JP2000209507A - Low noise processing circuit for solid-state image pickup device - Google Patents

Low noise processing circuit for solid-state image pickup device

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JP2000209507A
JP2000209507A JP11005585A JP558599A JP2000209507A JP 2000209507 A JP2000209507 A JP 2000209507A JP 11005585 A JP11005585 A JP 11005585A JP 558599 A JP558599 A JP 558599A JP 2000209507 A JP2000209507 A JP 2000209507A
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coefficient
difference
adder
subtractor
output
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JP11005585A
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Japanese (ja)
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Tomohiro Uchiumi
智啓 内海
Kei Tashiro
圭 田代
Masatoshi Okubo
正俊 大久保
Akira Nakao
彰 中尾
Tetsuo Sakurai
哲夫 桜井
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Toshiba Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low noise processing circuit for a solid-state image pickup device that reduces noise while suppressing an after-image of a moving object. SOLUTION: In a cyclic noise reduction circuit where a subtractor 10 takes the difference between a current video signal outputted from an image pickup element 1 and a video signal of one preceding frame or field, a multiplier 11 multiplies a feedback coefficient (k) with the difference, an adder 6 adds the product to the current video signal so as to reduce a noise component from the video signal, the feedback coefficient (k) is controlled in the unit of one pixel depending on the difference from the subtractor 10. When the difference is high, the feedback coefficient (k) is decreased to reduce the after-image and when the difference is low, the feedback coefficient (k) is increased to reduce noise.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置のノ
イズおよび残像低減のための低ノイズ化回路に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a noise reduction circuit for reducing noise and an afterimage of a solid-state imaging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラなどの固体撮像装置におい
ては、CCD(Charge Coupled Device)などの撮像素
子が用いられている。CCDは、フォトダイオードのよ
うな光電変換素子を多数配列したもので、光電変換した
電荷を蓄積する光電変換部と、蓄積した電荷を時系列に
転送する転送部より構成される。光電変換部では、光量
に応じた電荷が各画素のポテンシャル井戸に蓄積され
る。転送部では、蓄積した電荷を行単位(1ラインご
と)で水平転送部に転送し、時系列に出力する。この操
作を全行に対して行うことで、1画面分のデータを出力
する。
2. Description of the Related Art In a solid-state imaging device such as a video camera, an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) is used. The CCD is configured by arranging a large number of photoelectric conversion elements such as photodiodes, and includes a photoelectric conversion unit that accumulates photoelectrically converted charges and a transfer unit that transfers the accumulated charges in time series. In the photoelectric conversion unit, electric charges corresponding to the amount of light are accumulated in the potential well of each pixel. The transfer unit transfers the accumulated charges to the horizontal transfer unit in units of rows (for each line) and outputs the charges in chronological order. By performing this operation for all rows, data for one screen is output.

【0003】ところで、固体撮像装置においてノイズを
低減するために、巡回型ノイズリダクション回路が使わ
れている。この巡回型ノイズリダクション回路は、撮像
素子から出力される現在の映像信号と1フレーム前の映
像信号との差分に帰還係数kを乗じた値を現在の映像信
号に加算することでノイズを低減している。
Incidentally, a cyclic noise reduction circuit is used in a solid-state imaging device to reduce noise. This recursive noise reduction circuit reduces noise by adding a value obtained by multiplying a difference between a current video signal output from an image sensor and a video signal one frame before by a feedback coefficient k to the current video signal. ing.

【0004】図6は従来の固体撮像装置における低ノイ
ズ化回路の構成を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a noise reduction circuit in a conventional solid-state imaging device.

【0005】図6に示すように、撮影した映像信号は撮
像素子1により電気信号に変換されてサンプル・ホール
ド回路(以下S/H回路)2を経てAGC回路3に入力
される。S/H回路2では撮像素子1で光電変換によっ
て生じた画素ごとの電気信号からクランプパルスを用い
て画素ごとにサンプル・ホールドして、信号部分を抽出
する。抽出された信号成分は、AGC回路3で所定の利
得で増幅された後、A/D変換器4でデジタル信号に変
換され信号処理回路5でガンマ、ディテール処理等の信
号処理をされて映像信号(画素信号)として出力され
る。
[0005] As shown in FIG. 6, a photographed video signal is converted into an electric signal by an image pickup device 1 and input to an AGC circuit 3 via a sample / hold circuit (hereinafter, an S / H circuit) 2. The S / H circuit 2 samples and holds each pixel from the electric signal generated by photoelectric conversion in the image sensor 1 for each pixel using a clamp pulse to extract a signal portion. The extracted signal component is amplified at a predetermined gain by the AGC circuit 3, converted to a digital signal by the A / D converter 4, subjected to signal processing such as gamma and detail processing by the signal processing circuit 5, and processed into a video signal. (Pixel signal).

【0006】信号処理回路5から出力される映像信号
は、低ノイズ化回路ブロック14内の加算器6を経てD
/A変換器7でアナログ映像信号に変換され、エンコー
ダ8によりNTSCエンコードされ同期信号等の各種の
信号が付加されて出力される。
The video signal output from the signal processing circuit 5 passes through the adder 6 in the noise reduction circuit block 14 and
The signal is converted into an analog video signal by the / A converter 7, NTSC encoded by the encoder 8, added with various signals such as a synchronization signal, and output.

【0007】低ノイズ化回路ブロック14は、映像信号
がフレーム間で相関を有しておりノイズ成分がフレーム
間の相関を有していないことを利用して、ノイズ成分を
低減するブロックであり、加算器6,遅延手段としての
フレームメモリ9,減算器10,乗算器11,係数器1
2で構成されている。
The noise reduction circuit block 14 is a block for reducing a noise component by utilizing that a video signal has a correlation between frames and a noise component has no correlation between frames. Adder 6, frame memory 9 as delay means, subtractor 10, multiplier 11, coefficient unit 1
2 is comprised.

