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JP2003051991A - Digital camera - Google Patents

Digital camera

Info

Publication number
JP2003051991A
JP2003051991A JP2001240183A JP2001240183A JP2003051991A JP 2003051991 A JP2003051991 A JP 2003051991A JP 2001240183 A JP2001240183 A JP 2001240183A JP 2001240183 A JP2001240183 A JP 2001240183A JP 2003051991 A JP2003051991 A JP 2003051991A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image signal
gain
image
ccd
fixed pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001240183A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seishin Okazaki
誠信 岡▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2001240183A priority Critical patent/JP2003051991A/en
Publication of JP2003051991A publication Critical patent/JP2003051991A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digital camera that can obtain a photographed image in a short time, from which a fixed pattern noise is eliminated. SOLUTION: When a mechanical shutter 16 is opened, by activating a CCD 12, a main image signal resulting from photographing an object can be obtained. When the mechanical shutter 16 is closed, by activating the CCD 12, a black image signal corresponding to the fixed pattern noise of the CCD 12 itself can be obtained. Furthermore, by subtracting black image data Db based on a black image signal from main image data Da based on a main image signal the fixed pattern noise included in the main image data Da is eliminated from the data Da. An exposure period Tb to obtain the black image signal is 1/N of an exposure period Ta to obtain the main image signal. Then a gain Gb of an AGC circuit 26, to amplify the black image signal is a multiple of N of a gain Ga, to amplify the main image signal.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディジタルカメラに
関し、特にたとえば、受光面に入射された被写体像を電
気信号に変換する撮像素子を備えた、ディジタルカメラ
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a digital camera, and more particularly to, for example, a digital camera provided with an image pickup device for converting a subject image incident on a light receiving surface into an electric signal.

【0002】[0002]

【従来技術】この種のディジタルカメラでは、一般に、
撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device)型
またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semicond
uctor)型のものが用いられている。いずれの撮像素子
においても、各画素の出力特性のバラツキや暗電流ムラ
などによって固定パターンノイズが発生する。
2. Description of the Related Art Generally, in this type of digital camera,
CCD (Charge Coupled Device) type or CMOS (Complementary Metal Oxide Semicond)
uctor) type is used. In any of the image pickup devices, fixed pattern noise occurs due to variations in output characteristics of each pixel, dark current unevenness, and the like.

【0003】かかる固定パターンノイズを除去する技術
として、従来、たとえば平成6年7月15日に出願公開
された特開平6−197285号公報[H04N5/3
35]に開示されているものがある。この技術は、撮像
素子を露光しないで駆動することによって固定パターン
ノイズを検出してそのデータをメモリに記憶し、さらに
実際に被写体を撮影してそのときに得られる撮像素子の
出力信号から当該メモリに記録したデータを減算するこ
とで、固定パターンノイズを除去するものである。
As a technique for removing such fixed pattern noise, conventionally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-197285 [H04N5 / 3] filed and published on July 15, 1994.
35]. This technology detects fixed pattern noise by driving the image sensor without exposing it, stores the data in a memory, and actually captures an image of a subject, and then outputs the signal from the image sensor output signal at that time. The fixed pattern noise is removed by subtracting the data recorded in.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来技
術では、固定パターンノイズを検出するのに、実際に被
写体を撮影するときと同じだけの長さの時間が掛かる。
したがって、1枚の撮影画像を得るのに、固定パターン
ノイズを除去しない場合に比べて単純には2倍の時間が
掛かる、という問題がある。
However, in the above-mentioned prior art, it takes as long as the time when the subject is actually photographed to detect the fixed pattern noise.
Therefore, there is a problem that it takes simply twice as long time to obtain one captured image as compared with the case where the fixed pattern noise is not removed.

【0005】それゆえに、この発明の主たる目的は、従
来よりも短時間で固定パターンノイズを除去することが
できる、ディジタルカメラを提供することである。
Therefore, a main object of the present invention is to provide a digital camera capable of removing fixed pattern noise in a shorter time than ever before.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明は、撮像素子の
受光面に被写体像を入射した状態で当該撮像素子を第1
期間にわたって能動化する第1能動化手段、第1期間に
わたる能動化によって撮像素子から出力される第1画像
信号に第1ゲインを付与する第1付与手段、受光面を遮
光した状態で撮像素子を第1期間よりも短い第2期間に
わたって能動化する第2能動化手段、第2期間にわたる
能動化によって撮像素子から出力される第2画像信号に
第1ゲインよりも大きい第2ゲインを付与する第2付与
手段、および第1ゲインが付与された第1画像信号から
第2ゲインが付与された第2画像信号を減算して補正画
像信号を出力する減算手段を備える、ディジタルカメラ
である。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a first image pickup device is provided with a subject image incident on a light receiving surface of the image pickup device.
A first activating means for activating for a period, a first applying means for applying a first gain to a first image signal output from the image sensor by the activation for the first period, and an image sensor with the light receiving surface shielded. Second activating means for activating for a second period shorter than the first period, and second activating means for imparting a second gain larger than the first gain to the second image signal output from the image sensor by the activation for the second period. The digital camera includes: a second adding unit; and a subtracting unit that subtracts the second image signal having the second gain from the first image signal having the first gain to output a corrected image signal.

