal output from the imaging pixel for each of the divided areas Is divided into a light output component and a dark output component, and the light output component and the dark output component of the image pickup signal in each correction target region are separately corrected, and the image pickup signal in each of the reference regions is corrected. Characterized in that the connecting step correction method and an output matching step of matching the optical output component and the dark output components.

本発明に係る第１のつなぎ段差補正装置は、撮像信号を出力する撮像画素および黒レベル信号を出力するオプチカルブラック画素が配設された画素領域（３０）が、複数の分割領域（３ａ、３ｂ）に分けられて、該分割領域ごとに露光されて製造される固体撮像素子（３）について、前記各分割領域の撮像画素から出力される撮像信号を補正するつなぎ段差補正装置であって、前記複数の分割領域のうち、いずれか１つの分割領域を基準領域とするとともに、残りの分割領域を補正対象領域とする領域指定手段（４）と、前記分割領域ごとに、前記撮像画素から出力される撮像信号を光出力成分と暗出力成分とに分離し、前記各補正対象領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分を別個に補正してそれぞれ前記基準領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分に一致させる出力整合手段（４）とが設けられているつなぎ段差補正装置としたことを特徴とする。   In the first connection level difference correcting device according to the present invention, a pixel region (30) in which an imaging pixel that outputs an imaging signal and an optical black pixel that outputs a black level signal are arranged includes a plurality of divided regions (3a, 3b). And a step difference correction apparatus that corrects an image pickup signal output from an image pickup pixel in each of the divided regions with respect to the solid-state image pickup device (3) that is manufactured by being exposed for each of the divided regions. Among the plurality of divided areas, one of the divided areas is set as a reference area, and the area specifying means (4) using the remaining divided areas as correction target areas, and the image pickup pixels are output for each of the divided areas. The image pickup signal is separated into a light output component and a dark output component, and the light output component and the dark output component of the image pickup signal in each correction target region are separately corrected to obtain images in the reference region. Characterized in that the connecting step correction device signals an output matching means for matching the light output component and the dark output component (4) is provided.

本発明に係るデジタルカメラ（１）は、上記つなぎ段差補正装置が組み込まれているデジタルカメラとしたことを特徴とする。   A digital camera (1) according to the present invention is characterized in that it is a digital camera in which the above-described connecting step correction device is incorporated.

なお、ここでは、本発明をわかりやすく説明するため、実施の形態を表す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明が実施の形態に限定されるものでないことは言及するまでもない。   Here, in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, the description has been made in association with the reference numerals of the drawings representing the embodiments, but it goes without saying that the present invention is not limited to the embodiments.

本発明によれば、分割領域ごとに、撮像信号を構成する光出力成分と暗出力成分とが別個に補正される形で、固体撮像素子のつなぎ段差が補正される。そのため、長時間露光を行って撮影するときでも、固体撮像素子の全画面にわたってつなぎ段差の目立たない自然な画像を得ることができる。   According to the present invention, the connection level difference of the solid-state imaging device is corrected in such a manner that the light output component and the dark output component constituting the imaging signal are separately corrected for each divided region. Therefore, even when shooting with long exposure, it is possible to obtain a natural image in which the connecting step is not conspicuous over the entire screen of the solid-state imaging device.

以下、本発明の実施の形態について説明する。
［発明の実施の形態１］ Embodiments of the present invention will be described below.
Embodiment 1 of the Invention

図１は本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図、図２は同実施の形態１に係るつなぎ段差補正方法を示すフロー図、図３は同実施の形態１に係るつなぎ段差補正方法を示す模式図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digital camera according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing a connecting step correction method according to Embodiment 1, and FIG. 3 is according to Embodiment 1. It is a schematic diagram which shows a connection level | step difference correction method.

まず、構成を説明する。   First, the configuration will be described.

