JP4514138B2 - Method for driving solid-state imaging device and digital camera - Google Patents

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本発明は、固体撮像素子の駆動方法およびデジタルカメラに関し、特に、固体撮像素子の電荷転送路で転送効率の悪い固体撮像素子の色を、駆動方式を変えることによって正常な色バランスに補正するようにした固体撮像素子の駆動方法およびデジタルカメラに関する。
The present invention relates to a method for driving a solid-state image pickup device and a digital camera , and in particular, to correct the color of a solid-state image pickup device having poor transfer efficiency in a charge transfer path of the solid-state image pickup device to a normal color balance by changing the drive method. The present invention relates to a method for driving a solid-state imaging device and a digital camera .

近年のデジタルカメラでは、撮像素子として固体撮像素子の一種であるCCD(Charge Coupled Device)センサが使用される場合が多い。
CCDセンサは、入射した光量に応じて電荷を蓄積し光信号を電気信号に変換するフォトダイオードと、フォトダイオードから電荷を受け取り垂直方向に順次転送する垂直転送路と、垂直転送路からの電荷を水平方向に順次転送する水平転送路と、水平転送路の出力信号を増幅する出力アンプとを備えてなる。
In recent digital cameras, a CCD (Charge Coupled Device) sensor which is a kind of solid-state image sensor is often used as an image sensor.
The CCD sensor stores a charge according to the amount of incident light, converts a light signal into an electrical signal, a vertical transfer path that receives the charge from the photodiode and sequentially transfers it in the vertical direction, and charges from the vertical transfer path. A horizontal transfer path that sequentially transfers in the horizontal direction and an output amplifier that amplifies the output signal of the horizontal transfer path are provided.

特開2000-299818号公報JP 2000-299818

しかしながら、前記水平転送路における転送効率の悪いデバイス(CCDセンサ)では、転送路の最終段などに僅かな電荷残りが発生して他の画素に電荷が重畳される現象が発生する。かかるデバイスでは、色バランスが崩れて、画面に本来の色ではない色が着色する場合がある。この着色問題は、デバイス側で対応して転送効率を改善することが最善の方式である。
ところが、デバイスにはバラツキが付き物であり、また問題が発生してからデバイス改善(再設計や再試作)を行ったとしてもその修正には時間を要し、開発スピードの早い商品では対応することができない。
However, in a device (CCD sensor) with poor transfer efficiency in the horizontal transfer path, a phenomenon occurs in which a small amount of charge remains at the final stage of the transfer path and the charge is superimposed on other pixels. In such a device, the color balance may be lost and a color other than the original color may be colored on the screen. This coloring problem is best dealt with on the device side to improve the transfer efficiency.
However, there are variations in devices, and even if device improvements (redesign or retrial) occur after problems occur, it will take time to correct them, and products with fast development speed will respond. I can't.

なお、前記特許文献1では、CCDの出力アンプの出力バラツキに対して、デバイス内部にリファレンス信号やダミー信号を出力する機構を設けてバラツキを補正する方法が開示されている。しかし、特許文献1は、水平転送路の転送不良による電荷残りの発生に対しての対策を講じた技術ではない。   Note that Patent Document 1 discloses a method of correcting a variation by providing a mechanism for outputting a reference signal or a dummy signal inside a device with respect to an output variation of a CCD output amplifier. However, Patent Document 1 is not a technique that takes measures against the occurrence of residual charge due to transfer defects in the horizontal transfer path.

本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、固体撮像素子の電荷転送路で転送効率の悪い固体撮像素子の色を、駆動方式を変えることによって正常な色バランスに補正するようにした固体撮像素子の駆動方法の提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and corrects the color of a solid-state image pickup device having poor transfer efficiency in the charge transfer path of the solid-state image pickup device to a normal color balance by changing the driving method. An object of the present invention is to provide a driving method for the solid-state imaging device.

この目的を達成するために請求項1記載の発明は、固体撮像素子(例えば、CCDセンサ)に入射した光量に応じて電荷をカラー画素毎(RGB毎に)に蓄積して光信号を電気信号に変換し、該変換されたカラー画素毎の電荷を順次転送し、カラー画素信号として出力する固体撮像素子を駆動する固体撮像素子の駆動方法において、
前記電荷を順次転送して出力する際に、転送効率が良く所定の画素から他の画素への電荷の重畳が小さいときはオフセット量を小さく、転送効率が悪く所定の画素から他の画素への電荷の重畳が大きいときはオフセット量を大きくなるように設定し、該オフセット量を光学的黒レベル補正量に加えて減算処理するようにした方法としてある。
In order to achieve this object, the invention according to claim 1 is characterized in that charges are accumulated for each color pixel (for each RGB) in accordance with the amount of light incident on a solid-state imaging device (for example, a CCD sensor), and an optical signal is converted into an electrical signal. In the solid-state image sensor driving method for driving the solid-state image sensor that sequentially converts the converted charges for each color pixel and outputs the color pixel signal,
When the charges are sequentially transferred and output, if the transfer efficiency is good and the overlap of charge from a predetermined pixel to another pixel is small, the offset amount is small, the transfer efficiency is poor and the predetermined pixel is transferred to another pixel. In this method, the amount of offset is set to be large when the charge superposition is large, and the offset amount is added to the optical black level correction amount to perform subtraction processing .

以上の方法および該方法を実現する構成を図示すると、例えば図6,図7(A),(B)に示すようになる。このようにすれば、図7(B)のオフセットを付加したOB補正の場合、OB補正前の信号は図7(A)と同じであるが、OB補正時に重畳成分をオフセットとしてOB成分に付加し、オフセットを付加したOB成分を減算することで、信号に重畳した成分を取り除くことができる。
また、固体撮像素子の一例であるCCDセンサの水平転送路の転送効率が異なる場合、他画素へ重畳される電荷量が異なってくるために、画像の色バランスの崩れに差が発生する。転送効率の良し悪しの判定についてはCCDセンサ毎に検査し、転送効率の良し悪しの情報をROM内に保持しておく。
そして、図9のように、ROM内の転送効率の良し悪しの情報に従って、転送効率が良いCCDセンサでは小さなオフセットを設定し、悪いものでは大きなオフセットを設定する。このようにすれば、水平転送路の転送効率に応じて適切なオフセットを設定することができる。
The above method and the configuration for realizing the method are illustrated in FIGS. 6 and 7A and 7B, for example. In this way, in the case of OB correction with an offset in FIG. 7B, the signal before OB correction is the same as that in FIG. 7A, but the superimposed component is added to the OB component as an offset during OB correction. Then, by subtracting the OB component to which the offset is added, the component superimposed on the signal can be removed.
In addition, when the transfer efficiency of the horizontal transfer path of a CCD sensor, which is an example of a solid-state image sensor, is different, the amount of charge superimposed on other pixels differs, so that a difference occurs in the color balance of the image. Whether the transfer efficiency is good or bad is checked for each CCD sensor, and information about the transfer efficiency is stored in the ROM.
Then, as shown in FIG. 9, according to the information on whether the transfer efficiency is good or bad in the ROM, a small offset is set for a CCD sensor with good transfer efficiency, and a large offset is set for a bad one. In this way, an appropriate offset can be set according to the transfer efficiency of the horizontal transfer path.

また、本発明によれば、駆動方式によりデバイス(例えば、CCDセンサ)の問題を解決でき、デバイスの再設計や再試作を行う必要がなく、時間的、コスト的なメリットが生まれる。このことは、以下の各請求項に共通する効果である。   Further, according to the present invention, the problem of a device (for example, a CCD sensor) can be solved by a driving method, and there is no need to redesign or re-prototype the device, resulting in time and cost advantages. This is an effect common to the following claims.

また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素のカラー(色)に応じて設定するようにした方法としてある。
According to a second aspect of the present invention, in the solid-state imaging device driving method according to the first aspect,
The offset amount to be added is set according to the color of the pixel to be subtracted .