【0007】[0007]

【作用】この発明では、第1能動化手段が、第1期間に
わたって撮像素子の受光面に被写体像を入射した状態で
当該撮像素子を能動化する。これによって、撮像素子
は、被写体像に対応する第1画像信号を出力する。な
お、この第1画像信号には、撮像素子自身が有する固定
パターンノイズも含まれる。そして、この第1画像信号
には、第1付与手段によって第1ゲインが付与される。
一方、第2能動化手段が、第2期間にわたって撮像素子
の受光面を遮蔽した状態で当該撮像素子を能動化する。
これによって、撮像素子は、上述の固定パターンノイズ
を含むいわゆる黒レベルの第2画像信号を出力する。す
なわち、第2画像信号を得ることで固定パターンノイズ
を検出できる。なお、第2期間は第1期間よりも短いの
で、第2画像信号に含まれる固定パターンノイズの大き
さは、第1画像信号に含まれる固定パターンノイズの大
きさよりも小さい。ただし、第2画像信号には、第2付
与手段によって第1ゲインよりも大きい第2ゲインが付
与されるので、これに伴って当該第2画像信号に含まれ
る固定パターンノイズの大きさも増大する。そして、減
算手段が、第1ゲインが付与された第1画像信号から第
2ゲインが付与された第2画像信号を減算する。これに
よって、第1画像信号から固定パターンノイズを除去し
た補正画像信号が、減算手段から出力される。
According to the present invention, the first activation means activates the image pickup device in a state in which the object image is incident on the light receiving surface of the image pickup device for the first period. As a result, the image sensor outputs the first image signal corresponding to the subject image. Note that the first image signal also includes fixed pattern noise included in the image pickup device itself. Then, the first gain is imparted to the first image signal by the first imparting means.
On the other hand, the second activation means activates the image pickup device in a state where the light receiving surface of the image pickup device is shielded for the second period.
As a result, the image sensor outputs the so-called black level second image signal including the fixed pattern noise described above. That is, the fixed pattern noise can be detected by obtaining the second image signal. Since the second period is shorter than the first period, the magnitude of fixed pattern noise included in the second image signal is smaller than the magnitude of fixed pattern noise included in the first image signal. However, since the second gain that is larger than the first gain is added to the second image signal by the second adding unit, the magnitude of the fixed pattern noise included in the second image signal also increases accordingly. Then, the subtraction unit subtracts the second image signal to which the second gain has been added from the first image signal to which the first gain has been added. As a result, the corrected image signal obtained by removing the fixed pattern noise from the first image signal is output from the subtraction unit.

【0008】なお、第2期間は、第1期間の1/N倍
(N>1)とするのが望ましい。この場合、第2ゲイン
は、第1ゲインのN倍とする。
The second period is preferably 1 / N times the first period (N> 1). In this case, the second gain is N times the first gain.

【0009】この発明のある実施例では、減算手段は、
第1画像信号に基づく第1画像データを記憶する第1記
憶手段、および第2画像信号に基づく第2画像データを
記憶する第2記憶手段を含み、第1画像データから第2
画像データを減算するものとするのが望ましい。
In one embodiment of the present invention, the subtracting means is
A first storage unit for storing the first image data based on the first image signal; and a second storage unit for storing the second image data based on the second image signal.
It is desirable to subtract the image data.

【0010】[0010]

【発明の効果】この発明によれば、固定パターンノイズ
を検出するための第2期間が、実際に被写体を撮影する
ための第1期間よりも短い。したがって、固定パターン
ノイズを検出するのに実際に被写体を撮影するときと同
じ長さの時間が掛かるという上述した従来技術に比べ
て、短時間で固定パターンノイズを除去することができ
るという効果がある。
According to the present invention, the second period for detecting fixed pattern noise is shorter than the first period for actually photographing a subject. Therefore, it is possible to remove the fixed pattern noise in a short time as compared with the above-described conventional technique in which the fixed pattern noise takes the same length of time as when the subject is actually photographed. .

【0011】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
The above-mentioned objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the embodiments with reference to the drawings.

【0012】[0012]

【実施例】図1を参照して、この実施例のディジタルカ
メラ10は、CCD型の固体撮像素子(以下、単にCC
Dと言う。)12を有している。このCCD12の受光
面12aとレンズ14との間には、メカシャッタ(シャ
ッタ板)16が設けられており、メカシャッタ16は、
後述するシャッタ制御回路18からシャッタドライバ回
路20を介して供給されるシャッタ制御信号に応答して
開閉する。このようにメカシャッタ16が開閉すること
によって、CCD12の受光面12aは、レンズ14を
通して外部に露出され、または遮光される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a digital camera 10 of this embodiment is a CCD type solid-state image pickup device (hereinafter, simply CC.
Say D. ) 12. A mechanical shutter (shutter plate) 16 is provided between the light receiving surface 12 a of the CCD 12 and the lens 14, and the mechanical shutter 16 is
It opens and closes in response to a shutter control signal supplied from a shutter control circuit 18 described later via a shutter driver circuit 20. By opening and closing the mechanical shutter 16 in this manner, the light receiving surface 12a of the CCD 12 is exposed to the outside through the lens 14 or is shielded from light.