この実施の形態１に係るデジタルカメラ１は、図１に示すように、撮影レンズ２を有しており、撮影レンズ２の像空間には、固体撮像素子３の受光面が配置されている。この固体撮像素子３の出力は、Ａ／Ｄ変換部５、段差補正部（領域指定手段、出力整合手段）４および信号処理部６を介してバス７に信号接続されており、段差補正部４は直接バス７に信号接続されている。また、バス７には、パラメータメモリ１４、撮像信号などを一時記憶するバッファメモリ８、撮像信号に画像処理を施す画像処理部９、撮像信号をモニタ表示するモニタ表示部１０、撮像信号を圧縮して記録する記録部１１、システム制御用のマイクロプロセッサ１３が信号接続されており、記録部１１にはメモリカード１２が信号接続されている。さらに、マイクロプロセッサ１３には、レリーズボタンやエリアセレクタなどの操作部１５が信号接続されている。   As shown in FIG. 1, the digital camera 1 according to the first embodiment includes a photographing lens 2, and a light receiving surface of a solid-state imaging device 3 is disposed in the image space of the photographing lens 2. The output of the solid-state imaging device 3 is signal-connected to the bus 7 via the A / D conversion unit 5, the step correction unit (area specifying unit, output matching unit) 4, and the signal processing unit 6. Are directly signal-connected to the bus 7. In addition, the bus 7 includes a parameter memory 14, a buffer memory 8 for temporarily storing an imaging signal, an image processing unit 9 for performing image processing on the imaging signal, a monitor display unit 10 for monitoring and displaying the imaging signal, and compressing the imaging signal. The recording unit 11 for recording and the microprocessor 13 for system control are signal-connected, and the memory card 12 is signal-connected to the recording unit 11. Furthermore, an operation unit 15 such as a release button or an area selector is signal-connected to the microprocessor 13.

ところで、固体撮像素子３は、図３に示すように、画素領域３０を有しており、この画素領域３０は、長方形状の撮像領域３１と、撮像領域３１の周囲に配置された長方形枠状のオプチカルブラック領域３２とから構成されている。撮像領域３１には、複数の撮像画素が水平方向および垂直方向に２次元状に配設されており、各撮像画素はそれぞれ、入射光量に応じた電荷を撮像信号として出力する光電変換機能を備えている。一方、オプチカルブラック領域３２には、複数のオプチカルブラック画素が撮像画素を取り囲む形で配設されており、これらのオプチカルブラック画素の前面は長方形枠状の遮光膜（図示せず）で遮光されている。そして、各オプチカルブラック画素はそれぞれ、暗出力に応じた電荷を黒レベル信号（オプチカルブラック信号）として出力する光電変換機能を備えている。   By the way, as shown in FIG. 3, the solid-state imaging device 3 has a pixel area 30, and the pixel area 30 has a rectangular imaging area 31 and a rectangular frame shape arranged around the imaging area 31. Optical black region 32. In the imaging region 31, a plurality of imaging pixels are arranged two-dimensionally in the horizontal direction and the vertical direction, and each imaging pixel has a photoelectric conversion function for outputting a charge corresponding to the amount of incident light as an imaging signal. ing. On the other hand, in the optical black region 32, a plurality of optical black pixels are arranged so as to surround the imaging pixels, and the front surface of these optical black pixels is shielded by a light shielding film (not shown) having a rectangular frame shape. Yes. Each optical black pixel has a photoelectric conversion function for outputting a charge corresponding to a dark output as a black level signal (optical black signal).

また、この固体撮像素子３は、半導体層、カラーフィルタ層およびマイクロレンズ層からなる３層構造を備え、これら３層の少なくとも一つが２分割露光されて製造されたものであり、図３に示すように、分割露光の境界Ｌ１の左右両側にはそれぞれ分割領域３ａ、３ｂが形成されている。ここで、各分割領域３ａ、３ｂには、そのいずれにも、撮像領域３１とオプチカルブラック領域３２の両方が含まれているため、撮像画素およびオプチカルブラック画素が配設されている。   The solid-state imaging device 3 has a three-layer structure including a semiconductor layer, a color filter layer, and a microlens layer, and is manufactured by exposing at least one of these three layers in two parts, as shown in FIG. As described above, the divided regions 3a and 3b are formed on both the left and right sides of the boundary L1 of the divided exposure. Here, since each of the divided regions 3a and 3b includes both the imaging region 31 and the optical black region 32, the imaging pixel and the optical black pixel are arranged.