以上の方法および該方法を実現する構成を図示すると、例えば図8に示すようになる。このようにすれば、CCD信号に対して、色判別手段ではOB補正をする画素のカラー(色)を判別し、オフセット付加手段では、色に応じて予め設定されたオフセットをOBに加算し、該加算したOBを用いてOB補正を行い、RAWデータを正常な色バランスにすることができる。   The above method and the configuration for realizing the method are illustrated in FIG. 8, for example. In this way, the color discriminating unit discriminates the color (color) of the pixel to be subjected to OB correction with respect to the CCD signal, and the offset adding unit adds an offset set in advance according to the color to OB. OB correction is performed using the added OB, and RAW data can be brought into a normal color balance.

また、請求項記載の発明は、請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素の信号量に応じて高輝度部から中輝度部にかけては一定で、低輝度部では段階的に小さく設定するようにした方法としてある。
According to a third aspect of the present invention, in the driving method of the solid-state imaging device according to the first aspect,
The offset amount to be added is constant from the high luminance portion to the middle luminance portion according to the signal amount of the pixel to be subtracted , and is set to be gradually reduced in the low luminance portion .

以上の方法および該方法を実現する構成を図示すると、例えば図10〜図12に示すようになる。
画面全体に対して同じだけのオフセット量を付加して減算する場合、信号量の少ない部分ではオフセットの引き過ぎにより信号が無くなる可能性がある。例えば、図10に示すように、同一画面内で高輝度部と低輝度部で同じオフセットで減算すると、高輝度部では色バランスが改善されるが、低輝度部では引き過ぎが生じBの信号が無くなっている。Bの信号が無くなれば、青の補色の黄色に、Rの信号も無くなるとマゼンタの補色方向の緑に低輝度部分では着色してしまう。
The above method and the configuration for realizing the method are illustrated in FIGS. 10 to 12, for example.
When the same offset amount is added to the entire screen and subtracted, there is a possibility that the signal is lost in the portion where the signal amount is small due to excessive drawing of the offset. For example, as shown in FIG. 10, if the high luminance part and the low luminance part are subtracted with the same offset in the same screen, the color balance is improved in the high luminance part, but the excessive signal is generated in the low luminance part. Is gone. When the B signal disappears, the blue complementary color is colored yellow, and when the R signal disappears, the magenta complementary color green is colored in the low luminance portion.

そこで、図11に示すように、輝度判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を追加し、CCD信号に対して輝度判定手段では輝度を1画素毎に判定する。
判定した輝度に対して、図12のような輝度とオフセットの関係に従ってOBにオフセットを付加してOB補正をする。
このようにすれば、例えば、前述の低輝度部分の着色を防止することができる。
Therefore, as shown in FIG. 11, a luminance determining unit and an offset adding unit for adding an offset to the OB value are added, and the luminance determining unit determines the luminance for each pixel with respect to the CCD signal.
The determined brightness is offset by adding an offset to the OB according to the relationship between the brightness and the offset as shown in FIG.
In this way, for example, coloring of the low-luminance portion described above can be prevented.

また、請求項記載の発明は、請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素のゲインに応じてゲインが大きいときは大きく、ゲインが小さいときは小さくなるようにオフセット量を設定するようにした方法としてある。
According to a fourth aspect of the present invention, in the driving method of the solid-state imaging device according to the first aspect,
In the method , the offset amount is set so that the offset amount is large when the gain is large and is small when the gain is small according to the gain of the pixel to be subtracted .

以上の方法および該方法を実現する構成を図示すると、例えば図13〜図15に示すようになる。
図13に示すように、ゲインをかけると、他の画素から重畳された信号の重畳分は増加し(斜線部)、ゲインが大きくなるにつれて、重畳分は増加する傾向にある。特に、ISO感度が高い場合には、画面に着色が発生しやすい。
そこで、図14に示すように、ゲイン判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を追加する。
The above method and the configuration for realizing the method are illustrated in, for example, FIGS.
As shown in FIG. 13, when gain is applied, the amount of superimposition of signals superimposed from other pixels increases (shaded area), and the amount of superposition tends to increase as the gain increases. In particular, when the ISO sensitivity is high, the screen is likely to be colored.
Therefore, as shown in FIG. 14, gain determination means and offset addition means for adding an offset to the OB value are added.

ゲイン判定手段では、AGCでかけられているゲインから図15のゲインとオフセットの関係に従ってオフセットを付加してOB補正をする。
このようにすれば、例えばISO感度が高い場合の画面の着色を防止することができる。
The gain determination means adds an offset from the gain applied by AGC according to the relationship between the gain and the offset in FIG.
In this way, for example, coloring of the screen when the ISO sensitivity is high can be prevented.

また、請求項記載の発明は、請求項2〜請求項のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法を組み合わせて、前記付加するオフセット量を設定するようにした方法としてある。
The invention of claim 5, wherein is a method of a combination of driving how the solid-state imaging device according to any one of claims 2 to 4, and to set the offset amount to the additional.

このようにすれば、「RAWデータを正常な色バランスにすることができる」、「水平転送路の転送効率に応じて適切なオフセットを設定することができる」、「低輝度部分の着色を防止することができる」、「ISO感度が高い場合の画面の着色を防止することができる」という効果のうち、少なくとも2つの効果を組合わせて実現できる。また、請求項6記載の発明は、固体撮像素子に入射した光量に応じて電荷をカラー画素毎に蓄積して光信号を電気信号に変換し、該変換されたカラー画素毎の電荷を順次転送し、カラー画素信号として出力する固体撮像素子を有するデジタルカメラであって、請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法により撮影を行うことを特徴とするデジタルカメラである。
In this way, "Ru can be RAW data into a normal color balance", "Ru can set an appropriate offset depending on the transfer efficiency of the horizontal transfer path", the coloring of the "low-luminance part the Ru can be prevented ", among the advantages of" Ru can prevent coloring of the screen when the ISO sensitivity is high ", it can be realized by combining at least two effects. According to a sixth aspect of the present invention, charges are accumulated for each color pixel in accordance with the amount of light incident on the solid-state imaging device, and an optical signal is converted into an electrical signal, and the converted charges for each color pixel are sequentially transferred. And it is a digital camera which has a solid-state image sensor output as a color pixel signal, Comprising: It is a digital camera characterized by performing imaging | photography with the drive method of the solid-state image sensor in any one of Claims 1-5.

請求項1記載の発明によれば、OB補正時に重畳成分をオフセットとしてOB成分に付加し、オフセットを付加したOB成分を減算することで、信号に重畳した成分を取り除くことができ、正常な色バランスに補正することができる。
また、ROM内に転送効率の良し悪しの情報に従って、転送効率が良い固体撮像素子では小さなオフセットを設定し、悪いものでは大きなオフセットを設定する。このようにすれば、例えば、水平転送路の転送効率に応じて適切なオフセットを設定することができる。
また、本発明によれば、駆動方式によりデバイスの問題を解決でき、デバイスの再設計や再試作を行う必要がなく、時間的、コスト的なメリットが生まれる。このことは、以下の各請求項に共通する効果である。
According to the first aspect of the present invention, the superimposed component is added to the OB component as an offset at the time of OB correction, and the component superimposed on the signal can be removed by subtracting the OB component to which the offset is added. The balance can be corrected.
In addition, according to information on whether transfer efficiency is good or bad in the ROM, a small offset is set for a solid-state imaging device with good transfer efficiency, and a large offset is set for a bad one. In this way, for example, an appropriate offset can be set according to the transfer efficiency of the horizontal transfer path.
Further, according to the present invention, the problem of the device can be solved by the driving method, and it is not necessary to redesign or re-prototype the device, and a time and cost advantage is born. This is an effect common to the following claims.