【0008】現在の映像信号と1フレーム前の映像信号
(即ちフレームメモリ9により1フレーム遅延された映
像信号)を減算器10で減算しその減算信号(差分)は
乗算器11で係数器12からの所定の係数kと乗算され
て加算器6で現在の映像信号に加算されノイズを低減す
る。
The current video signal and the video signal one frame before (that is, the video signal delayed by one frame by the frame memory 9) are subtracted by a subtractor 10, and the subtracted signal (difference) is output from a multiplier 11 by a coefficient unit 12 by a multiplier 11. , And is added to the current video signal by the adder 6 to reduce noise.

【0009】しかしながら、このような巡回型のノイズ
リダクション回路では、帰還係数k(0≦k<1)の値
が大きいほどノイズの低減効果は大きくなるが、動きの
ある被写体や固体撮像装置が動いた場合に残像(完全に
静止しものを撮像している場合は減算器10の出力には
ノイズ成分のみが出てくるが、動きのあるものを撮像し
ている場合は1フレーム前の映像信号と現在の映像信号
との映像成分の差分も含まれてくる。この映像差分を含
んだ信号を現在の映像信号に加算するために残像が発生
する。)も大きくなってしまうという問題がある。
However, in such a cyclic noise reduction circuit, as the value of the feedback coefficient k (0.ltoreq.k <1) increases, the effect of reducing noise increases, but a moving subject or a solid-state imaging device moves. In the case where an afterimage is generated (only a noise component appears at the output of the subtractor 10 when a completely stationary image is captured, the video signal one frame before is captured when a moving object is captured. And a video component difference between the current video signal and the current video signal. A residual image is generated because a signal including the video difference is added to the current video signal.)

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来の低
ノイズ化回路では、帰還係数k(0≦k<1)の値が大
きいほどノイズの低減効果は大きくなるが、動きのある
被写体や固体撮像装置が動いた場合に残像も大きくなっ
てしまうという問題があった。
As described above, in the conventional noise reduction circuit, the larger the value of the feedback coefficient k (0 ≦ k <1), the greater the noise reduction effect. When the solid-state imaging device moves, there is a problem that an afterimage also becomes large.

【0011】そこで、本発明は、上記の問題点を解決す
るためになされたものであり、動きのある被写体の残像
を抑えながらノイズの低減を図ることができる固体撮像
装置の低ノイズ化回路を提供することを目的とするもの
である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and a noise reduction circuit for a solid-state imaging device capable of reducing noise while suppressing an afterimage of a moving object. It is intended to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明によ
る固体撮像装置の低ノイズ化回路は、撮像素子から出力
される映像信号を一方の加算入力とする加算器と、この
加算器の出力を1フレーム(又は1フィールド)遅延さ
せる遅延手段と、この遅延手段からの1フレーム(又は
1フィールド)遅延された映像信号と前記加算器に入力
する前記映像信号との差分をとる減算器と、この減算器
からの出力を所定の係数と乗算し、前記加算器の他方の
加算入力とする乗算器と、前記係数を発生するもので、
該係数は前記減算器の差分の値に応じて1画素単位で制
御可能とされる係数器とを具備したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a noise reduction circuit for a solid-state imaging device, comprising: an adder having a video signal output from an imaging element as one of its additional inputs; Delay means for delaying the image signal by one frame (or one field), a subtractor for calculating a difference between the video signal delayed by one frame (or one field) from the delay means and the video signal input to the adder, A multiplier for multiplying an output from the subtracter by a predetermined coefficient, and a multiplier serving as the other addition input of the adder, for generating the coefficient;
The coefficient is provided with a coefficient unit which can be controlled on a pixel-by-pixel basis according to the difference value of the subtractor.

【0013】請求項2記載の発明は、請求項1記載の固
体撮像装置の低ノイズ化回路において、前記係数器で係
数を制御した際に、該係数の切り換えぎわでの画質劣化
を抑えるフィルタ回路をさらに具備したことを特徴とす
る。
According to a second aspect of the present invention, in the low noise circuit of the solid-state image pickup device according to the first aspect, when the coefficient is controlled by the coefficient unit, a filter circuit for suppressing image quality deterioration due to switching of the coefficient. Is further provided.

【0014】請求項3記載の発明は、請求項1又は2に
記載の固体撮像装置の低ノイズ化回路において、前記係
数器は、前記減算器からの差分が大きくなるのに伴って
前記係数を小さくし、前記減算器からの差分が小さくな
るのに伴って前記係数を大きく設定することを特徴とす
る。
According to a third aspect of the present invention, in the noise reduction circuit of the solid-state imaging device according to the first or second aspect, the coefficient unit calculates the coefficient as the difference from the subtractor increases. The coefficient is set to be smaller and the coefficient is set to be larger as the difference from the subtractor becomes smaller.

【0015】請求項1〜3の発明によれば、1フレーム
又は1フィールド遅延した映像信号と現在の映像信号と
の差分に応じて乗じる帰還係数kを制御する。差分が大
きければ帰還係数kを小さくして残像の低減を図り、差
分が小さければ帰還係数kを大きくすることによってノ
イズの低減を図る。
According to the first to third aspects of the present invention, the feedback coefficient k to be multiplied according to the difference between the video signal delayed by one frame or one field and the current video signal is controlled. If the difference is large, the feedback coefficient k is reduced to reduce the afterimage, and if the difference is small, the noise is reduced by increasing the feedback coefficient k.

【0016】また、帰還係数kの切り換えぎわでは、帰
還係数kの小さい部分のノイズが帰還係数kの大きい部
分のノイズと比較して目立つようになる。この画質劣化
をフィルタ回路を入れることによって抑制する。
In addition, at the time of switching of the feedback coefficient k, noise in a portion where the feedback coefficient k is small becomes more noticeable than noise in a portion where the feedback coefficient k is large. This image quality degradation is suppressed by inserting a filter circuit.