また、パラメータメモリ１４には、固体撮像素子３に関する光出力補正パラメータｌおよび暗出力補正パラメータｄが読み出し自在に記憶されている。   The parameter memory 14 stores a light output correction parameter l and a dark output correction parameter d related to the solid-state imaging device 3 in a freely readable manner.

この光出力補正パラメータｌは、固体撮像素子３に固有の値であり、予め、暗出力がノイズ成分に埋もれてしまうほど短い時間（例えば、１ｍｓ）だけ撮像領域３１に光を照射して撮像することにより、光出力のみの段差成分を取得し、一方の分割領域３ａの出力電圧で他方の分割領域３ｂの出力電圧を除した商をもって算出したものである。例えば、一方の分割領域３ａの出力電圧が４０ｍＶで、他方の分割領域３ｂの出力電圧が６０ｍＶであった場合、光出力補正パラメータｌは１．５となる。   The light output correction parameter l is a value unique to the solid-state image sensor 3, and is previously imaged by irradiating the imaging region 31 with light for a short time (eg, 1 ms) such that the dark output is buried in the noise component. Thus, the step component of only the light output is obtained, and the difference is calculated by the quotient obtained by dividing the output voltage of one divided region 3a by the output voltage of the other divided region 3b. For example, when the output voltage of one divided region 3a is 40 mV and the output voltage of the other divided region 3b is 60 mV, the light output correction parameter l is 1.5.

一方、暗出力補正パラメータｄは、固体撮像素子３に固有の値であり、予め、撮像領域３１を完全に遮光して撮像することにより、暗出力のみの段差成分を取得し、一方の分割領域３ａの出力電圧で他方の分割領域３ｂの出力電圧を除した商をもって算出したものである。例えば、一方の分割領域３ａの出力電圧が２．０ｍＶで、他方の分割領域３ｂの出力電圧が２．４ｍＶであった場合、暗出力補正パラメータｄは１．２となる。   On the other hand, the dark output correction parameter d is a value unique to the solid-state imaging device 3, and obtains a step component only for dark output by capturing an image with the imaging region 31 completely shielded in advance. This is calculated by the quotient obtained by dividing the output voltage of the other divided region 3b by the output voltage of 3a. For example, when the output voltage of one divided region 3a is 2.0 mV and the output voltage of the other divided region 3b is 2.4 mV, the dark output correction parameter d is 1.2.

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

デジタルカメラ１は以上のような構成を有するので、このデジタルカメラ１を用いて被写体を撮影すべく、撮影者がシャッタレリーズを押すと、被写体からの入射光が撮影レンズ２を通して固体撮像素子３に導かれる。   Since the digital camera 1 has the above-described configuration, when a photographer presses the shutter release to photograph a subject using the digital camera 1, incident light from the subject passes through the photographing lens 2 to the solid-state image sensor 3. Led.

ここで、マイクロプロセッサ１３は、固体撮像素子３において、被写体像の光電変換を実行し、撮像信号および黒レベル信号をＡ／Ｄ変換部５に出力する。これを受けてＡ／Ｄ変換部５は、これらの撮像信号および黒レベル信号をＡ／Ｄ変換して、それぞれ撮像画素出力電圧Ｖoutおよびオプチカルブラック画素出力電圧Ｖobを生成する。このとき、固体撮像素子３のオプチカルブラック領域３２に配設された任意の１個のオプチカルブラック画素から出力される黒レベル信号を使用してもよく、また、固体撮像素子３のオプチカルブラック領域３２に配設された各オプチカルブラック画素から出力される黒レベル信号の平均値を使用してもよい。   Here, the microprocessor 13 performs photoelectric conversion of the subject image in the solid-state imaging device 3, and outputs an imaging signal and a black level signal to the A / D conversion unit 5. In response to this, the A / D converter 5 performs A / D conversion on these imaging signals and black level signals to generate an imaging pixel output voltage Vout and an optical black pixel output voltage Vob, respectively. At this time, a black level signal output from any one optical black pixel disposed in the optical black region 32 of the solid-state image pickup device 3 may be used, and the optical black region 32 of the solid-state image pickup device 3 may be used. Alternatively, the average value of the black level signals output from the optical black pixels arranged in (1) may be used.