請求項2記載の発明によれば、CCD信号に対して、色判別手段ではOB補正をする画素の色を判別し、オフセット付加手段では、色に応じて予め設定されたオフセットをOBに加算し、該加算したOBを用いてOB補正を行うので、RAWデータを正常な色バランスにすることができる。   According to the second aspect of the present invention, the color discriminating unit discriminates the color of the pixel to be subjected to OB correction with respect to the CCD signal, and the offset adding unit adds an offset preset according to the color to the OB. Since the OB correction is performed using the added OB, the RAW data can be brought into a normal color balance.

請求項記載の発明によれば、輝度判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を追加し、CCD信号に対して輝度判定手段では輝度を1画素毎に判定する。そして、判定した輝度に対して、輝度とオフセットの関係に従ってOBにオフセットを付加してOB補正をするので、例えば、前述の低輝度部分の着色を防止することができる。
According to the third aspect of the present invention, the luminance determining means and the offset adding means for adding an offset to the OB value are added, and the luminance determining means determines the luminance for each pixel with respect to the CCD signal. Then, since the offset is added to the OB according to the relationship between the luminance and the offset and the OB correction is performed on the determined luminance, for example, the above-described coloring of the low luminance portion can be prevented.

請求項記載の発明によれば、ゲイン判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を追加し、ゲイン判定手段では、AGCでかけられているゲインからゲインとオフセットの関係に従ってオフセットを付加してOB補正をする。このようにすれば、例えばISO感度が高い場合の画面の着色を防止することができる。
According to the fourth aspect of the present invention, the gain determination unit and the offset addition unit for adding an offset to the OB value are added, and the gain determination unit adds the offset according to the relationship between the gain and the offset from the gain applied by the AGC. OB correction. In this way, for example, coloring of the screen when the ISO sensitivity is high can be prevented.

請求項記載の発明によれば、「RAWデータを正常な色バランスにすることができる」、「水平転送路の転送効率に応じて適切なオフセットを設定することができる」、「低輝度部分の着色を防止することができる」、「ISO感度が高い場合の画面の着色を防止することができる」という効果のうち、少なくとも2つの効果を組合わせて、正常な色バランスに補正することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, "Ru can be RAW data into a normal color balance", "Ru can set an appropriate offset depending on the transfer efficiency of the horizontal transfer path", "low Ru can be prevented coloration of the luminance portion ", among the advantages of" Ru can prevent coloring of the screen when the ISO sensitivity is high ", a combination of at least two effects, the normal color balance It can be corrected.

以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
先ず、以下に説明する各実施形態で使用するデジタルカメラの構成および動作を説明する。
図1は、本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの外観図であって、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は裏面図である。
図2は、同デジタルカメラの制御系のブロック図である。
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
First, the configuration and operation of a digital camera used in each embodiment described below will be described.
FIG. 1 is an external view of a digital camera used in each embodiment of the present invention, in which (A) is a top view, (B) is a front view, and (C) is a back view.
FIG. 2 is a block diagram of a control system of the digital camera.

図1(A)〜(C)に示すように、デジタルカメラDCは、カメラボディBDの上面(図(A))には、サブLCD(1)と、レリーズボタン(2)と、撮影/再生切り換えダイヤル(4)とを有する。サブLCD(1)は、例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部である。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the digital camera DC has a sub LCD (1), a release button (2), and shooting / playback on the upper surface (FIG. (A)) of the camera body BD. And a switching dial (4). The sub LCD (1) is a display unit for displaying, for example, the number of shootable images.

また、カメラボディBDの正面(図(B))には、ストロボ発光部(3)と、測距ユニット(5)と、リモコン受光部(6)と、鏡胴ユニット(7)と、光学ファインダー(正面)(11)とを有する。(121)は、メモリカード(130)を挿入するメモリカードスロットルであり、カメラボディBDの側面に設けてある。   Further, on the front surface of the camera body BD (FIG. (B)), a strobe light emitting unit (3), a distance measuring unit (5), a remote control light receiving unit (6), a lens barrel unit (7), and an optical viewfinder (Front) (11). (121) is a memory card throttle into which the memory card (130) is inserted, and is provided on the side surface of the camera body BD.

更に、カメラボディBDの裏面(図(C))には、AFLED(オートフォーカスLED(8)と、ストロボLED(9)と、LCDモニタ(10)と、光学ファインダー(裏面)(11b)と、ズームボタン(12)と、電源スイッチ(13)と、操作部(14)とを有する。   Furthermore, on the back surface (FIG. (C)) of the camera body BD, AFLED (autofocus LED (8), strobe LED (9), LCD monitor (10), optical viewfinder (back surface) (11b), A zoom button (12), a power switch (13), and an operation unit (14) are provided.

図1(A)〜(C),図2に基づいてデジタルカメラDCの動作を説明する。
図1(A)〜(C),図2において、ストロボ発光部(3),ストロボ回路(114)は、自然光などの光が足りない場合に光量を補う装置である。暗い場所や被写体が暗い場合の撮影においては、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ(104)からストロボ回路(114)にストロボ発光信号を送信し、ストロボ回路(114)は、ストロボ発光部(3)を発光させ被写体を明るくする。
The operation of the digital camera DC will be described with reference to FIGS. 1 (A) to 1 (C) and FIG.
1A to 1C and FIG. 2, a strobe light emitting unit (3) and a strobe circuit (114) are devices that compensate the light amount when light such as natural light is insufficient. When shooting in a dark place or when the subject is dark, a digital flash camera processor (104), which will be described later, transmits a flash emission signal to the flash circuit (114), and the flash circuit (114) emits the flash light emission unit (3). Make the subject brighter.

測距ユニット(5)は、カメラと被写体との距離を測る装置である。現在、デジタルカメラでは、撮像素子(CCD)に形成された像のコントラストを検出し、最もコントラストの高い位置にレンズを移動させてフォーカスを合わせるCCD−AF方式が用いられている。しかし、CCD−AF方式は、レンズを少しずつ動かしコントラストを探していくためフォーカス動作が遅いという問題があった。そこで、測距ユニット(5)を用いて被写体との距離情報を常に取得し、距離情報からレンズを一気に移動してフォーカス動作を高速化している。   The distance measuring unit (5) is a device that measures the distance between the camera and the subject. Currently, a digital camera uses a CCD-AF method in which the contrast of an image formed on an image sensor (CCD) is detected, and the lens is moved to a position with the highest contrast to adjust the focus. However, the CCD-AF method has a problem that the focusing operation is slow because the lens is moved little by little to search for contrast. Therefore, distance information with the subject is always obtained using the distance measuring unit (5), and the lens is moved from the distance information at a stretch to speed up the focusing operation.

鏡胴ユニット(7)は、被写体の光学画像を取り込むズームレンズ(7−1a)、ズーム駆動モータ(7−1b)からなるズーム光学系(7−1)、フォーカスレンズ(7−2a)、フォーカス駆動モータ(7−2b)からなるフォーカス光学系(7−2)、絞り(7−3a)、絞りモータ(7−3b)からなる絞りユニット(7−3)、メカシャッタ(7−4a)、メカシャッタモータ(7−4b)からなるメカシャッタユニット(7−4)、各モータを駆動するモータドライバ(7−5)を有する。   The lens barrel unit (7) includes a zoom lens (7-1a) for capturing an optical image of a subject, a zoom optical system (7-1) including a zoom drive motor (7-1b), a focus lens (7-2a), and a focus. Focus optical system (7-2) composed of drive motor (7-2b), diaphragm (7-3a), diaphragm unit (7-3) composed of diaphragm motor (7-3b), mechanical shutter (7-4a), mechanical It has a mechanical shutter unit (7-4) composed of a shutter motor (7-4b) and a motor driver (7-5) for driving each motor.