【0013】また、CCD12自身も、電子シャッタ機
能を備えている。すなわち、CCD12は、後述するC
CD制御回路22から供給される電子シャッタ制御信号
に応答して電子シャッタを開閉する。この電子シャッタ
を開けているとき、つまり露光期間中、CCD12は、
受光面12aに入射される光を電気エネルギ(電荷)に
変換して蓄積する。そして、露光期間が終了すると、C
CD12は、電子シャッタを閉じるとともに、蓄積した
電荷をCCD制御回路22から供給される読み出し制御
信号に応答してインタレーススキャン形式で順次出力
し、すなわちアナログの画像信号を出力する。
The CCD 12 itself also has an electronic shutter function. That is, the CCD 12 has a C
The electronic shutter is opened / closed in response to the electronic shutter control signal supplied from the CD control circuit 22. When the electronic shutter is open, that is, during the exposure period, the CCD 12
The light incident on the light receiving surface 12a is converted into electric energy (charge) and stored. Then, when the exposure period ends, C
The CD 12 closes the electronic shutter, and sequentially outputs the accumulated charges in an interlaced scan format in response to the read control signal supplied from the CCD control circuit 22, that is, outputs an analog image signal.

【0014】CCD12から出力された画像信号は、C
DS(Correlated Double Sampling)回路24に入力さ
れ、ここで相関二重サンプリング処理された後、AGC
(Automatic Gain Control)回路26に入力される。A
GC回路26は、入力された画像信号を、後述するゲイ
ン制御回路28から供給されるゲイン制御信号に従うゲ
イン(増幅率)で増幅する。この増幅後の画像信号は、
A/D変換回路30に入力され、ここでディジタルの画
像データに変換された後、メモリバッファ回路32に入
力される。メモリバッファ回路32は、入力された画像
データをプログレッシブスキャン形式のデータに並び換
えて、この並び換えた後のデータをSDRAM(Synchr
onous Dynamic RAM)34に入力する。
The image signal output from the CCD 12 is C
The signal is input to a DS (Correlated Double Sampling) circuit 24, where it is subjected to correlated double sampling processing, and then AGC.
(Automatic Gain Control) circuit 26. A
The GC circuit 26 amplifies the input image signal with a gain (amplification factor) according to a gain control signal supplied from a gain control circuit 28 described later. The image signal after this amplification is
It is input to the A / D conversion circuit 30, converted into digital image data here, and then input to the memory buffer circuit 32. The memory buffer circuit 32 rearranges the input image data into progressive scan format data and stores the rearranged data in an SDRAM (Synchr
onous dynamic RAM) 34.

【0015】SDRAM34は、入力された画像データ
の記憶先として、本画像記憶領域36および黒画像記憶
領域38という2つの記憶領域を有している。これらの
記憶領域36および38のいずれに画像データを記憶さ
せるかは、後述するメモリ制御回路40から供給される
メモリ制御信号に従う。
The SDRAM 34 has two storage areas, a main image storage area 36 and a black image storage area 38, as storage destinations of the input image data. Which of the storage areas 36 and 38 is to store the image data depends on a memory control signal supplied from a memory control circuit 40 described later.

【0016】ところで、上述のシャッタ制御回路18,
CCD制御回路22,ゲイン制御回路28,メモリバッ
ファ回路32およびメモリ制御回路40は、1つのAS
IC(Application Specified IC)42によって構成さ
れている。そして、これらの回路18,22,28,3
2および40の動作は、いずれもCPU44によって制
御される。
By the way, the shutter control circuit 18,
The CCD control circuit 22, the gain control circuit 28, the memory buffer circuit 32, and the memory control circuit 40 are integrated into one AS.
It is configured by an IC (Application Specified IC) 42. And these circuits 18, 22, 28, 3
The operations of 2 and 40 are both controlled by the CPU 44.