【0017】請求項4記載の発明による固体撮像装置の
低ノイズ化回路は、撮像素子から出力される撮像信号に
基づく輝度信号を一方の加算入力とする第1の加算器
と、この第1の加算器の出力を1フレーム(又は1フィ
ールド)遅延させる第1の遅延手段と、この第1の遅延
手段からの1フレーム(又は1フィールド)遅延された
輝度信号と前記第1の加算器に入力する前記輝度信号と
の差分をとる第1の減算器と、この第1の減算器からの
出力を所定の第1の係数と乗算し、前記第1の加算器の
他方の加算入力とする第1の乗算器と、前記第1の係数
を発生するもので、該第1の係数は前記第1の減算器の
差分の値に応じて1画素単位で制御可能とされる第1の
係数器とを備えた第1の低ノイズ化回路ブロックと、前
記撮像素子から出力される撮像信号に基づく色差信号を
一方の加算入力とする第2の加算器と、この第2の加算
器の出力を1フレーム(又は1フィールド)遅延させる
第2の遅延手段と、この第2の遅延手段からの1フレー
ム(又は1フィールド)遅延された色差信号と前記第2
の加算器に入力する前記色差信号との差分をとる第2の
減算器と、この第2の減算器からの出力を所定の第2の
係数と乗算し、前記第2の加算器の他方の加算入力とす
る第2の乗算器と、前記第2の係数を発生するもので、
該第2の係数は前記第2の減算器の差分の値に応じて1
画素単位で制御可能とされる第2の係数器とを備えた第
2の低ノイズ化回路ブロックとを具備したものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a noise reduction circuit for a solid-state imaging device, comprising: a first adder having a luminance signal based on an image pickup signal output from an image pickup element as one addition input; First delay means for delaying the output of the adder by one frame (or one field); inputting the luminance signal delayed by one frame (or one field) from the first delay means to the first adder; A first subtractor for obtaining a difference from the luminance signal to be processed, and a second subtraction unit configured to multiply an output from the first subtractor by a predetermined first coefficient and use the result as the other addition input of the first adder. 1 multiplier and a first coefficient unit for generating the first coefficient, wherein the first coefficient is controllable on a pixel-by-pixel basis according to a difference value of the first subtractor. A first noise reduction circuit block comprising: A second adder that uses a color difference signal based on an image signal to be added as one of the addition inputs, a second delay unit that delays an output of the second adder by one frame (or one field), The color difference signal delayed by one frame (or one field) from the delay means and the second
A second subtractor that takes a difference from the color difference signal input to the adder of the second adder, multiplies an output from the second subtractor by a predetermined second coefficient, and outputs the other of the second adder A second multiplier as an addition input, and a second multiplier for generating the second coefficient;
The second coefficient is 1 according to the value of the difference of the second subtractor.
And a second noise reduction circuit block including a second coefficient unit that can be controlled in pixel units.

【0018】請求項5記載の発明は、請求項4記載の固
体撮像装置の低ノイズ化回路において、前記第1の係数
器で第1の係数を制御した際に、該第1の係数の切り換
えぎわでの画質劣化を抑える第1のフィルタ回路と、前
記第2の係数器で第2の係数を制御した際に、該第2の
係数の切り換えぎわでの画質劣化を抑える第2のフィル
タ回路とをさらに具備したことを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the solid-state imaging device according to the fourth aspect, when the first coefficient is controlled by the first coefficient unit, the first coefficient is switched. A first filter circuit that suppresses image quality degradation due to ridges, and a second filter circuit that suppresses image quality degradation due to switching of the second coefficients when the second coefficient is controlled by the second coefficient unit. Are further provided.

【0019】請求項6記載の発明は、請求項4又は5に
記載の固体撮像装置の低ノイズ化回路において、前記第
1の係数器は、前記第1の減算器からの差分が大きくな
るのに伴って前記第1の係数を小さくし、前記第1の減
算器からの差分が小さくなるのに伴って前記第1の係数
を大きく設定し、前記第2の係数器は、前記第2の減算
器からの差分が大きくなるのに伴って前記第2の係数を
小さくし、前記第2の減算器からの差分が小さくなるの
に伴って前記第2の係数を大きく設定することを特徴と
する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the noise reduction circuit for a solid-state imaging device according to the fourth or fifth aspect, the first coefficient unit has a large difference from the first subtractor. , The first coefficient is set smaller, and the difference from the first subtractor is set smaller, and the first coefficient is set larger as the difference from the first subtractor becomes smaller. The second coefficient is reduced as the difference from the subtractor increases, and the second coefficient is set to increase as the difference from the second subtractor decreases. I do.

【0020】請求項4〜6の発明によれば、輝度信号と
色差信号のそれぞれについて前記請求項1〜3と同様の
作用効果が得られると共に、例えば撮影している場面に
よっては明るさが大きく変化することで輝度信号につい
ての第1の係数kだけが小さく制御されて輝度信号の残
像を低減でき、そのとき色彩的な変化がなければ色差信
号についての第2の係数kが大きく制御されて色信号の
ノイズ成分を低減できる。つまり、輝度信号,色差信号
でそれぞれに最適な帰還係数kを制御することができ
る。
According to the fourth to sixth aspects of the present invention, the same operation and effect as those of the first to third aspects can be obtained for each of the luminance signal and the color difference signal. Due to the change, only the first coefficient k for the luminance signal is controlled to be small, and the afterimage of the luminance signal can be reduced. At that time, if there is no color change, the second coefficient k for the color difference signal is controlled to be large. Noise components of color signals can be reduced. That is, the optimum feedback coefficient k can be controlled for each of the luminance signal and the color difference signal.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図1は本発明の一実施の形態の固体
撮像装置の低ノイズ化回路の構成を示すブロック図であ
る。図7と同一部分には同一符号を付して説明する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a noise reduction circuit of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention. The same parts as those in FIG. 7 are described with the same reference numerals.

【0022】本実施の形態における低ノイズ化回路は、
撮像素子1と、S/H回路2と、AGC回路3と、A/
D変換器5と、加算器6と、D/A変換器7と、エンコ
ーダ8と、遅延手段としてのフレームメモリ9と、減算
器10と、乗算器11と、係数器12Aとで構成されて
いる。ブロック的な構成は、図7の構成とほぼ同様であ
るので、主に図7と異なる部分を中心に説明する。
The noise reduction circuit according to this embodiment is
An image sensor 1, an S / H circuit 2, an AGC circuit 3, an A /
It comprises a D converter 5, an adder 6, a D / A converter 7, an encoder 8, a frame memory 9 as delay means, a subtractor 10, a multiplier 11, and a coefficient unit 12A. I have. Since the block configuration is substantially the same as the configuration in FIG. 7, the description will focus on the parts that are different from FIG.