そして、モータドライバ(7−5)は、リモコン受光部(6)入力や操作部Keyユニット(SW1〜SW13)の操作入力に基づく、後述するデジタルスチルカメラプロセッサ(104)内にあるCPUブロック(104−3)からの駆動指令により駆動制御される。
ROM(108)には、CPUブロック(104−3)にて解読可能なコードで記述された、制御プログラムや制御するためのパラメータが格納されている。
The motor driver (7-5) is a CPU block (104) in a digital still camera processor (104), which will be described later, based on input from the remote control light receiving unit (6) and operation input from the operation unit key units (SW1 to SW13). The drive is controlled by the drive command from -3).
The ROM (108) stores control programs and parameters for control described in codes readable by the CPU block (104-3).

このデジタルカメラDCの電源がオン状態になると、前記プログラムは不図示のメインメモリにロードされ、前記CPUブロック(104−3)はそのプログラムに従って装置各部の動作を制御するとともに、制御に必要なデータ等を、一時的に、RAM(107)、及び後述するデジタルスチルカメラプロセッサ(104)内にあるLocal SRAM(104−4)に保存する。
ROM(108)に書き換え可能なフラッシュROMを使用することで、制御プログラムや制御するためのパラメータを変更することが可能となり、機能のVerUp(バージョン・アップ)が容易に行える。
When the power of the digital camera DC is turned on, the program is loaded into a main memory (not shown), and the CPU block (104-3) controls the operation of each part of the apparatus according to the program and data necessary for the control. Are temporarily stored in a RAM (107) and a local SRAM (104-4) in a digital still camera processor (104) described later.
By using a rewritable flash ROM as the ROM (108), it becomes possible to change the control program and parameters for control, and the function can be easily upgraded (VerUp).

CCD(101)は、光学画像を光電変換するための固体撮像素子であり、F/E(フロントエンド)−IC(102)は、画像ノイズ除去用相関二重サンプリングを行うCDS(102−1)、利得調整を行うAGC(102−2)、デジタル信号変換を行うA/D(102−3)、CCD1制御ブロック(104−1)より、垂直同期信号(以下、VDと記す)、水平同期信号(以下、HDと記す)を供給され、CPUブロック(104−3)によって制御されるCCD(101)、及びF/E−IC(102)の駆動タイミング信号を発生するTG(102−4)を有する。   The CCD (101) is a solid-state imaging device for photoelectrically converting an optical image, and the F / E (front end) -IC (102) is a CDS (102-1) that performs correlated double sampling for image noise removal. AGC (102-2) for gain adjustment, A / D (102-3) for digital signal conversion, CCD1 control block (104-1), vertical synchronization signal (hereinafter referred to as VD), horizontal synchronization signal (Hereinafter referred to as HD) supplied with a CCD (101) controlled by the CPU block (104-3), and a TG (102-4) that generates a drive timing signal for the F / E-IC (102) Have.

デジタルスチルカメラプロセッサ(104)は、CCD(101)よりF/E―IC(102)の出力データにホワイトバランス設定やガンマ設定を行い、又、前述したように、VD信号、HD信号を供給するCCD1制御ブロック(104−1)、フィルタリング処理により、輝度データ・色差データへの変換を行うCCD2制御ブロック(104−2)、前述した装置各部の動作を制御するCPUブロック(104−3)、前述した制御に必要なデータ等を、一時的に、保存するLocal SRAM(104−4)を有する。   The digital still camera processor (104) performs white balance setting and gamma setting on the output data of the F / E-IC (102) from the CCD (101), and supplies the VD signal and HD signal as described above. CCD1 control block (104-1), CCD2 control block (104-2) for converting into luminance data / color difference data by filtering processing, CPU block (104-3) for controlling the operation of each part of the device, It has a local SRAM (104-4) for temporarily storing data necessary for the control.

更にデジタルスチルカメラプロセッサ(104)は、パソコンなどの外部機器とUSB通信を行うUSBブロック(104−5)、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うシリアルブロック(104−6)、JPEG圧縮・伸張を行うJPEG CODECブロック(104−7)、画像データのサイズを補間処理により拡大/縮小するRESIZEブロック(104−8)、画像データを液晶モニタやTVなどの外部表示機器に表示するためのビデオ信号に変換するTV信号表示ブロック(104−9)、撮影された画像データを記録するメモリカードの制御を行うメモリカードブロック(104−10)を有する。   Furthermore, the digital still camera processor (104) includes a USB block (104-5) for USB communication with an external device such as a personal computer, a serial block (104-6) for serial communication with an external device such as a personal computer, JPEG compression / decompression. JPEG CODEC block (104-7) for performing image processing, RESIZE block (104-8) for enlarging / reducing the size of image data by interpolation processing, and a video signal for displaying image data on an external display device such as a liquid crystal monitor or TV A TV signal display block (104-9) for converting the image data into the image data, and a memory card block (104-10) for controlling the memory card for recording the captured image data.

SDRAM(103)は、前述したデジタルスチルカメラプロセッサ(104)で画像データに各種処理を施す際に、画像データを一時的に保存する。保存される画像データは、例えば、CCD(101)から、F/E−IC(102)を経由して取りこんで、CCD1信号処理ブロック(104−1)でホワイトバランス設定、ガンマ設定が行われた状態の「RAW−RGB画像データ」やCCD2制御ブロック(104−2)で輝度データ・色差データ変換が行われた状態の「YUV画像データ」、JPEG CODECブロック(104−7)で、JPEG圧縮された「JPEG画像データ」などである。   The SDRAM (103) temporarily stores image data when the digital still camera processor (104) performs various processes on the image data. The image data to be stored is, for example, taken from the CCD (101) via the F / E-IC (102), and the white balance setting and the gamma setting are performed by the CCD1 signal processing block (104-1). “RAW-RGB image data” in the state, “YUV image data” in which the luminance data / color difference data conversion is performed in the CCD 2 control block (104-2), and JPEG compression in the JPEG CODEC block (104-7) “JPEG image data”.

メモリカードスロットル(121)は、着脱可能なメモリカードを装着するためのスロットルである。内蔵メモリ(120)は、前述したメモリカードスロットル(121)にメモリカードが装着されていない場合でも、撮影した画像データを記憶できるようにするためのメモリである。   The memory card throttle (121) is a throttle for mounting a removable memory card. The built-in memory (120) is a memory for storing captured image data even when no memory card is attached to the memory card throttle (121).

LCDドライバ(117)は、後述するLCDモニタ(10)を駆動するドライブ回路であり、TV信号表示ブロック(104−9)から出力されたビデオ信号を、LCDモニタ(10)に表示するための信号に変換する機能も有している。LCDモニタ(10)は、撮影前に被写体の状態を監視する、撮影した画像を確認する、メモリカードや前述した内臓メモリ(120)に記録した画像データを表示する、などを行うためのモニタである。   The LCD driver (117) is a drive circuit that drives an LCD monitor (10), which will be described later, and a signal for displaying the video signal output from the TV signal display block (104-9) on the LCD monitor (10). It also has the function of converting to The LCD monitor (10) is a monitor for monitoring the state of a subject before photographing, confirming a photographed image, displaying image data recorded in a memory card or the built-in memory (120), and the like. is there.

ビデオAMP(118)は、TV信号表示ブロック(104−9)から出力されたビデオ信号を、75Ωインピーダンス変換するためのアンプであり、ビデオジャック(119)は、TVなどの外部表示機器と接続するためのジャックである。USBコネクタ(122)は、パソコンなどの外部機器とUSB接続を行う為のコネクタである。   The video AMP (118) is an amplifier for converting the impedance of the video signal output from the TV signal display block (104-9) to 75Ω, and the video jack (119) is connected to an external display device such as a TV. Jack for. The USB connector (122) is a connector for performing USB connection with an external device such as a personal computer.

シリアルドライバ回路(123−1)は、パソコンなどの外部機器とシリアル通信を行うために、前述したシリアルブロック(104−6)の出力信号を電圧変換するための回路であり、RS−232Cコネクタ(123−2)は、パソコンなどの外部機器とシリアル接続を行う為のコネクタである。   The serial driver circuit (123-1) is a circuit for converting the voltage of the output signal of the serial block (104-6) described above in order to perform serial communication with an external device such as a personal computer. The RS-232C connector ( 123-2) is a connector for serial connection with an external device such as a personal computer.