【0017】すなわち、CPU44は、操作キー46を
構成する図示しないシャッタボタンが押下されると、そ
のときに設定されている動作モード(プログラムAE
(Automatic Exposure)モードやシャッタ速度優先モー
ドなど)に従って最適な露光期間Taを決定する。そし
て、メカシャッタ16を開けるようにシャッタ制御回路
18を制御した上で、当該決定した露光期間Taにわた
ってCCD12の電子シャッタを開けるようにCCD制
御回路22を制御する。これによって、CCD12から
は、レンズ14を介して受光面12aに入射された図示
しない被写体の光学像に対応する画像信号、言わば本画
像信号が出力される。なお、この本画像信号には、図2
(a)に誇張して示すように、CCD12自身が有する
固定パターンノイズ48が含まれている。
That is, when the shutter button (not shown) forming the operation key 46 is pressed, the CPU 44 operates in the operation mode (program AE) set at that time.
The optimum exposure period Ta is determined in accordance with (Automatic Exposure) mode, shutter speed priority mode, etc. Then, after controlling the shutter control circuit 18 to open the mechanical shutter 16, the CCD control circuit 22 is controlled to open the electronic shutter of the CCD 12 for the determined exposure period Ta. As a result, the CCD 12 outputs an image signal, that is, a main image signal, which corresponds to an optical image of a subject (not shown) that is incident on the light receiving surface 12a via the lens 14. Note that this main image signal includes
As exaggeratedly shown in (a), the fixed pattern noise 48 included in the CCD 12 itself is included.

【0018】このCCD12から出力された本画像信号
は、上述したようにCDS回路24を経てAGC回路2
6に入力されるが、このとき、CPU44は、AGC回
路26のゲインを或るゲインGaに設定するようゲイン
制御回路28を制御する。これによって、AGC回路2
6においてゲインGaが付与された本画像信号が、A/
D変換回路30によってディジタル化される。そして、
このディジタル化された本画像データDaは、メモリバ
ッファ回路32に入力され、ここでCPU44によるス
キャン変換処理が成された後、SDRAM34に入力さ
れる。そして、CPU44は、SDRAM34に入力さ
れた本画像データDaを本画像記憶領域36に記憶する
よう、メモリ制御回路40を制御する。
The main image signal output from the CCD 12 passes through the CDS circuit 24 and the AGC circuit 2 as described above.
6 is input, but at this time, the CPU 44 controls the gain control circuit 28 so that the gain of the AGC circuit 26 is set to a certain gain Ga. As a result, the AGC circuit 2
The main image signal to which the gain Ga is added in 6 is A /
It is digitized by the D conversion circuit 30. And
The digitized main image data Da is input to the memory buffer circuit 32, where the CPU 44 performs scan conversion processing and then input to the SDRAM 34. Then, the CPU 44 controls the memory control circuit 40 so that the main image data Da input to the SDRAM 34 is stored in the main image storage area 36.

【0019】このようにして本画像データDaを本画像
記憶領域36に記憶した後、CPU44は、次にメカシ
ャッタ16を閉じるようにシャッタ制御回路18を制御
する。そして、この状態で、上述した露光期間TaのN
分の1の期間Tb(=Ta/N)にわたってCCD12の
電子シャッタを開けるようにCCD制御回路22を制御
する。これによって、CCD12からは、図2(b)に
示すように、固定パターンノイズ50を含む黒レベルの
いわゆる黒画像信号が出力される。ただし、この黒画像
信号に含まれる固定パターンノイズ50の大きさVb’
は、露光期間Tbの長さに比例するので、上述の本画像
信号に含まれる固定パターンノイズ48の大きさVbの
N分の1(すなわちVb’=Vb/N)になる。
After storing the main image data Da in the main image storage area 36 in this way, the CPU 44 controls the shutter control circuit 18 to close the mechanical shutter 16 next. Then, in this state, N of the above-described exposure period Ta
The CCD control circuit 22 is controlled to open the electronic shutter of the CCD 12 for one-half period Tb (= Ta / N). As a result, the CCD 12 outputs a so-called black image signal having a black level including the fixed pattern noise 50, as shown in FIG. However, the magnitude Vb ′ of the fixed pattern noise 50 included in this black image signal
Is proportional to the length of the exposure period Tb, which is 1 / N of the magnitude Vb of the fixed pattern noise 48 included in the main image signal (that is, Vb '= Vb / N).

【0020】この黒画像信号も、CDS回路24を経て
AGC回路26に入力されるが、このとき、CPU44
は、AGC回路26のゲインを上述の本画像信号を増幅
するときのN倍のゲインGb(=N・Ga)に設定するよ
うゲイン制御回路28を制御する。これによって、図2
(c)に示すように、黒画像信号に含まれる固定パター
ンノイズ50の大きさVb’はN倍されて上述の固定パ
ターンノイズ48の大きさVbと略同等(N・Vb’≒V
b)になる。そして、このようにゲインGbが付与された
黒画像信号は、A/D変換回路30によってディジタル
化され、このディジタル化された黒画像データDbは、
メモリバッファ回路32を経てSDRAM34に入力さ
れる。そして、CPU44は、SDRAM34に入力さ
れた黒画像データDbを黒画像記憶領域38に記憶する
よう、メモリ制御回路40を制御する。
This black image signal is also input to the AGC circuit 26 via the CDS circuit 24, but at this time, the CPU 44
Controls the gain control circuit 28 so that the gain of the AGC circuit 26 is set to a gain Gb (= N · Ga) that is N times as high as when the main image signal is amplified. As a result, FIG.
As shown in (c), the magnitude Vb ′ of the fixed pattern noise 50 included in the black image signal is multiplied by N to be approximately equal to the magnitude Vb of the fixed pattern noise 48 (N · Vb′≈V).
b). Then, the black image signal to which the gain Gb is added in this way is digitized by the A / D conversion circuit 30, and the digitized black image data Db is
It is input to the SDRAM 34 via the memory buffer circuit 32. Then, the CPU 44 controls the memory control circuit 40 so that the black image data Db input to the SDRAM 34 is stored in the black image storage area 38.