次に、マイクロプロセッサ１３は、段差補正部４に対して、つなぎ段差の補正動作を指令する。これを受けて段差補正部４は、図２に示すフロー図に従い、以下に述べるとおり、固体撮像素子３の２つの分割領域３ａ、３ｂの素子感度（同じ強さの光が照射されたときの撮像信号の出力値）を合致させることにより、つなぎ段差を補正する。   Next, the microprocessor 13 instructs the step correction unit 4 to perform a correction operation for the connecting step. In response to this, the step correction unit 4 follows the flowchart shown in FIG. 2 and, as described below, the element sensitivity of the two divided regions 3a and 3b of the solid-state imaging device 3 (when light of the same intensity is irradiated). The connecting step is corrected by matching the output value of the imaging signal.

まず、段差補正部４は、固体撮像素子３において、一方の分割領域（例えば、図３に示す固体撮像素子３の左側の分割領域３ａ）を基準領域とするとともに、他方の分割領域（例えば、図３に示す固体撮像素子３の右側の分割領域３ｂ）を補正対象領域とする。   First, in the solid-state image sensor 3, the step correction unit 4 uses one divided area (for example, the left-side divided area 3a of the solid-state image sensor 3 shown in FIG. 3) as a reference area and the other divided area (for example, The right divided region 3b) of the solid-state imaging device 3 shown in FIG.

次に、段差補正部４は、オプチカルブラック画素出力電圧Ｖobが撮像領域３１の暗出力電圧Ｖdarkにほぼ等しいとの考えに基づき、各分割領域３ａ、３ｂにおいて、撮像領域３１の撮像画素出力電圧Ｖoutからオプチカルブラック画素出力電圧Ｖobを差し引いて撮像領域３１の光出力電圧Ｖlight（＝Ｖout−Ｖob）を算出するとともに（図２に示すフロー図のステップＳ１）、オプチカルブラック画素出力電圧Ｖobをそのまま撮像領域３１の暗出力電圧Ｖdark（＝Ｖob）とする（図２に示すフロー図のステップＳ２）。これにより、各分割領域３ａ、３ｂにおいて、撮像領域３１の撮像画素から出力される撮像信号の光出力成分と暗出力成分とが、互いに分離して取り出された状態となる。   Next, based on the idea that the optical black pixel output voltage Vob is substantially equal to the dark output voltage Vdark of the imaging region 31, the step correction unit 4 performs the imaging pixel output voltage Vout of the imaging region 31 in each of the divided regions 3a and 3b. The optical output voltage Vlight (= Vout−Vob) of the imaging region 31 is calculated by subtracting the optical black pixel output voltage Vob from (step S1 in the flowchart shown in FIG. 2), and the optical black pixel output voltage Vob is directly used as the imaging region. The dark output voltage Vdark (= Vob) 31 (step S2 in the flowchart shown in FIG. 2). As a result, in each of the divided regions 3a and 3b, the light output component and the dark output component of the imaging signal output from the imaging pixels in the imaging region 31 are separated and extracted.