SUB−CPU(109)は、ROM・RAMをワンチップに内蔵したCPUであり、操作Keyユニット(SW1〜13)やリモコン受光部(6)の出力信号をユーザの操作情報として、前述したCPUブロック(104−3)に出力したり、前述したCPUブロック(104−3)より出力されるカメラの状態を、後述するサブLCD(1)、AF LED(8)、ストロボLED(9),ブザー(113)の制御信号に変換して、出力する。   The SUB-CPU (109) is a CPU in which ROM and RAM are built in one chip, and the CPU block described above using the output signals of the operation key units (SW1 to SW13) and the remote control light receiving unit (6) as user operation information. (104-3), and the camera status output from the CPU block (104-3) described above, the sub LCD (1), AF LED (8), strobe LED (9), buzzer (described later) 113) and output.

サブLCD(1)は、前述のように例えば、撮影可能枚数など表示するための表示部であり、LCDドライバ(111)は、前述したSUB−CPU(109)の出力信号より、サブLCD(1)を駆動するためのドライブ回路である。
AF LED(8)は、撮影時の合焦状態を表示するためのLEDであり、ストロボLED(9)は、ストロボ充電状態を表すためのLEDである。尚、このAF LED(8)とストロボLED(9)を、メモリカードアクセス中などの別の表示用途に使用しても良い。
As described above, the sub LCD (1) is a display unit for displaying, for example, the number of images that can be shot, and the LCD driver (111) receives the sub LCD (1) from the output signal of the SUB-CPU (109). ) Drive circuit.
The AF LED (8) is an LED for displaying an in-focus state at the time of photographing, and the strobe LED (9) is an LED for representing a strobe charging state. The AF LED (8) and the strobe LED (9) may be used for another display application such as when a memory card is being accessed.

操作Keyユニット(SW1〜13)は、ユーザーが操作する操作部(14)からの入力信号を受ける回路であり、リモコン受光部(6)は、ユーザーが操作したリモコン送信機の信号の受信部である。
音声記録ユニット(115)は、ユーザーが音声信号を入力するマイク(115−3)、入力された音声信号を増幅するマイクAMP(115−2)、増幅された音声信号を記録する音声記録回路(115−1)からなる。
The operation key unit (SW1-13) is a circuit that receives an input signal from the operation unit (14) operated by the user, and the remote control light receiving unit (6) is a signal reception unit of the remote control transmitter operated by the user. is there.
The sound recording unit (115) includes a microphone (115-3) for inputting a sound signal by a user, a microphone AMP (115-2) for amplifying the input sound signal, and a sound recording circuit (115) for recording the amplified sound signal. 115-1).

音声再生ユニット(116)は、記録された音声信号をスピーカーから出力できる信号に変換する音声再生回路(116−1)、変換された音声信号を増幅し、スピーカーを駆動するためのオーディオAMP(116−2)、音声信号を出力するスピーカー(116−3)からなる。   The audio reproduction unit (116) converts an audio reproduction circuit (116-1) that converts a recorded audio signal into a signal that can be output from the speaker, and an audio AMP (116) that amplifies the converted audio signal and drives the speaker. -2) and a speaker (116-3) for outputting an audio signal.

次に、上述のように構成されたデジタルカメラDCにおいて、以下に説明する各実施形態に共通して関係する、主要部の詳細な構成および動作について説明する。
<CCDセンサの構成>
まず、CCDセンサ(101)の構成について説明する。
図3は、デジタルカメラなどに用いられるインタライン型CCDセンサ(101)の模式図である。
Next, in the digital camera DC configured as described above, a detailed configuration and operation of a main part related in common to each embodiment described below will be described.
<Configuration of CCD sensor>
First, the configuration of the CCD sensor (101) will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of an interline CCD sensor (101) used in a digital camera or the like.

CCDセンサ(101)は、入射した光量に応じて電荷を蓄積し光信号を電気信号に変換するフォトダイオード(101a)と、フォトダイオード(101a)から電荷を受け取り垂直方向に順次転送する垂直転送路(101b)と、垂直転送路(101b)からの電荷を水平方向に順次転送する水平転送路(101c)と、水平転送路(101c)の出力信号を増幅する出力アンプ(101d)とを有する。出力アンプ(101d)から、後述するCCD信号が出力する。   The CCD sensor (101) has a photodiode (101a) that accumulates charges according to the amount of incident light and converts an optical signal into an electrical signal, and a vertical transfer path that receives charges from the photodiode (101a) and sequentially transfers them in the vertical direction. (101b), a horizontal transfer path (101c) that sequentially transfers charges from the vertical transfer path (101b) in the horizontal direction, and an output amplifier (101d) that amplifies the output signal of the horizontal transfer path (101c). A CCD signal, which will be described later, is output from the output amplifier (101d).

撮像素子(CCDセンサ(101))上には、フォトダイオード(101a)が規則正しく2次元に配列され、フォトダイオード(101a)1個が1画素に相当する。1つのフォトダイオード(101a)上には1色のカラーフィルタで覆われており、原色系CCDセンサ(101)では、RGBのカラーフィルタが図3のようなベイヤ配列と呼ばれる配色によって配列されている。フォトダイオードには、カラーフィルタに応じた色の光が電荷として蓄積される。   On the image sensor (CCD sensor (101)), photodiodes (101a) are regularly arranged in a two-dimensional manner, and one photodiode (101a) corresponds to one pixel. One photodiode (101a) is covered with a color filter of one color, and in the primary color CCD sensor (101), RGB color filters are arranged in a color arrangement called a Bayer arrangement as shown in FIG. . In the photodiode, light of a color corresponding to the color filter is accumulated as a charge.

<OB領域について>
一般的に、CCDセンサ(101)には、図4のように被写体像を撮像する有効画素領域と、それを取り囲むようにOB(Optical Black)画素領域がある。OB画素はフォトダイオード(101a)上をアルミ膜で覆い、外部からの光を遮断している。
フォトダイオード(101a)は、外部の光だけでなく暗電流などのノイズによっても電荷が蓄積されるために、有効画素に蓄積された電荷からOB画素の電荷を引くことによって、ノイズ成分を除去することができ、このような処理をOB補正と呼ぶ。OB補正は、複数のOB画素の平均を用いる場合もある。
<About OB area>
In general, the CCD sensor (101) has an effective pixel region for capturing a subject image as shown in FIG. 4 and an OB (Optical Black) pixel region so as to surround it. The OB pixel covers the photodiode (101a) with an aluminum film and blocks light from the outside.
Since the photodiode (101a) accumulates charges not only by external light but also by noise such as dark current, the noise component is removed by subtracting the charge of the OB pixel from the charge accumulated in the effective pixel. Such processing is called OB correction. The OB correction may use an average of a plurality of OB pixels.

<転送効率について>
正常なCCDセンサ(101)の場合、フォトダイオード(101a)に蓄積された電荷が垂直転送路(101b)に読み出され、水平転送路(101c)を通ってそのまま出力アンプ(101d)から出力される。しかし、CCDセンサ(101)の水平転送路(101c)の最終段などにて転送効率が落ちると、転送路に電荷残りが生じるために、電荷の大きな画素から電荷の小さな画素へ電荷の移動が発生する。
<About transfer efficiency>
In the case of a normal CCD sensor (101), the electric charge accumulated in the photodiode (101a) is read out to the vertical transfer path (101b), and is directly output from the output amplifier (101d) through the horizontal transfer path (101c). The However, if the transfer efficiency drops at the final stage of the horizontal transfer path (101c) of the CCD sensor (101), the remaining charge is generated in the transfer path, so that the charge is transferred from the pixel with a large charge to the pixel with a small charge. appear.