【0021】このようにして黒画像データDbを黒画像
記憶領域38に記憶した後、CPU44は、先ほど本画
像記憶領域36に記憶した本画像データDaから今回黒
画像記憶領域38に記憶した黒画像データDbを減算す
る。これによって、図2(d)に示すように、本画像デ
ータDaからこれに含まれる固定パターンノイズ48を
除去したデータ[Da−Db]が得られる。そして、CP
U44は、この減算後のデータ[Da−Db]を新たな本
画像データDaとして本画像記憶領域36に記憶するよ
う、メモリ制御回路40を制御する。そして、この本画
像記憶領域36に記憶された新たな本画像データDaが
図示しない後段の信号処理回路に入力される。
After storing the black image data Db in the black image storage area 38 in this way, the CPU 44 uses the main image data Da previously stored in the main image storage area 36 to store the black image stored in the black image storage area 38 this time. The data Db is subtracted. As a result, as shown in FIG. 2D, data [Da-Db] obtained by removing the fixed pattern noise 48 contained in the main image data Da is obtained. And CP
The U44 controls the memory control circuit 40 to store the subtracted data [Da-Db] in the main image storage area 36 as new main image data Da. Then, the new main image data Da stored in the main image storage area 36 is input to a signal processing circuit at a subsequent stage (not shown).

【0022】以上のように、この実施例によれば、固定
パターンノイズ48(50)を検出するための露光期間
Tbが、実際に被写体を撮影するときの露光期間TaのN
分の1の長さであるので、固定パターンノイズを検出す
るのに実際に被写体を撮影するときと同じ長さの時間が
掛かるという上述した従来技術に比べて、短時間で固定
パターンノイズ48を検出し、除去することができる。
したがって、たとえば実際に被写体を撮影するのに必要
な露光期間TaがTa=4[msec]であるとすると、上述の
従来技術では、1枚の撮影画像を得るのにTaの2倍の
8[msec]という時間が掛かるのに対して、この実施例に
よれば、6[msec](∵T=Ta+Ta/N(∵Tb=Ta/
N))で済む。
As described above, according to this embodiment, the exposure period Tb for detecting the fixed pattern noise 48 (50) is N of the exposure period Ta when the subject is actually photographed.
Since the length of the fixed pattern noise is one-hundredth, the fixed pattern noise 48 can be detected in a short time as compared with the above-described conventional technique in which it takes the same length of time to detect the fixed pattern noise as when actually capturing an object. Can be detected and removed.
Therefore, for example, assuming that the exposure period Ta required for actually photographing a subject is Ta = 4 [msec], in the above-mentioned conventional technique, it is 8 [, which is twice Ta, to obtain one photographed image. According to this embodiment, 6 [msec] (∵T = Ta + Ta / N (∵Tb = Ta /
N)) is enough.

【0023】なお、Nの値を大きくすれば、より撮影時
間を短縮できることは言うまでもない。ただし、Nの値
をあまり大きくすると、AGC回路26のオフセット特
性や入出力特性などの影響によって、固定パターンノイ
ズ48を正確に除去できなくなる恐れがあるので、この
点を考慮してNの値を決めるのが望ましい。
Needless to say, the shooting time can be further shortened by increasing the value of N. However, if the value of N is too large, the fixed pattern noise 48 may not be accurately removed due to the influence of the offset characteristic and the input / output characteristic of the AGC circuit 26. Therefore, the value of N is set in consideration of this point. It is desirable to decide.

【0024】また、この実施例による効果は、実際に被
写体を撮影するのに必要な露光期間Taが長いほど有効
である。たとえば、プログラムAEモードや絞り優先モ
ードによって暗い場所で撮影したり、或いはシャッタ速
度優先モードやマニュアルモードによってシャッタ速度
を遅めに設定する場合などが、これに当たる。なお、こ
れらの動作モードは、操作キーを構成する図示しないモ
ード選択ボタンによって任意に選択できる。
The effect of this embodiment is more effective as the exposure period Ta required for actually photographing a subject is longer. This is the case, for example, when shooting in a dark place by the program AE mode or aperture priority mode, or setting the shutter speed slower by the shutter speed priority mode or manual mode. It should be noted that these operation modes can be arbitrarily selected by a mode selection button (not shown) which constitutes an operation key.