次いで、段差補正部４は、光出力補正パラメータｌおよび暗出力補正パラメータｄをパラメータメモリ１４から読み出し、光出力電圧Ｖlightに光出力補正パラメータｌを乗じて撮像領域３１の補正後光出力電圧Ｖlight_r（＝Ｖlight×ｌ）を算出するとともに（図２に示すフロー図のステップＳ３）、暗出力電圧Ｖdarkに暗出力補正パラメータｄを乗じて撮像領域３１の補正後暗出力電圧Ｖdark_r（＝Ｖdark×ｄ）を算出する（図２に示すフロー図のステップＳ４）。これにより、補正対象領域において、撮像領域３１の撮像画素から出力される撮像信号の光出力成分と暗出力成分とが、それぞれ別個の補正係数（光出力補正パラメータｌ、暗出力補正パラメータｄ）で補正され、補正対象領域における光出力成分および暗出力成分がそれぞれ基準領域における光出力成分および暗出力成分に一致した状態となる。   Next, the step correction unit 4 reads the light output correction parameter l and the dark output correction parameter d from the parameter memory 14, multiplies the light output voltage Vlight by the light output correction parameter l, and outputs the corrected light output voltage Vlight_r ( (= Vlight × l) (step S3 in the flowchart shown in FIG. 2), and the dark output voltage Vdark_r (= Vdark × d) after correction of the imaging region 31 by multiplying the dark output voltage Vdark by the dark output correction parameter d Is calculated (step S4 in the flowchart shown in FIG. 2). As a result, in the correction target area, the light output component and the dark output component of the imaging signal output from the imaging pixels in the imaging area 31 have different correction coefficients (light output correction parameter l and dark output correction parameter d), respectively. The light output component and the dark output component in the correction target area are corrected to match the light output component and the dark output component in the reference area, respectively.

最後に、段差補正部４は、補正後光出力電圧Ｖlight_rと補正後暗出力電圧Ｖdark_rとを足し合わせて撮像領域３１の補正後出力電圧Ｖr（＝Ｖlight_r＋Ｖdark_r）を算出し、バッファメモリ８に一時的に記憶する（図２に示すフロー図のステップＳ５）。これにより、補正対象領域において、撮像領域３１の撮像画素から出力される撮像信号の光出力成分と暗出力成分とが、それぞれ別個に補正されてから元どおり統合された状態となる。   Finally, the level difference correction unit 4 calculates the corrected output voltage Vr (= Vlight_r + Vdark_r) of the imaging region 31 by adding the corrected light output voltage Vlight_r and the corrected dark output voltage Vdark_r, and temporarily stores them in the buffer memory 8. (Step S5 in the flowchart shown in FIG. 2). As a result, in the correction target area, the light output component and the dark output component of the image pickup signal output from the image pickup pixel in the image pickup area 31 are individually corrected and then integrated.

その結果、図３に示すように、補正対象領域（例えば、分割領域３ｂ）の素子感度が基準領域（例えば、分割領域３ａ）の素子感度に合致する結果となる。ここで、つなぎ段差の補正動作が終了する。   As a result, as shown in FIG. 3, the element sensitivity of the correction target area (for example, the divided area 3b) matches the element sensitivity of the reference area (for example, the divided area 3a). Here, the connecting step correction operation is completed.

こうして、つなぎ段差が補正されたところで、マイクロプロセッサ１３は、信号処理部６に対して、出力信号の画像処理動作を指令する。これを受けて画像処理部９は、バッファメモリ８に記憶された出力信号について各種の画像処理（補間処理、色補正など）を施す。このとき、出力信号はバッファメモリ８に記憶されているので、出力信号の生成速度が画像処理速度より大きくても、出力信号の生成に影響を及ぼすことなく画像処理を円滑に実行することができる。   Thus, when the connecting step is corrected, the microprocessor 13 instructs the signal processing unit 6 to perform an image processing operation of the output signal. In response to this, the image processing unit 9 performs various image processing (interpolation processing, color correction, etc.) on the output signal stored in the buffer memory 8. At this time, since the output signal is stored in the buffer memory 8, even when the output signal generation speed is higher than the image processing speed, the image processing can be smoothly executed without affecting the output signal generation. .