これにより、本来の信号とは異なる色バランスの崩れた信号が出力されることになる。例えば、原色系CCDセンサの場合、RGBの中でG画素の感度が最も高いので、R画素,B画素に比べG画素のフォトダイオード(101a)には多く電荷が蓄積される。   As a result, a signal whose color balance is different from the original signal is output. For example, in the case of a primary color CCD sensor, the sensitivity of the G pixel is the highest among RGB, so that more charges are accumulated in the photodiode (101a) of the G pixel than in the R pixel and the B pixel.

図5は、G画素及びR画素の1画素に蓄積される電荷を示した図であり、水平転送路(101c)の転送効率が悪い場合、G画素に蓄積された電荷の中で水平転送路(101c)での電荷残りが生じた部分(斜線部)がR画素に重畳される。
同様に、GBラインでは、G画素の電荷がB画素に重畳される。これにより、RとBの電荷量が本来蓄積される電荷量より増え、その結果色バランスが崩れRとBが濃くなったことで画面全体としてはマゼンタ色に着色する。
FIG. 5 is a diagram showing charges accumulated in one pixel of the G pixel and the R pixel. When the transfer efficiency of the horizontal transfer path (101c) is poor, the horizontal transfer path among the charges accumulated in the G pixel is shown. The portion (shaded portion) where the charge residue in (101c) occurs is superimposed on the R pixel.
Similarly, in the GB line, the charge of the G pixel is superimposed on the B pixel. As a result, the charge amount of R and B increases from the amount of charge that is originally stored, and as a result, the color balance is lost and R and B become dark, so that the entire screen is colored magenta.

次に、各実施形態を説明する。
(1)第一の実施形
<オフセットOB補正>
一般的なCCD信号の取り込みについて図2を用いて説明すると、CCDセンサ(101)から出力された信号は、CDSブロック(102−1)で画像ノイズを除去し、AGCブロック(102−2)にて信号にゲインをかける。A/Dブロック(102−3)ではアナログ信号を1画素毎にサンプリングしてデジタル信号に変換する。CCD1信号処理ブロック(104−1)では、デジタル信号に対してOB補正を行い、暗電流成分などのノイズ除去をする。
ここで作成されたデータをRAWデータと呼ぶ。(OB補正をする前のデータのことをこのように呼ぶこともある)
Next, each embodiment will be described.
(1) First Embodiment shaped state <offset OB correcting>
A general CCD signal capture will be described with reference to FIG. 2. The signal output from the CCD sensor (101) is subjected to image noise removal by the CDS block (102-1), and is then sent to the AGC block (102-2). Apply gain to the signal. The A / D block (102-3) samples an analog signal for each pixel and converts it into a digital signal. The CCD1 signal processing block (104-1) performs OB correction on the digital signal to remove noise such as dark current components.
The data created here is called RAW data. (Data before OB correction may be called in this way)

図6は、オフセットを付加したOB補正を行う場合の構成図である。CCDセンサ(101)からの出力信号(CCD信号)に対して、OB補正を行うときに、OB成分にオフセットを付加する機能が新たに追加されている。   FIG. 6 is a configuration diagram when performing OB correction with an offset added. A function for adding an offset to the OB component when performing OB correction on the output signal (CCD signal) from the CCD sensor (101) is newly added.

図7は、OB補正前後の1画素の信号量を示している。
図7(A)の従来型のOB補正では、OB補正前は、被写体の光がフォトダイオードで光電変換されて蓄積した信号成分と暗電流などで発生したOB成分、水平転送路の転送不良で他の画素から重畳された重畳成分が信号としてある。OB補正によってOB成分のみが減算されるため、重畳成分が信号に残ってしまう。
FIG. 7 shows the signal amount of one pixel before and after OB correction.
In the conventional OB correction of FIG. 7A, before the OB correction, signal components accumulated by subjecting the light of the subject to photoelectric conversion by the photodiode, OB components generated by dark current, and transfer defects in the horizontal transfer path. A superimposed component superimposed from another pixel is a signal. Since only the OB component is subtracted by the OB correction, the superimposed component remains in the signal.

図7(B)のオフセットを付加したOB補正の場合、OB補正前の信号は図7(A)と同じであるが、OB補正時に重畳成分をオフセットとしてOB成分に付加し、オフセットを付加したOB成分を減算することで信号に重畳成分を取り除くことができる。   In the case of OB correction with an offset in FIG. 7B, the signal before the OB correction is the same as in FIG. 7A, but at the time of OB correction, the superimposed component is added as an offset to the OB component, and the offset is added. By subtracting the OB component, the superimposed component can be removed from the signal.

(2)第二の実施形
本実施形態では、色判別する手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を新たにもつ。
図8の点線内部が新たに追加する部分である。CCD信号に対して、色判別手段ではOB補正をする画素の色を判別する。色判別の方法は、CCDから出力されているライン識別パルス信号で判別したり、垂直同期信号(VD)と水平同期信号(HD)をデジタルスチルカメラプロセッサ(104)内でカウントして色を特定してもよい。
オフセット付加手段では、色に応じて予め設定されたオフセットをOBに加算する。そして、オフセットを加算したOBを用いてOB補正を行い、RAWデータを正常な色バランスにする。
(2) In the second embodiment shaped state this embodiment, newly with offset adding means for adding an offset to the means and OB value to color discrimination.
The inside of the dotted line in FIG. 8 is a newly added part. For the CCD signal, the color discrimination means discriminates the color of the pixel to be subjected to OB correction. The color discrimination method is based on the line identification pulse signal output from the CCD, or the vertical sync signal (VD) and horizontal sync signal (HD) are counted in the digital still camera processor (104) to specify the color. May be.
The offset adding means adds an offset set in advance according to the color to OB. Then, OB correction is performed using the OB to which the offset is added, and the RAW data is brought to a normal color balance.

(3)第三の実施形
<転送効率の違いについて>
CCDセンサ(101)の水平転送路(101c)の転送効率が異なる場合、他画素へ重畳される電荷量が異なってくるために、画像の色バランスの崩れに差が発生する。例えば、転送効率の異なるものに同等のオフセットを付加した場合、OB量に付加するオフセットが最適な場合もあるが、多くの場合、オフセットが大きすぎて引き過ぎたり、オフセットが小さすぎて、引き足りない状態が発生する。
(3) <about the differences between transfer efficiency> third preferred form state
When the transfer efficiency of the horizontal transfer path (101c) of the CCD sensor (101) is different, the amount of charge superimposed on other pixels is different, so that a difference occurs in the collapse of the color balance of the image. For example, when an equivalent offset is added to ones with different transfer efficiencies, the offset added to the OB amount may be optimal. However, in many cases, the offset is too large or too small, or the offset is too small. A shortage occurs.

引き過ぎが生じるとき、マゼンタに着色していた画像はマゼンタ色の補色方向の緑色に着色する。逆に、引き足りない場合、まだ重畳分が残るためにマゼンタの着色度は薄くなるが着色したままとなる。そのため、転送効率に応じてオフセットの値を変動させる必要がある。
転送効率の良し悪しの判定についてはCCDセンサ(101)毎に検査が必要であるが、ここではその検査方法については省略するが、転送効率の良し悪しの情報がROM(108)内に保持されているとする。
When excessive drawing occurs, the image that has been colored magenta is colored green in the complementary color direction of magenta. On the contrary, when it is not enough, the overlapped portion still remains, so that the magenta coloring degree becomes light but remains colored. Therefore, it is necessary to vary the offset value according to the transfer efficiency.
Whether the transfer efficiency is good or bad needs to be inspected for each CCD sensor (101). Here, the inspection method is omitted, but information on the quality of transfer efficiency is held in the ROM (108). Suppose that

図9は転送効率とオフセット量をグラフにしたものである。横軸は、転送効率で右にいくほど転送効率が悪くなり、縦軸は、オフセット量で上にいくほどオフセット量が大きいとする。
図9のように、ROM(108)内の転送効率の良し悪しの情報に従って、転送効率が良いCCD(101)では小さなオフセットを設定し、悪いものでは大きなオフセットを設定する。
FIG. 9 is a graph showing the transfer efficiency and the offset amount. It is assumed that the horizontal axis indicates the transfer efficiency and the transfer efficiency decreases as it goes to the right.
As shown in FIG. 9, a small offset is set for a CCD (101) with good transfer efficiency and a large offset is set for a bad one according to information on whether transfer efficiency is good or bad in the ROM (108).