【0023】低ノイズ化回路ブロック14は、入力され
た映像信号(画素信号)は減算器10の減算入力および
加算器6の一方の入力となる。減算器10の被減数入力
はフレームメモリ9で1フレーム遅延された映像信号
で、減算出力(差分)は乗算器11の一方の入力とな
る。乗算器11のもう一方の入力は係数器12Aからの
帰還係数kである。係数器12Aには、減算器10から
の減算出力が入力している。乗算器11の乗算出力はフ
ィルタ回路13の入力となる。フィルタ回路13の出力
は加算器6のもう一方の入力となり、加算器6で現在の
映像信号に加算することでノイズの低減を図る構成とな
っている。
The noise reduction circuit block 14 receives the input video signal (pixel signal) as a subtraction input of the subtractor 10 and one input of the adder 6. The subtracted input of the subtracter 10 is a video signal delayed by one frame in the frame memory 9, and the subtracted output (difference) is one input of the multiplier 11. The other input of the multiplier 11 is a feedback coefficient k from the coefficient unit 12A. The subtraction output from the subtractor 10 is input to the coefficient unit 12A. The output of the multiplier 11 is input to the filter circuit 13. The output of the filter circuit 13 is the other input of the adder 6, and the adder 6 adds the current image signal to the current video signal to reduce noise.

【0024】図7と異なる点は、乗算器11と係数器1
2Aからなる乗算回路が、減算器10からの差分値に帰
還係数kを乗ずる際に、前記差分値に応じて帰還係数k
の値を1画素単位で制御可能としたことと、乗算器11
の後段に低域通過用のフィルタ回路13を設けたことで
ある。その他の構成は図7と同様である。
The difference from FIG. 7 is that the multiplier 11 and the coefficient unit 1
When the multiplication circuit composed of 2A multiplies the difference value from the subtracter 10 by the feedback coefficient k, the feedback coefficient k is determined according to the difference value.
Can be controlled in units of one pixel.
Is provided with a low-pass filter circuit 13 at the subsequent stage. Other configurations are the same as those in FIG.

【0025】従って、係数器12Aは、帰還係数kを発
生する機能を有すると共に、前記減算器10からの差分
値に応じて1画素単位で前記乗算器11に供給する帰還
係数kの値を制御する機能(手段)を有している。或い
は、係数器12Aは、外部から係数制御可能に構成され
た係数器と、この係数器の係数を前記減算器10からの
差分値に応じて1画素単位で制御する手段とで構成する
こともできる。
Accordingly, the coefficient unit 12A has a function of generating a feedback coefficient k, and controls the value of the feedback coefficient k supplied to the multiplier 11 on a pixel-by-pixel basis according to the difference value from the subtractor 10. Function (means). Alternatively, the coefficient unit 12A may be constituted by a coefficient unit configured to enable coefficient control from the outside, and means for controlling the coefficient of the coefficient unit in units of one pixel in accordance with the difference value from the subtractor 10. it can.

【0026】図1においては、上記帰還係数k(0≦k
<1)を1フレーム前の映像信号と現在の映像信号との
差分(減算器10の出力)で制御する。差分が大きけれ
ば被写体(映像成分)の動きであるとして帰還係数kを
小さくすることによって主に残像の低減を図り、差分が
小さければノイズ成分であるとして帰還係数kを大きく
することによって主にノイズの低減を図る。
In FIG. 1, the feedback coefficient k (0 ≦ k
<1) is controlled by the difference between the video signal one frame before and the current video signal (output of the subtracter 10). If the difference is large, the afterimage is mainly reduced by reducing the feedback coefficient k as the motion of the subject (video component). If the difference is small, the feedback coefficient k is determined to be a noise component and the noise is mainly increased by increasing the feedback coefficient k. To reduce

【0027】また、フィルタ回路13を設けることによ
って、帰還係数kの切り換えぎわでは、帰還係数kの小
さい部分のノイズが帰還係数kの大きい部分のノイズと
比較して目立つようになり画質劣化となるのを抑制する
ことができる。つまり、フィルタ13によって高域ノイ
ズを除去できると共に、映出された映像のエッジをなま
らせることができ、残像があればそれを滑らかにする効
果がある。
Further, by providing the filter circuit 13, at the time of switching the feedback coefficient k, noise in a portion where the feedback coefficient k is small becomes more conspicuous as compared with noise in a portion where the feedback coefficient k is large, resulting in deterioration of image quality. Can be suppressed. In other words, the high frequency noise can be removed by the filter 13, and the edge of the projected image can be smoothed.

【0028】なお、係数器12Aからの帰還係数kは、
減算器10からの差分値に応じて或る段階をもって切り
換えるように制御してもよいし、差分値の大きさに応じ
て連続的に切り換えるように制御してもよい。
The feedback coefficient k from the coefficient unit 12A is
Control may be performed such that switching is performed at a certain stage in accordance with the difference value from the subtractor 10, or control may be performed such that switching is performed continuously in accordance with the magnitude of the difference value.

【0029】図2は本発明の他の実施の形態の固体撮像
装置の低ノイズ化回路を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.

【0030】図2においては、撮像素子1の色フィルタ
こどに取り出されたRGB信号に基づき信号処理回路5
にてマトリクス処理して輝度信号と色差信号を生ぜし
め、輝度,色差信号をそれぞれ第1,第2の低ノイズ化
回路ブロック14-1,14-2を経由してD/A変換器7に導
くように構成したものである。
In FIG. 2, a signal processing circuit 5 based on the RGB signals extracted to the color filter children of the image sensor 1
To generate a luminance signal and a color difference signal. The luminance signal and the color difference signal are sent to the D / A converter 7 via the first and second noise reduction circuit blocks 14-1 and 14-2, respectively. It is configured to guide.