【0025】さらに、図には示さないが、操作キーに
は、この実施例によるノイズ除去機能を有効としまたは
無効とするためのノイズ除去機能ON/OFFボタンが
設けられている。すなわち、このノイズ除去機能ON/
OFFボタンがONされているときに、CPU44は、
上述の如くASIC42内の各回路18,22,28,
32および40を制御することによって本画像データD
aから固定パターンノイズ48を除去し、この除去後の
データを後段の信号処理回路に入力する。一方、ノイズ
除去機能ON/OFFボタンがOFFされているときに
は、CPU44は、上述のような制御は行わず、露光期
間Taに基づく本画像データDaのみをそのまま後段の信
号処理回路へ入力する。
Further, although not shown in the figure, the operation key is provided with a noise removal function ON / OFF button for enabling or disabling the noise removal function according to this embodiment. That is, this noise removal function is ON /
When the OFF button is ON, the CPU 44
As described above, each circuit 18, 22, 28 in the ASIC 42,
By controlling 32 and 40, the main image data D
The fixed pattern noise 48 is removed from a, and the data after this removal is input to the signal processing circuit in the subsequent stage. On the other hand, when the noise removal function ON / OFF button is OFF, the CPU 44 does not perform the control as described above, and inputs only the main image data Da based on the exposure period Ta as it is to the signal processing circuit in the subsequent stage.

【0026】具体的には、CPU44は、上述したシャ
ッタボタンの押下に応答して、図3のフロー図で示され
る各処理を実行する。なお、この図3のフロー図に従っ
てCPU44の動作を制御するためのプログラムは、図
示しないプログラムメモリに記憶されている。また、シ
ャッタボタンが押下される時点では、メカシャッタ16
は開いている。
Specifically, the CPU 44 executes each process shown in the flow chart of FIG. 3 in response to the depression of the shutter button described above. The program for controlling the operation of the CPU 44 according to the flow chart of FIG. 3 is stored in a program memory (not shown). Further, when the shutter button is pressed, the mechanical shutter 16
Is open.

【0027】すなわち、シャッタボタンが押下される
と、CPU44は、ステップS1において被写体を撮影
するのに最適な露光期間Taを決定する。この決定は、
その時点での動作モードに従う。
That is, when the shutter button is pressed, the CPU 44 determines the optimum exposure period Ta for photographing the subject in step S1. This decision
Follow the operation mode at that time.

【0028】そして、CPU44は、ステップS3にお
いて、SDRAM34の本画像記憶領域36をデータの
記憶先として設定するようメモリ制御回路40を制御す
るとともに、ステップS5において、AGC回路26の
ゲインをGaに設定するようゲイン制御回路28を制御
する。さらに、ステップS7において、ステップS1で
決定した露光期間TaにわたってCCD12の受光面1
2aを露光させるように電子シャッタのシャッタ速度を
設定した後、ステップS9において、当該電子シャッタ
を開けて露光を開始するようにCCD制御回路22を制
御する。これによって、被写体の光学像がCCD12の
受光面12aに入射される。
Then, in step S3, the CPU 44 controls the memory control circuit 40 to set the main image storage area 36 of the SDRAM 34 as a data storage destination, and in step S5, sets the gain of the AGC circuit 26 to Ga. The gain control circuit 28 is controlled so that Further, in step S7, the light receiving surface 1 of the CCD 12 is exposed for the exposure period Ta determined in step S1.
After setting the shutter speed of the electronic shutter so as to expose 2a, in step S9, the CCD control circuit 22 is controlled to open the electronic shutter and start exposure. As a result, the optical image of the subject is incident on the light receiving surface 12a of the CCD 12.

【0029】ステップS11において、ステップS9で
電子シャッタを開けてから露光期間Taが経過したと判
断すると、CPU44は、電子シャッタを閉じるようC
CD制御回路22を制御する。そして、ステップS13
において、メカシャッタ16を閉じるようシャッタ制御
回路18を制御した後、ステップS15においてCCD
12から奇数ラインの画像信号(ODD)を読み出すと
ともに、ステップS17において偶数ラインの画像信号
(EVEN)を読み出すように、CCD制御回路22を
制御する。これによって、CCD12から固定パターン
ノイズ48を含む本画像信号が出力される。
If it is determined in step S11 that the exposure period Ta has elapsed since the electronic shutter was opened in step S9, the CPU 44 closes the electronic shutter by C
It controls the CD control circuit 22. Then, step S13
In step S15, after controlling the shutter control circuit 18 to close the mechanical shutter 16, in step S15
The CCD control circuit 22 is controlled so as to read the image signal (ODD) of the odd line from 12 and read the image signal (EVEN) of the even line in step S17. As a result, the CCD 12 outputs the main image signal including the fixed pattern noise 48.