(4)第四の実施形
<信号量による違い>
画面全体に対して同じだけのオフセット量を付加して減算する場合、信号量の少ない部分ではオフセットの引き過ぎにより信号が無くなる可能性がある。
(4) <Differences in signal amount> the fourth exemplary form status
When the same offset amount is added to the entire screen and subtracted, there is a possibility that the signal is lost in the portion where the signal amount is small due to excessive drawing of the offset.

図10は、高輝度部と低輝度部で同じだけオフセットを付加した場合を示した図である。斜線部分がオフセット部分であり、RとBに対して同じだけ元の信号から減算している。同一画面内で高輝度部と低輝度部で同じオフセットで減算すると、高輝度部では色バランスが改善されるが、低輝度部では引き過ぎが生じBの信号が無くなっている。Bの信号が無くなれば、青の補色の黄色に、Rの信号も無くなるとマゼンタの補色方向の緑に低輝度部分では着色してしまう。   FIG. 10 is a diagram showing a case where the same offset is added in the high luminance part and the low luminance part. The hatched portion is an offset portion, and R and B are subtracted from the original signal by the same amount. When subtraction is performed with the same offset in the high luminance portion and the low luminance portion in the same screen, the color balance is improved in the high luminance portion, but excessive drawing occurs in the low luminance portion, and the B signal is lost. When the B signal disappears, the blue complementary color is colored yellow, and when the R signal disappears, the magenta complementary color green is colored in the low luminance portion.

そこで、本実施形態では、輝度判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を新たにもつ。図11の点線内部が新たに追加する部分である。CCD信号に対して輝度判定手段では輝度を1画素毎に判定する。
判定した輝度に対して、図12のような輝度とオフセットの関係に従ってOBにオフセットを付加してOB補正をする。高輝度部から中輝度にかけては、一定のオフセットを設定し、低輝度部では引き過ぎを抑えるために段階的に小さなオフセットを設定する。
In view of this, in the present embodiment, there are newly provided luminance determination means and offset addition means for adding an offset to the OB value. The inside of the dotted line in FIG. 11 is a newly added portion. With respect to the CCD signal, the luminance determining means determines the luminance for each pixel.
The determined brightness is offset by adding an offset to the OB according to the relationship between the brightness and the offset as shown in FIG. A constant offset is set from the high luminance part to the medium luminance, and a small offset is set step by step in the low luminance part to suppress excessive drawing.

(5)第五の実施形
<ゲインをかける前の信号量の少ないところ>
図13は、ゲインをかける前の信号量と、ゲインをかけた後の信号量を示した図である。斜線部は他の画素から重畳された信号であり、ゲインをかけることによって重畳分は増加している。このように、ゲインが大きくなるにつれて、重畳分は増加する傾向にある。
(5) <place with low before the signal amount applying a gain> fifth embodiment shaped state
FIG. 13 is a diagram illustrating the signal amount before applying the gain and the signal amount after applying the gain. The hatched portion is a signal superimposed from other pixels, and the overlap is increased by applying a gain. Thus, as the gain increases, the amount of superposition tends to increase.

特に、ISO感度が高い場合には、露光時間が短くフォトダイオード(101a)に蓄積される信号量が少なく、その少ない信号に対して大きなゲインをかけて画像を作成するために、画面に着色が発生しやすい。
そこで、本実施形態では、ゲイン判定手段とOB値にオフセットを付加するオフセット付加手段を新たにもつ。図14の点線内部が新たに追加する部分である。
In particular, when the ISO sensitivity is high, the exposure time is short and the amount of signal accumulated in the photodiode (101a) is small. In order to create an image by applying a large gain to the small signal, the screen is colored. Likely to happen.
In view of this, in the present embodiment, gain determination means and offset addition means for adding an offset to the OB value are newly provided. The inside of the dotted line in FIG. 14 is a newly added portion.

ゲイン判定手段では、AGCでかけられているゲインから図15のゲインとオフセットの関係に従ってオフセットを付加してOB補正をする。
画像にかけられるゲインは、特殊な場合を除いて画面内では一律にかけられているので、ゲインが低い場合には小さなオフセットを設定し、ゲインが高い場合には大きなオフセットを設定する。
The gain determination means adds an offset from the gain applied by AGC according to the relationship between the gain and the offset in FIG.
Since the gain applied to the image is uniformly applied in the screen except for special cases, a small offset is set when the gain is low, and a large offset is set when the gain is high.

本発明の実施形態としてCCDセンサを使用する場合を説明した。しかし、固体撮像素子に入射した光量に応じて電荷をカラー画素毎に蓄積して光信号を電気信号に変換し、該変換されたカラー画素毎の電荷を順次転送し、カラー画素信号として出力する固体撮像素子であれば、本発明を適用可能であるのは勿論である。   The case where a CCD sensor is used as an embodiment of the present invention has been described. However, charges are accumulated for each color pixel in accordance with the amount of light incident on the solid-state imaging device, optical signals are converted into electrical signals, and the converted charges for each color pixel are sequentially transferred and output as color pixel signals. Of course, the present invention can be applied to any solid-state imaging device.

本発明の各実施形態で使用するデジタルカメラの外観図であって、(A)は上面図、(B)は正面図、(C)は裏面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view of the digital camera used by each embodiment of this invention, (A) is a top view, (B) is a front view, (C) is a back view. 同デジタルカメラの制御系のブロック図である。It is a block diagram of a control system of the digital camera. 同デジタルカメラのインタライン型CCDセンサの模式図である。It is a schematic diagram of the interline type CCD sensor of the digital camera. 同CCDセンサにおける有効画素領域と、OB画素領域を示す図である。It is a figure which shows the effective pixel area | region and OB pixel area | region in the CCD sensor. 同CCDセンサにおいて、G画素に蓄積された電荷の中で水平転送路での電荷残りが生じた部分(斜線部)がR画素に重畳される状態を示す概念図である。In the CCD sensor, it is a conceptual diagram showing a state in which a portion (shaded portion) in which charges remain in the horizontal transfer path among charges accumulated in G pixels is superimposed on R pixels. 本発明の第一の実施形態を示す図であって、オフセットを付加してОB補正を行う場合の構成図である。It is a figure which shows 1st embodiment of this invention, Comprising: It is a block diagram in the case of adding OB and performing OB correction. 同第一の実施形態における、ОB補正前後の1画素の信号量を示す図であって、(A)は従来型のОB補正の場合、(B)はオフセットを付加したОB補正の場合の図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a signal amount of one pixel before and after OB correction in the first embodiment, where (A) is a case of conventional OB correction and (B) is a case of OB correction with an offset added. It is. 同第二の実施形態を示す図であって、色判別してオフセット設定を行う場合の構成図である。It is a figure which shows the 2nd embodiment, Comprising: It is a block diagram in the case of performing color setting and offset setting. 同第三の実施形態における、転送効率とオフセット量の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between transfer efficiency and offset amount in 3rd embodiment. 同第四の実施形態における、高輝度部と低輝度部で同じだけオフセットを付加した場合を示す図である。It is a figure which shows the case where only the same offset is added in the high-intensity part and the low-intensity part in the same 4th embodiment. 同第四の実施形態を示す図であって、輝度判定してオフセット設定を行う場合の構成図である。It is a figure which shows the 4th embodiment, Comprising: It is a block diagram in the case of performing brightness | luminance determination and offset setting. 同第四の実施形態における、輝度とオフセットの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a brightness | luminance and an offset in the 4th embodiment. 同第五の実施形態における、ゲインをかける前の信号量と、ゲインをかけた後の信号量を示す図である。It is a figure which shows the signal amount before applying a gain, and the signal amount after applying a gain in the fifth embodiment. 同第五の実施形態を示す図であって、ゲイン別のオフセット設定を行う場合の構成図である。It is a figure which shows the said 5th embodiment, Comprising: It is a block diagram in the case of performing the offset setting according to gain. 同第五の実施形態における、ゲインとオフセットの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a gain and an offset in the same 5th embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