【0031】即ち、第1の低ノイズ化回路ブロック14-1
は、撮像素子1から出力される撮像信号に基づいた輝度
信号を一方の加算入力とする第1の加算器6-1 と、この
第1の加算器6-1 の出力を1フレーム遅延させる第1の
遅延手段としてのフレームメモリ9-1 と、このフレーム
メモリ9-1 からの1フレーム遅延された輝度信号と第1
の加算器6-1 に入力する前記輝度信号との差分をとる第
1の減算器10-1と、この第1の減算器10-1からの出力を
所定の第1の帰還係数と乗算し、第1の加算器6-1 の他
方の加算入力とする第1の乗算器11-1と、前記第1の帰
還係数を発生するもので、該第1の帰還係数は前記第1
の減算器10-1の差分の値に応じて1画素単位で制御可能
である係数器12A-1とを備えて構成されている。
That is, the first noise reduction circuit block 14-1
Is a first adder 6-1 having a luminance signal based on an imaging signal output from the imaging device 1 as one addition input, and a first adder 6-1 for delaying the output of the first adder 6-1 by one frame. A frame memory 9-1 as one delay means, and a luminance signal delayed by one frame from the frame memory 9-1 and the first
And a first subtractor 10-1 for taking a difference from the luminance signal input to the adder 6-1. The output from the first subtractor 10-1 is multiplied by a predetermined first feedback coefficient. , A first multiplier 11-1 as the other addition input of the first adder 6-1 and the first multiplier 11-1 for generating the first feedback coefficient.
And a coefficient unit 12A-1 which can be controlled on a pixel-by-pixel basis according to the difference value of the subtractor 10-1.

【0032】また、第2の低ノイズ化回路ブロック14-2
は、撮像素子1から出力される撮像信号に基づいた色差
信号を一方の加算入力とする第1の加算器6-2 と、この
第1の加算器6-2 の出力を1フレーム遅延させる第2の
遅延手段としてのフレームメモリ9-2 と、このフレーム
メモリ9-2 からの1フレーム遅延された色差信号と第2
の加算器6-2 に入力する前記色差信号との差分をとる第
2の減算器10-2と、この第2の減算器10-2からの出力を
所定の第2の帰還係数と乗算し、第2の加算器6-2 の他
方の加算入力とする第2の乗算器11-2と、前記第2の帰
還係数を発生するもので、該第2の帰還係数は前記第2
の減算器10-2の差分の値に応じて1画素単位で制御可能
である係数器12A-2とを備えて構成されている。
The second noise reduction circuit block 14-2
Is a first adder 6-2 having a color difference signal based on an image signal output from the image sensor 1 as one addition input, and a first adder 6-2 for delaying the output of the first adder 6-2 by one frame. A frame memory 9-2 as delay means for the second, a color difference signal delayed by one frame from the frame memory 9-2 and a second
A second subtractor 10-2 for obtaining a difference from the color difference signal input to the adder 6-2, and multiplying an output from the second subtractor 10-2 by a predetermined second feedback coefficient. , A second multiplier 11-2 which is the other addition input of the second adder 6-2, and a second multiplier for generating the second feedback coefficient.
And a coefficient unit 12A-2 which can be controlled on a pixel-by-pixel basis according to the difference value of the subtractor 10-2.

【0033】図2の実施の形態によれば、輝度信号と色
差信号のそれぞれについて低ノイズ化回路ブロック14-
1,14-2を設けることにより、例えば撮影している被写
体(場面)によっては明るさが大きく変化したとき輝度
信号についての第1の係数kだけが小さく制御されて輝
度信号の残像を低減でき、そのとき色彩的な変化がなけ
れば色差信号についての第2の係数kは大きく制御され
て色信号のノイズ成分を低減できる。つまり、輝度信
号,色差信号でそれぞれに最適な帰還係数kを設定して
制御することができ、表示される映像の品質を向上させ
ることができる。
According to the embodiment shown in FIG. 2, the noise reduction circuit block 14-
By providing 1, 14-2, for example, when the brightness changes greatly depending on the subject (scene) being photographed, only the first coefficient k for the luminance signal is controlled to be small, and the afterimage of the luminance signal can be reduced. If there is no color change at that time, the second coefficient k for the color difference signal is controlled to be large, so that the noise component of the color signal can be reduced. That is, the optimal feedback coefficient k can be set and controlled for each of the luminance signal and the color difference signal, and the quality of the displayed image can be improved.

【0034】以上述べた図1,図2の本発明の実施の形
態によれば、1フレーム又は1フィールド前の映像信号
と現在の映像信号との差分に応じて巡回型ノイズリダク
ション回路の帰還係数kを制御することにより、被写体
の動きに対して帰還係数kを適応できるので、動きのあ
る被写体の残像を抑え、動きのない(少ない)被写体のノ
イズ低減を容易に図ることが可能となる。さらに、フィ
ルタ回路によって帰還係数kの切り換わりぎわでの画質
劣化も抑制することが可能となる。
According to the embodiment of the present invention described above with reference to FIGS. 1 and 2, the feedback coefficient of the recursive noise reduction circuit depends on the difference between the video signal one frame or one field before and the current video signal. By controlling k, the feedback coefficient k can be adapted to the movement of the subject, so that the afterimage of the moving subject can be suppressed, and the noise of the non-moving (less) subject can be easily reduced. Further, it is possible to suppress the image quality deterioration at the time of switching the feedback coefficient k by the filter circuit.

【0035】また、本発明の実施の形態では、一画素単
位で係数制御を行なえるため、同一フレーム或いは同一
フィールド内でも各画素に対してそれぞれに最適な帰還
係数kを制御でき、さらに、輝度信号、色差信号でそれ
ぞれに最適な帰還係数kを制御することも可能であり、
より一層残像およびノイズを低減した映像信号を得るこ
とが可能となる。
Further, in the embodiment of the present invention, since the coefficient control can be performed on a pixel-by-pixel basis, the optimum feedback coefficient k can be controlled for each pixel even in the same frame or the same field. It is also possible to control the optimal feedback coefficient k for each of the signal and the color difference signal,
It is possible to obtain a video signal with further reduced afterimage and noise.