【0030】そして、CPU44は、ステップS19に
おいて、本画像信号に基づく本画像データDaを本画像
記憶領域36に記憶するように、メモリ制御回路40を
制御する(厳密には、その前の段階で、メモリバッファ
回路32を用いて本画像データDaのスキャン変換処理
を行う)。そして、CPU44は、ステップS21にお
いて、上述したノイズ除去機能ON/OFFボタンがO
Nされているか否かを判断する。ここで、ノイズ除去機
能ON/OFFボタンがONされていると判断すると、
CPU44は、ステップS23に進む。
Then, in step S19, the CPU 44 controls the memory control circuit 40 so that the main image data Da based on the main image signal is stored in the main image storage area 36 (strictly speaking, at the previous stage). , Scan conversion processing of the main image data Da is performed using the memory buffer circuit 32). Then, in step S21, the CPU 44 turns on the noise removal function ON / OFF button described above.
It is determined whether or not N is set. If it is determined that the noise removal function ON / OFF button is ON,
The CPU 44 proceeds to step S23.

【0031】ステップS23においては、CPU44
は、黒画像信号を得るための露光期間Tbを計算する。
そして、ステップS25において、SDRAM34の黒
画像記憶領域38をデータの記憶先として設定するよう
メモリ制御回路40を制御する。さらに、ステップS2
7において、黒画像信号に付与すべくAGC回路26の
ゲインGbを計算するとともに、この計算によって求め
たゲインGbをステップS29においてAGC回路26
に設定する。そして、ステップS31において、ステッ
プS23で求めた露光期間Tbに基づいてCCD12の
電子シャッタのシャッタ速度を設定した後、ステップS
33において、当該電子シャッタを開けて露光を開始す
るようにCCD制御回路22を制御する。
In step S23, the CPU 44
Calculates the exposure period Tb for obtaining the black image signal.
Then, in step S25, the memory control circuit 40 is controlled to set the black image storage area 38 of the SDRAM 34 as a data storage destination. Further, step S2
7, the gain Gb of the AGC circuit 26 is calculated so as to be added to the black image signal, and the gain Gb obtained by this calculation is calculated in step S29.
Set to. Then, in step S31, the shutter speed of the electronic shutter of the CCD 12 is set based on the exposure period Tb obtained in step S23, and then in step S31.
At 33, the CCD control circuit 22 is controlled to open the electronic shutter and start exposure.

【0032】ステップS35において、ステップS33
で電子シャッタを開けてから露光期間Tbが経過したと
判断すると、CPU44は、電子シャッタを閉じるよう
CCD制御回路22を制御する。そして、ステップS3
7においてCCD12から奇数ラインの画像信号(OD
D)を読み出すとともに、ステップS39において偶数
ラインの画像信号(EVEN)を読み出すように、CC
D制御回路22を制御する。これによって、CCD12
から固定パターンノイズ50に対応する黒画像信号が出
力される。
In step S35, step S33
When it is determined that the exposure period Tb has elapsed since the electronic shutter was opened, the CPU 44 controls the CCD control circuit 22 to close the electronic shutter. And step S3
7, the image signal (OD) of the odd line from the CCD 12
CC) so that the image signal (EVEN) of the even line is read in step S39 while reading D).
The D control circuit 22 is controlled. This allows the CCD 12
Outputs a black image signal corresponding to the fixed pattern noise 50.

【0033】そして、CPU44は、ステップS41に
おいて、黒画像信号に基づく黒画像データDbを黒画像
記憶領域38に記憶するように、メモリ制御回路40を
制御する。そして、ステップS43において、上述のス
テップS19で本画像記憶領域36に記憶した本画像デ
ータDaから、今回ステップS41で黒画像記憶領域3
8に記憶した黒画像データDbを減算するとともに、こ
の減算後のデータ[Da−Db]を新たな本画像データD
aとして本画像記憶領域36に記憶するよう、メモリ制
御回路40を制御する。
Then, in step S41, the CPU 44 controls the memory control circuit 40 to store the black image data Db based on the black image signal in the black image storage area 38. Then, in step S43, from the main image data Da stored in the main image storage area 36 in step S19 described above, the black image storage area 3 is selected in step S41 this time.
The black image data Db stored in 8 is subtracted, and the subtracted data [Da-Db] is used as new main image data D.
The memory control circuit 40 is controlled so as to be stored in the main image storage area 36 as a.

【0034】このようにして本画像データDaを書き換
えた後、CPU44は、ステップS45に進む。そし
て、このステップS45において、メカシャッタ16を
開くようシャッタ制御回路18を制御した後、この図3
のフロー図で示される一連の処理を終了する。なお、上
述のステップS21において、ノイズ除去機能ON/O
FFボタンがOFFされていると判断した場合、CPU
44は、直接ステップS45に進む。
After rewriting the main image data Da in this way, the CPU 44 proceeds to step S45. Then, in step S45, the shutter control circuit 18 is controlled to open the mechanical shutter 16, and then, as shown in FIG.
The series of processes shown in the flowchart of FIG. In step S21 described above, the noise removal function is turned ON / O.
When it is determined that the FF button is off, the CPU
The process directly proceeds to step S45.