DC デジタルカメラ
BD カメラボディ
SW1〜SW13 操作部Keyユニット
1 サブLCD
2 レリーズボタン
3 ストロボ発光部
4 撮影/再生切り換えダイヤル
5 測距ユニット
6 リモコン受光部
7 鏡胴ユニット
7−1 ズーム光学系
7−1a ズームレンズ
7−1b ズーム駆動モータ
7−2 フォーカス光学系
7−2a フォーカスレンズ
7−2b フォーカス駆動モータ
7−3 絞りユニット
7−3a 絞り
7−3b 絞りモータ
7−4 メカシャッタユニット
7−4a メカシャッタ
7−4b メカシャッタモータ
7−5 モータドライバ
8 AFLED(オートフォーカスLED)
9 ストロボLED
10 LCDモニタ
11a 光学ファインダー(正面)
11b 光学ファインダー(裏面)
12 ズームボタン
13 電源スイッチ
14 操作部
101 CCD
102 F/E(フロントエンド)−IC
102−1 CDS
102−2 AGC
102−3 A/D
102−4 TG
103 SDRAM
104 デジタルスチルカメラプロセッサ
104−1 CCD1制御ブロック
104−2 CCD2制御ブロック
104−3 CPUブロック
104−4 Local SRAM
104−5 USBブロック
104−6 シリアルブロック
104−7 JPEG CODECブロック
104−8 RESIZEブロック
104−9 TV信号表示ブロック
104−10 メモリカードブロック
107 RAM
108 ROM
109 SUB−CPU
111 LCDドライバ
113 ブザー
115 音声記録ユニット
115−1 音声記録回路
115−2 マイクAMP
115−3 マイク
116 音声再生ユニット
116−1 音声再生回路
116−2 オーディオAMP
116−3 スピーカー
117 LCDドライバ
118 ビデオAMP
119 ビデオジャック
120 内蔵メモリ
121 メモリカードスロットル
122 USBコネクタ
123−1 シリアルドライバ回路
123−2 RS−232Cコネクタ
130 メモリカード
DC digital camera BD camera body SW1 to SW13 Operation unit Key unit 1 Sub LCD
2 Release button 3 Strobe light emitting unit 4 Shooting / playback switching dial 5 Ranging unit 6 Remote control light receiving unit 7 Lens barrel unit 7-1 Zoom optical system 7-1a Zoom lens 7-1b Zoom drive motor 7-2 Focus optical system 7- 2a Focus lens 7-2b Focus drive motor 7-3 Aperture unit 7-3a Aperture 7-3b Aperture motor 7-4 Mechanical shutter unit 7-4a Mechanical shutter 7-4b Mechanical shutter motor 7-5 Motor driver 8 AFLED (autofocus LED )
9 Strobe LED
10 LCD monitor 11a Optical viewfinder (front)
11b Optical viewfinder (back side)
12 Zoom button 13 Power switch 14 Operation unit 101 CCD
102 F / E (front end) -IC
102-1 CDS
102-2 AGC
102-3 A / D
102-4 TG
103 SDRAM
104 Digital still camera processor 104-1 CCD1 control block 104-2 CCD2 control block 104-3 CPU block 104-4 Local SRAM
104-5 USB block 104-6 Serial block 104-7 JPEG CODEC block 104-8 RESIZE block 104-9 TV signal display block 104-10 Memory card block 107 RAM
108 ROM
109 SUB-CPU
111 LCD Driver 113 Buzzer 115 Audio Recording Unit 115-1 Audio Recording Circuit 115-2 Microphone AMP
115-3 Microphone 116 Audio reproduction unit 116-1 Audio reproduction circuit 116-2 Audio AMP
116-3 Speaker 117 LCD Driver 118 Video AMP
119 Video jack 120 Internal memory 121 Memory card throttle 122 USB connector 123-1 Serial driver circuit 123-2 RS-232C connector 130 Memory card

Claims (6)

固体撮像素子に入射した光量に応じて電荷をカラー画素毎に蓄積して光信号を電気信号に変換し、該変換されたカラー画素毎の電荷を順次転送し、カラー画素信号として出力する固体撮像素子を駆動する固体撮像素子の駆動方法において、
前記電荷を順次転送して出力する際に、転送効率が良く所定の画素から他の画素への電荷の重畳が小さいときはオフセット量を小さく、転送効率が悪く所定の画素から他の画素への電荷の重畳が大きいときはオフセット量を大きくなるように設定し、該オフセット量を光学的黒レベル補正量に加えて減算処理するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
Solid-state imaging that accumulates charge for each color pixel according to the amount of light incident on the solid-state image sensor, converts an optical signal into an electrical signal, sequentially transfers the converted charge for each color pixel, and outputs it as a color pixel signal In a method for driving a solid-state imaging device for driving an element,
When the charges are sequentially transferred and output, if the transfer efficiency is good and the overlap of charge from a predetermined pixel to another pixel is small, the offset amount is small, the transfer efficiency is poor and the predetermined pixel is transferred to another pixel. A method of driving a solid-state imaging device, characterized in that an offset amount is set to be large when charge superposition is large, and the offset amount is added to an optical black level correction amount to perform subtraction processing .
請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素のカラーに応じて設定するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
The solid-state imaging device driving method according to claim 1,
A method of driving a solid-state imaging device, wherein the offset amount to be added is set according to the color of a pixel to be subtracted .
請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素の信号量に応じて高輝度部から中輝度部にかけては一定で、低輝度部では段階的に小さく設定するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
The solid-state imaging device driving method according to claim 1,
The solid-state imaging device characterized in that the offset amount to be added is set to be constant from a high luminance portion to a middle luminance portion according to a signal amount of a pixel to be subtracted and gradually reduced in a low luminance portion. Driving method.
請求項1記載の固体撮像素子の駆動方法において、
前記付加するオフセット量を、減算処理する画素のゲインに応じてゲインが大きいときは大きく、ゲインが小さいときは小さくなるようにオフセット量を設定するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。
The solid-state imaging device driving method according to claim 1,
The solid-state imaging device driving method, wherein the offset amount is set to be large when the gain is large and small when the gain is small , according to the gain of the pixel to be subtracted. Method.
請求項2〜請求項のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法を組み合わせて、前記付加するオフセット量を設定するようにしたことを特徴とする固体撮像素子の駆動方法。 By combining the drive how the solid-state imaging device according to any one of claims 2 to 4, the method for driving the solid-state imaging device is characterized in that so as to set the offset amount to the additional. 固体撮像素子に入射した光量に応じて電荷をカラー画素毎に蓄積して光信号を電気信号に変換し、該変換されたカラー画素毎の電荷を順次転送し、カラー画素信号として出力する固体撮像素子を有するデジタルカメラであって、Solid-state imaging that accumulates charge for each color pixel according to the amount of light incident on the solid-state image sensor, converts an optical signal into an electrical signal, sequentially transfers the converted charge for each color pixel, and outputs it as a color pixel signal A digital camera having an element,
請求項1〜5のいずれかに記載の固体撮像素子の駆動方法により撮影を行うことを特徴とするデジタルカメラ。A digital camera that performs photographing by the method for driving a solid-state imaging device according to claim 1.
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