【0036】なお、図1,図2の実施の形態では、低ノ
イズ化回路ブロック14における遅延手段として1フレ
ーム遅延するためのフレームメモリを使用しているが、
ビデオカメラなどにおける固体撮像装置を高感度モード
で使用する場合には、遅延手段としてこのフレームメモ
リに代えて1フィールド遅延するためのフィールドメモ
リを使用しても良い。
In the embodiments shown in FIGS. 1 and 2, a frame memory for delaying one frame is used as delay means in the noise reduction circuit block 14.
When a solid-state imaging device such as a video camera is used in a high sensitivity mode, a field memory for delaying one field may be used as a delay unit instead of the frame memory.

【0037】このように固体撮像装置の高感度モードで
は、低ノイズ化回路ブロック14としてフィールド相関
を利用した回路を用いることができる。ここで、以下に
通常感度モード及び高感度モードと、フレーム相関及び
フィールド相関について説明する。
As described above, in the high sensitivity mode of the solid-state imaging device, a circuit utilizing field correlation can be used as the noise reduction circuit block 14. Here, the normal sensitivity mode and the high sensitivity mode, and the frame correlation and the field correlation will be described below.

【0038】即ち、固体撮像装置における低ノイズ化回
路では、撮像素子の光電変換部に1フィールド期間ごと
に露光蓄積された電荷に基づいて得られる映像信号(通
常感度モード時)からノイズ成分を低減する場合には、
映像信号がフレーム間で相関を有しており(なぜなら1
フレームを構成する奇数フィールドと偶数フィールドと
ではインターレースしているためフィールド間では相関
が少なくフレーム間は相関が比較的多いためである)、
ノイズ成分についてはフレーム間で相関を有していない
ことを利用して、現在入力している映像信号と1フレー
ム遅延した映像信号との差分をとることによりノイズ成
分のみを抽出し、これを現在の映像信号から差し引くこ
とによりノイズ低減を図ることができる。
That is, in the noise reduction circuit in the solid-state imaging device, the noise component is reduced from the video signal (in the normal sensitivity mode) obtained based on the charge accumulated and exposed in the photoelectric conversion unit of the imaging device every field period. If you do
The video signal has a correlation between frames (because of 1
This is because the odd fields and the even fields forming the frame are interlaced, so that the correlation between the fields is small and the correlation between the frames is relatively large.)
By taking advantage of the fact that the noise component has no correlation between frames, the difference between the currently input video signal and the video signal delayed by one frame is extracted to extract only the noise component. The noise can be reduced by subtracting from the video signal.

【0039】また、固体撮像装置における低ノイズ化回
路では、撮像素子の光電変換部に1フレーム期間のn倍
(nは自然数)の期間ごとに露光蓄積された電荷に基づ
きかつ露光電荷のないフィールドについては補間を行っ
て得られる映像信号(高感度モード時)からノイズ成分
を低減する場合には、常に奇数フィールドか偶数フィー
ルドか一方のフィールドに固定されるため、映像信号が
フィールド間で相関を有しており、ノイズ成分について
はフィールド間で相関を有していないことを利用して、
現在入力している映像信号と1フィールド遅延した映像
信号との差分をとることによりノイズ成分のみを抽出
し、これを現在の映像信号から差し引くことによりノイ
ズ低減を図ることができる。なお、高感度モードの場合
は、現在の映像信号と1フレーム遅延した映像信号との
差分をとることによってノイズ成分を抽出することも可
能である。
In the noise reduction circuit in the solid-state image pickup device, a field based on the charge accumulated in the photoelectric conversion portion of the image pickup element every n times (n is a natural number) of one frame period and no exposure charge is provided. When the noise component is reduced from the video signal (in the high sensitivity mode) obtained by performing the interpolation, the video signal is always fixed to one of the odd field and the even field. Utilizing the fact that the noise component has no correlation between the fields,
By taking the difference between the currently input video signal and the video signal delayed by one field, only the noise component is extracted, and by subtracting this from the current video signal, noise can be reduced. In the case of the high-sensitivity mode, it is also possible to extract a noise component by calculating a difference between the current video signal and the video signal delayed by one frame.

【0040】一般に、ビデオカメラなどの固体撮像装置
では、固体撮像素子としてCCD(Charge Coupled Dev
ice)が使用される。図3〜図5を参照しながら通常感
度モードと高感度モードについて説明する。
Generally, in a solid-state imaging device such as a video camera, a charge coupled device (CCD) is used as a solid-state imaging device.
ice) is used. The normal sensitivity mode and the high sensitivity mode will be described with reference to FIGS.

【0041】図3はCCDの構成の一例を示した図であ
る。図3に示すCCDは、被写体からの光を受光し電気
信号に変換する光電変換部21と、この光電変換部21
に蓄積した信号電荷がフィールドシフトパルス(FS)
に同期して転送される垂直転送部22と、垂直転送部2
2に転送された1画面分の信号電荷が1ラインごとに転
送される水平転送部23と、水平転送された信号電荷を
画素ごとに端子25から出力する出力部24とから構成
されている。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a CCD. The CCD shown in FIG. 3 includes a photoelectric conversion unit 21 that receives light from a subject and converts the light into an electric signal.
The signal charge accumulated in the field shift pulse (FS)
Vertical transfer unit 22 which is transferred in synchronization with
2 includes a horizontal transfer unit 23 in which signal charges for one screen transferred to one line are transferred for each line, and an output unit 24 for outputting the horizontally transferred signal charges from a terminal 25 for each pixel.

【0042】図4は固体撮像装置の通常感度モードにお
けるCCD出力とビデオ出力のタイミングチャートを示
している。通常感度モード時のCCDビデオカメラの露
光時間は1フィールド(1/60s)である。
FIG. 4 is a timing chart of CCD output and video output in the normal sensitivity mode of the solid-state imaging device. The exposure time of the CCD video camera in the normal sensitivity mode is one field (1/60 s).