【0035】この実施例では、CCD12として、イン
タレーススキャン形式のものを用いたが、プログレッシ
ブスキャン形式のものを用いてもよい。このようにプロ
グレッシブスキャン形式のものを用いれば、メモリバッ
ファ回路32は不要となる。また、CCD12に限ら
ず、CMOS型などの他のタイプの撮像素子を用いても
よい。
In this embodiment, the interlaced scan type CCD 12 is used, but the progressive scan type CCD 12 may be used. If the progressive scan type is used in this way, the memory buffer circuit 32 becomes unnecessary. Further, not only the CCD 12 but also another type of image pickup device such as a CMOS type may be used.

【0036】そして、AGC回路26のゲインを変える
(GaまたはGbとする)ことによって、黒画像信号に含
まれる固定パターンノイズ50の大きさVb’と、本画
像信号に含まれる固定パターンノイズ48の大きさVb
とを同等にしたが、これに限らない。すなわち、A/D
変換回路30よりも後段の部分において所定のディジタ
ル処理を施すことによって、結果的にAGC回路26の
ゲインを変えるのと同様な作用を奏するようにしてもよ
い。
Then, by changing the gain of the AGC circuit 26 (Ga or Gb), the magnitude Vb 'of the fixed pattern noise 50 contained in the black image signal and the fixed pattern noise 48 contained in the main image signal are reduced. Size Vb
And the same, but not limited to this. That is, A / D
By performing a predetermined digital process in the portion subsequent to the conversion circuit 30, the same operation as changing the gain of the AGC circuit 26 may be obtained as a result.

【0037】さらに、この実施例では、本画像信号(本
画像データDa)を得た後、黒画像信号(黒画像データ
Db)を得るようにしたが、これとは逆の順番で各画像
信号(各画像データDaおよびDb)を得るようにしても
よい。
Further, in this embodiment, after the main image signal (main image data Da) is obtained, the black image signal (black image data Db) is obtained. However, each image signal is reversed in the reverse order. (Each image data Da and Db) may be obtained.

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

【図1】この発明の一実施例の概略構成を示すブロック
図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施例におけるノイズ除去の過程を説明
するための図解図で、或る1つのラインに注目した図あ
る。
FIG. 2 is an illustrative view for explaining a process of noise removal in the embodiment of FIG. 1, and is a drawing in which a certain line is focused.

【図3】図1の実施例におけるCPUの動作を示すフロ
ー図である。
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the CPU in the embodiment of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ディジタルカメラ 12…CCD型固体撮像素子 12a…受光面 14…レンズ 16…メカシャッタ 26…AGC回路 34…SDRAM 36…本画像記憶領域 38…黒画像記憶領域 44…CPU 10 ... Digital camera 12 ... CCD type solid-state image sensor 12a ... light receiving surface 14 ... Lens 16 ... Mechanical shutter 26 ... AGC circuit 34 ... SDRAM 36 ... Main image storage area 38 ... Black image storage area 44 ... CPU

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像素子の受光面に被写体像を入射した状
態で前記撮像素子を第1期間にわたって能動化する第1
能動化手段、 前記第1期間にわたる能動化によって前記撮像素子から
出力される第1画像信号に第1ゲインを付与する第1付
与手段、 前記受光面を遮光した状態で前記撮像素子を前記第1期
間よりも短い第2期間にわたって能動化する第2能動化
手段、 前記第2期間にわたる能動化によって前記撮像素子から
出力される第2画像信号に前記第1ゲインよりも大きい
第2ゲインを付与する第2付与手段、および 前記第1ゲインが付与された第1画像信号から前記第2
ゲインが付与された第2画像信号を減算して補正画像信
号を出力する減算手段を備える、ディジタルカメラ。
1. A first activating means for activating an image pickup device for a first period while a subject image is incident on a light receiving surface of the image pickup device.
Activation means, first imparting means for imparting a first gain to a first image signal output from the image sensor by activation for the first period, the first image sensor with the light receiving surface shielded from light A second activation means for activating for a second period shorter than the period; and a second gain larger than the first gain for the second image signal output from the image sensor by the activation for the second period. Second adding means, and the second image from the first image signal to which the first gain is added
A digital camera comprising subtraction means for subtracting a second image signal to which a gain has been added to output a corrected image signal.
【請求項2】前記第2期間は前記第1期間の1/N倍
(N>1)であり、 前記第2ゲインは前記第1ゲインのN倍である、請求項
1記載のディジタルカメラ。
2. The digital camera according to claim 1, wherein the second period is 1 / N times (N> 1) times the first period, and the second gain is N times the first gain.
【請求項3】前記減算手段は、前記第1画像信号に基づ
く第1画像データを記憶する第1記憶手段、および前記
第2画像信号に基づく第2画像データを記憶する第2記
憶手段を含み、前記第1画像データから前記第2画像デ
ータを減算する、請求項1または2記載のディジタルカ
メラ。
3. The subtraction means includes first storage means for storing first image data based on the first image signal, and second storage means for storing second image data based on the second image signal. 3. The digital camera according to claim 1, wherein the second image data is subtracted from the first image data.
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