最後に、マイクロプロセッサ１３は、記録部１１に対して、出力信号の圧縮記録動作を指令する。これを受けて記録部１１は、この画像処理後の出力信号を圧縮してメモリカード１２に記録する。   Finally, the microprocessor 13 instructs the recording unit 11 to compress and record the output signal. In response to this, the recording unit 11 compresses the output signal after the image processing and records it on the memory card 12.

ここで、デジタルカメラ１による撮影動作が完了する。   Here, the photographing operation by the digital camera 1 is completed.

このように、この実施の形態１によれば、デジタルカメラ１による撮影が行われるたびに、補正対象領域（例えば、分割領域３ｂ）の素子感度を基準領域（例えば、分割領域３ａ）の素子感度に合致させるべく、補正対象領域において、撮像領域３１の撮像画素から出力される撮像信号の光出力成分と暗出力成分とが、互いに分離され、それぞれ別個に補正された後、統合されるようにして、撮像信号の補正動作がきめ細かく実行される。したがって、長時間露光を行って撮影するときでも、固体撮像素子３のつなぎ段差を補正し、全画面（分割領域３ａおよび３ｂ）にわたってつなぎ段差の目立たない自然な画像を得ることが可能となる。
［発明のその他の実施の形態］ As described above, according to the first embodiment, the device sensitivity of the correction target region (for example, the divided region 3b) is changed to the device sensitivity of the reference region (for example, the divided region 3a) every time the digital camera 1 performs shooting. In the correction target area, the light output component and the dark output component of the imaging signal output from the imaging pixel of the imaging area 31 are separated from each other, corrected separately, and then integrated. Thus, the imaging signal correction operation is executed finely. Therefore, even when shooting with long exposure, it is possible to correct the connecting step of the solid-state image sensor 3 and obtain a natural image in which the connecting step is not conspicuous over the entire screen (divided regions 3a and 3b).
[Other Embodiments of the Invention]

なお、上述した実施の形態１では、固体撮像素子３が２つの分割領域３ａ、３ｂに分割露光されて製造された場合について説明した。しかし、固体撮像素子３が３つ以上の分割領域（図示せず）に分割露光されて製造された場合に本発明を適用することもできる。この場合、３つ以上の分割領域のうち、いずれか１つの分割領域を基準領域とし、残りの分割領域をすべて補正対象領域とする。そして、上述した実施の形態１と同様の手順で、すべての補正対象領域の素子感度を基準領域の素子感度に合致させる。すると、固体撮像素子３のすべてのつなぎ段差が補正され、固体撮像素子３の全画面にわたってつなぎ段差の目立たない自然な画像が得られる。   In the above-described first embodiment, the case where the solid-state imaging device 3 is manufactured by being dividedly exposed in the two divided regions 3a and 3b has been described. However, the present invention can also be applied to the case where the solid-state imaging device 3 is manufactured by being divided and exposed in three or more divided regions (not shown). In this case, any one of the three or more divided areas is set as a reference area, and all the remaining divided areas are set as correction target areas. Then, the element sensitivities of all the correction target areas are matched with the element sensitivities of the reference area in the same procedure as in the first embodiment. Then, all the connecting steps of the solid-state image sensor 3 are corrected, and a natural image in which the connecting steps are not conspicuous over the entire screen of the solid-state image sensor 3 is obtained.

また、上述した実施の形態１では、分割領域３ａ、３ｂの１つを基準領域とした場合について説明したが、仮想の基準面を設定して、これにすべての分割領域３ａ、３ｂを合わせ込むようにしても構わない。   In the first embodiment described above, the case where one of the divided areas 3a and 3b is used as the reference area has been described. However, a virtual reference plane is set, and all the divided areas 3a and 3b are combined with this. It doesn't matter if you don't care.