【0043】図4(a) は露光時間(1フィールド)、図
4(b)は光電変換部21から垂直転送部22へ信号電荷
を読み出すフィールドシフトパルス(FS)、図4(c)
はCCD出力信号、図4(d) はビデオ出力信号、をそれ
ぞれ示している。
FIG. 4A shows an exposure time (one field), FIG. 4B shows a field shift pulse (FS) for reading signal charges from the photoelectric conversion unit 21 to the vertical transfer unit 22, and FIG.
4 shows a CCD output signal, and FIG. 4D shows a video output signal.

【0044】図4(b) に示すようにフィールドシフトパ
ルスを1フィールド毎にCCDに対して出力している。
これにより、光電変換部21に1フィールド期間蓄積さ
れた電荷(つまり、図4(a) に示す期間A,B,C,D
……に蓄積された電荷)はそれぞれ、図4(c) に示すよ
う1フィールド期間遅れたCCD出力信号として出力さ
れ、さらにそれが信号処理手段(信号処理回路5,エン
コーダ8等)によって図4(d) に示すようにビデオ信号
に変換されて出力される。
As shown in FIG. 4B, a field shift pulse is output to the CCD for each field.
Thus, the charges accumulated in the photoelectric conversion unit 21 for one field period (that is, the periods A, B, C, and D shown in FIG.
.. Are output as CCD output signals delayed by one field period as shown in FIG. 4 (c), which are further processed by signal processing means (signal processing circuit 5, encoder 8, etc.). The video signal is converted and output as shown in (d).

【0045】一方、高感度モード時のCCDビデオカメ
ラ(或いはコマ落とし長時間露光ビデオカメラ)では、
前記フィールドシフトパルスを間引くことにより露光時
間を通常の1フィールドから2,4,6,……フィール
ドと長くすることによって高感度化を実現している。な
お、露光時間の変化を2フィールド毎としているのは、
読み出す信号電荷の奇数フィールド/偶数フィールド
(ODD/EVEN)を何れかに固定することで映像出
力のジッタを防止するためである。
On the other hand, in a CCD video camera (or a frame dropping long exposure video camera) in the high sensitivity mode,
By increasing the exposure time from normal one field to 2, 4, 6,... Fields by thinning out the field shift pulse, high sensitivity is realized. Note that the change in the exposure time is made every two fields.
This is to prevent the jitter of the video output by fixing the odd field / even field (ODD / EVEN) of the signal charge to be read to any one.

【0046】次に、図5を参照して、長時間露光による
高感度モード動作を説明する。図5は固体撮像装置の高
感度モードにおけるCCD出力とビデオ出力のタイミン
グチャートを示している。
Next, the high sensitivity mode operation by long-time exposure will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a timing chart of the CCD output and the video output in the high sensitivity mode of the solid-state imaging device.

【0047】図5(a) は露光時間(2フィールド)、図
5(b) は光電変換部21から垂直転送部22へ信号電荷
を読み出すフィールドパルス、図5(c) はCCD出力信
号、図5(d) はビデオ出力信号、をそれぞれ示してい
る。
FIG. 5A shows an exposure time (two fields), FIG. 5B shows a field pulse for reading out signal charges from the photoelectric conversion unit 21 to the vertical transfer unit 22, and FIG. 5C shows a CCD output signal. 5 (d) shows a video output signal.

【0048】図5(b) に示すようにフィールドシフトパ
ルスを毎フィールド出さずに2フィールドごとに出す例
を示している。CCD出力信号は図5(c) のように2フ
ィールドごとに出力される。このCCD出力信号は、2
フィールド期間33の間に露光蓄積された電荷が、1フ
ィールド期間31に出力されるので、長時間露光した信
号が得られる。
FIG. 5B shows an example in which the field shift pulse is output every two fields instead of every field. The CCD output signal is output every two fields as shown in FIG. This CCD output signal is 2
Since the charges accumulated and exposed during the field period 33 are output during the one-field period 31, a signal exposed for a long time can be obtained.

【0049】しかし、フィールド期間31の次のフィー
ルド期間32は露光信号出力が無いので、後段の信号処
理回路5のメモリを用いてフィールド期間32をフィー
ルド期間31の露光信号で補間する必要がある。このよ
うにして光電変換部21で長時間露光を行い、高感度な
図5(d) に示すビデオ出力信号が得られる。なお、前記
メモリ補間は公知の方法を用いて行う。例えば、露光信
号出力が無くなる直前の信号をそのまま用いたり、露光
信号出力が無くなる前後の信号から補間(前後の平均値
を利用する等)により求める。
However, since there is no exposure signal output during the field period 32 following the field period 31, it is necessary to interpolate the field period 32 with the exposure signal of the field period 31 using the memory of the signal processing circuit 5 at the subsequent stage. In this manner, long-time exposure is performed by the photoelectric conversion unit 21, and a video output signal shown in FIG. 5D with high sensitivity is obtained. The memory interpolation is performed by using a known method. For example, the signal immediately before the output of the exposure signal is lost is used as it is, or the signal before and after the output of the exposure signal is lost is obtained by interpolation (using the average value before and after).

【0050】図4,図5のようにこの露光時間を映像出
力の明るさに応じて自動的に制御することを自動感度切
替と称する。自動感度切替は例えば輝度信号の積分値或
いはピーク値のレベルを明/暗の2つのしきい値と比較
し、暗いと判断された場合には露光時間を2フィールド
(1/30s),4フィールド,……と増加し、明るい
と判断された場合には露光時間を2フィールドずつ減少
させるか1フィールドのみとする。即ち、映像が暗い場
合は2フィールド期間,4フィールド期間,……と伸張
された周期のフィールドシフトパルスを、映像が明るい
場合には2フィールド期間ずつ短縮された周期又は1フ
ィールド周期のフィールシフトパルスをCCDに供給す
ることにより実現している。
Automatic control of the exposure time according to the brightness of the video output as shown in FIGS. 4 and 5 is called automatic sensitivity switching. In the automatic sensitivity switching, for example, the level of the integrated value or the peak value of the luminance signal is compared with two threshold values of light and dark, and when it is determined that the image is dark, the exposure time is set to 2 fields (1/30 s) and 4 fields. ,..., And when it is determined that the image is bright, the exposure time is reduced by two fields or only one field. That is, when the image is dark, a field shift pulse having an extended period of 2 field periods, 4 field periods,..., And when the image is bright, a field shift pulse having a period shortened by 2 field periods or a field shift pulse of 1 field period. Is supplied to the CCD.