さらに、上述した実施の形態１では、オプチカルブラック領域３２に配設された複数のオプチカルブラック画素を長方形枠状の遮光膜で遮光することにより、黒レベル信号を出力する固体撮像素子３について説明したが、オプチカルブラック領域３２にオプチカルブラック画素が配設されていない固体撮像素子３を代用することも可能である。   Further, in the first embodiment described above, the solid-state imaging device 3 that outputs a black level signal by shielding a plurality of optical black pixels arranged in the optical black region 32 with a rectangular frame-shaped light shielding film has been described. However, it is possible to substitute the solid-state imaging device 3 in which no optical black pixel is arranged in the optical black region 32.

また、上述した実施の形態１では、デジタルカメラ１の撮影時につなぎ段差を補正する場合について説明したが、つなぎ段差の補正時期は、デジタルカメラ１の撮影時に限るわけではない。例えば、デジタルカメラ１の撮影時には、補正していない撮像データ（画素出力）をメモリカード１２に記録しておき、その後、つなぎ段差を補正することも可能である。   Further, in the first embodiment described above, the case where the connecting step is corrected at the time of shooting with the digital camera 1 has been described, but the correction time of the connecting step is not limited to the time of shooting with the digital camera 1. For example, it is possible to record uncorrected imaging data (pixel output) on the memory card 12 at the time of shooting with the digital camera 1 and then correct the connecting step.

また、上述した実施の形態１では、長方形状の撮像領域３１の周囲に長方形枠状のオプチカルブラック領域３２が配置された固体撮像素子３について説明したが、オプチカルブラック領域３２の配置はこれに限るわけではない。例えば、長方形状の撮像領域３１の左右両側に縦長矩形状のオプチカルブラック領域３２が配置された固体撮像素子３や、長方形状の撮像領域３１の上側または下側に横長矩形状のオプチカルブラック領域３２が配置された固体撮像素子３に本発明を適用することもできる。   In the first embodiment described above, the solid-state imaging device 3 in which the rectangular frame-shaped optical black region 32 is arranged around the rectangular imaging region 31 has been described. However, the arrangement of the optical black region 32 is not limited thereto. Do not mean. For example, the solid-state imaging device 3 in which the vertically long rectangular optical black regions 32 are arranged on the left and right sides of the rectangular imaging region 31, or the horizontally long rectangular optical black region 32 on the upper side or the lower side of the rectangular imaging region 31. The present invention can also be applied to the solid-state imaging device 3 in which is arranged.

本発明は、デジタルカメラに適用することができる。   The present invention can be applied to a digital camera.

本発明の実施の形態１に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the digital camera which concerns on Embodiment 1 of this invention. 同実施の形態１に係るつなぎ段差補正方法を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the connection level | step difference correction method which concerns on the same Embodiment 1. 同実施の形態１に係るつなぎ段差補正方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the connection level | step difference correction method which concerns on the same Embodiment 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１……デジタルカメラ
２……撮影レンズ
３……固体撮像素子
３ａ、３ｂ……分割領域
４……段差補正部（領域指定手段、出力整合手段）
５……Ａ／Ｄ変換部
６……信号処理部
７……バス
８……バッファメモリ
９……画像処理部
１０……モニタ表示部
１１……記録部
１２……メモリカード
１３……マイクロプロセッサ
１４……パラメータメモリ
１５……操作部
３０……画素領域
３１……撮像領域
３２……オプチカルブラック領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Digital camera 2 ... Shooting lens 3 ... Solid-state image sensor 3a, 3b ... Divided area 4 ... Level | step difference correction | amendment part (Area designation | designated means, output matching means)
5 ... A / D converter 6 ... Signal processor 7 ... Bus 8 ... Buffer memory 9 ... Image processor 10 ... Monitor display 11 ... Recorder 12 ... Memory card 13 ... Microprocessor 14 …… Parameter memory 15 …… Operation unit 30 …… Pixel area 31 …… Imaging area 32 …… Optical black area

Claims (5)

撮像信号を出力する撮像画素および黒レベル信号を出力するオプチカルブラック画素が配設された画素領域が、複数の分割領域に分けられて、該分割領域ごとに露光されて製造される固体撮像素子について、前記各分割領域の撮像画素から出力される撮像信号を補正するつなぎ段差補正方法であって、
前記複数の分割領域のうち、いずれか１つの分割領域を基準領域とするとともに、残りの分割領域を補正対象領域とする領域指定工程と、
前記分割領域ごとに、前記撮像画素から出力される撮像信号を光出力成分と暗出力成分とに分離し、前記各補正対象領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分を別個に補正してそれぞれ前記基準領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分に一致させる出力整合工程と
を含むことを特徴とするつなぎ段差補正方法。 A solid-state image pickup device manufactured by dividing a pixel area in which an imaging pixel that outputs an imaging signal and an optical black pixel that outputs a black level signal are arranged into a plurality of divided areas and exposing each divided area , A connecting step correction method for correcting an imaging signal output from the imaging pixel of each divided region,
An area specifying step in which any one of the plurality of divided areas is set as a reference area, and the remaining divided areas are set as correction target areas;
For each of the divided regions, the imaging signal output from the imaging pixel is separated into a light output component and a dark output component, and the light output component and the dark output component of the imaging signal in each correction target region are separately corrected. An output matching step for matching the light output component and the dark output component of the image pickup signal in the reference region, respectively. 前記各分割領域には、前記撮像画素および前記オプチカルブラック画素が配設され、
前記撮像画素から出力される撮像信号の暗出力成分は、前記オプチカルブラック画素から出力される黒レベル信号に基づいて算出されることを特徴とする請求項１に記載のつなぎ段差補正方法。 In each of the divided regions, the imaging pixel and the optical black pixel are disposed,
The method of claim 1, wherein a dark output component of an imaging signal output from the imaging pixel is calculated based on a black level signal output from the optical black pixel. 撮像信号を出力する撮像画素および黒レベル信号を出力するオプチカルブラック画素が配設された画素領域が、複数の分割領域に分けられて、該分割領域ごとに露光されて製造される固体撮像素子について、前記各分割領域の撮像画素から出力される撮像信号を補正するつなぎ段差補正装置であって、
前記複数の分割領域のうち、いずれか１つの分割領域を基準領域とするとともに、残りの分割領域を補正対象領域とする領域指定手段と、
前記分割領域ごとに、前記撮像画素から出力される撮像信号を光出力成分と暗出力成分とに分離し、前記各補正対象領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分を別個に補正してそれぞれ前記基準領域における撮像信号の光出力成分および暗出力成分に一致させる出力整合手段と
が設けられていることを特徴とするつなぎ段差補正装置。 A solid-state image pickup device manufactured by dividing a pixel area in which an imaging pixel that outputs an imaging signal and an optical black pixel that outputs a black level signal are arranged into a plurality of divided areas and exposing each divided area , A connecting step correction device for correcting the imaging signal output from the imaging pixels of each divided region,
An area designating unit that uses one of the plurality of divided areas as a reference area and the remaining divided areas as correction target areas;
For each of the divided regions, the imaging signal output from the imaging pixel is separated into a light output component and a dark output component, and the light output component and the dark output component of the imaging signal in each correction target region are separately corrected. And an output matching means for matching the light output component and the dark output component of the imaging signal in the reference region, respectively. 前記各分割領域には、前記撮像画素および前記オプチカルブラック画素が配設され、
前記出力整合手段は、前記オプチカルブラック画素から出力される黒レベル信号に基づき、前記撮像画素から出力される撮像信号の暗出力成分を算出することを特徴とする請求項３に記載のつなぎ段差補正装置。 In each of the divided regions, the imaging pixel and the optical black pixel are disposed,
4. The step difference correction according to claim 3, wherein the output matching unit calculates a dark output component of an imaging signal output from the imaging pixel based on a black level signal output from the optical black pixel. apparatus. 請求項３または４に記載のつなぎ段差補正装置が組み込まれていることを特徴とするデジタルカメラ。   5. A digital camera in which the connecting step correction device according to claim 3 is incorporated.
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