【0051】図6は、本発明のもう1つの他の実施の形
態に係る、自動感度切替機能を備えた固体撮像装置の低
ノイズ化回路のブロック図を示している。
FIG. 6 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a solid-state imaging device having an automatic sensitivity switching function according to another embodiment of the present invention.

【0052】図6において、図1と異なる点は、露光時
間制御回路15とCCD駆動回路16を設けたことであ
る。信号処理回路5からの輝度信号を露光時間制御回路
15に導きその輝度信号の積分値或いはピーク値のレベ
ルを明/暗の2つのしきい値と比較し、その比較結果を
示す露光時間制御信号S1 を発生してCCD駆動回路1
6に供給する。CCD駆動回路16は、フィールドシフ
トパルス(FS)を含むCCD駆動パルスS2 を発生し
て撮像素子1を駆動するものであるが、CCD駆動パル
スS2 の中のFSのパルス周期つまりFSのパルス間引
き量は前記露光時間制御信号S1 によって制御される。
即ち、露光時間制御回路15で映像が明るいと判断され
た場合(通常感度モード時)は、FSの周期は例えば1
フィールドとされ撮像素子1の光電変換部の電荷蓄積時
間は短く設定され、映像が暗いと判断された場合(高感
度モード時)は、FSの周期は例えば2フィールドとさ
れ撮像素子1の光電変換部の電荷蓄積時間を長く設定さ
れる。なお、露光時間制御回路15による露光時間(F
Sパルス周期)の設定は、前述したように映像が暗い場
合は2フィールド期間,4フィールド期間,……と伸張
された周期のフィールドシフトパルスを、映像が明るい
場合には2フィールド期間ずつ短縮された周期又は1フ
ィールド周期のフィールシフトパルスを撮像素子(CC
D)に供給することにより行うようにすることができ
る。また、明/暗の2つのしきい値を切替可能にするこ
とにより感度切替を行えるようにしてもよい。さらに、
露光時間制御回路15からの露光時間制御信号S1 が映
像が暗い結果を示している場合には、フレームメモリ9
をフィールドメモリに切り換えるように構成することも
できる。
FIG. 6 differs from FIG. 1 in that an exposure time control circuit 15 and a CCD drive circuit 16 are provided. The luminance signal from the signal processing circuit 5 is led to an exposure time control circuit 15, and the level of the integrated value or the peak value of the luminance signal is compared with two threshold values of light and dark, and an exposure time control signal indicating the result of the comparison is shown. S1 is generated and CCD driving circuit 1 is generated.
6 The CCD drive circuit 16 generates a CCD drive pulse S2 including a field shift pulse (FS) and drives the image pickup device 1. The pulse cycle of FS in the CCD drive pulse S2, that is, the FS pulse thinning amount Is controlled by the exposure time control signal S1.
That is, when the exposure time control circuit 15 determines that the image is bright (in the normal sensitivity mode), the cycle of the FS is, for example, 1
The field is set to be short, the charge accumulation time of the photoelectric conversion unit of the image sensor 1 is set short, and when it is determined that the image is dark (in the high sensitivity mode), the cycle of FS is set to, for example, two fields, and the photoelectric conversion of the image sensor 1 is performed. The charge storage time of the unit is set long. Note that the exposure time (F
As described above, the setting of the S-pulse period is shortened by 2 fields, 4 fields,... When the image is dark, and is shortened by 2 field periods when the image is bright. A field-shift pulse having a period or a one-field period is supplied to an image sensor (CC
D). Alternatively, the sensitivity may be switched by enabling switching between two threshold values of light and dark. further,
If the exposure time control signal S1 from the exposure time control circuit 15 indicates a dark image, the frame memory 9
May be switched to a field memory.

【0053】尚、以上の実施の形態では、ビデオカメラ
などの固体撮像装置の低ノイズ化回路について説明した
が、本発明はこれに限定されることなく、VTRやTV
受像機等の映像機器における低ノイズ化回路に応用する
ことが可能である。
In the above embodiment, the noise reduction circuit of a solid-state imaging device such as a video camera has been described. However, the present invention is not limited to this.
It can be applied to a noise reduction circuit in a video device such as a receiver.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上述べたように本発明の固体撮像装置
の低ノイズ化回路によれば、動きのある被写体の残像を
抑えながらノイズの低減を実現することが可能となる。
As described above, according to the noise reduction circuit of the solid-state imaging device of the present invention, it is possible to reduce noise while suppressing the afterimage of a moving object.

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

【図1】本発明の一実施の形態の固体撮像装置の低ノイ
ズ化回路を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a solid-state imaging device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の他の実施の形態の固体撮像装置の低ノ
イズ化回路を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.

【図3】CCDの構成の一例を示した図。FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of a CCD.

【図4】固体撮像装置の通常感度モードにおけるCCD
出力とビデオ出力のタイミングを示すタイミングチャー
ト。
FIG. 4 is a CCD in a normal sensitivity mode of a solid-state imaging device.
6 is a timing chart showing the timing of output and video output.

【図5】固体撮像装置の高感度モードにおけるCCD出
力とビデオ出力のタイミングを示すタイミングチャー
ト。
FIG. 5 is a timing chart showing timings of a CCD output and a video output in a high sensitivity mode of the solid-state imaging device.

【図6】本発明のもう1つ他の実施の形態の固体撮像装
置の低ノイズ化回路を示すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a solid-state imaging device according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来例の固体撮像装置の低ノイズ化回路を示す
ブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a noise reduction circuit of a conventional solid-state imaging device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…撮像素子 6…加算器 9…フレームメモリ(遅延手段) 10…減算器 11…乗算器 12A…係数器 13…フィルタ回路 14…低ノイズ化回路ブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image sensor 6 ... Adder 9 ... Frame memory (delay means) 10 ... Subtractor 11 ... Multiplier 12A ... Coefficient unit 13 ... Filter circuit 14 ... Noise reduction circuit block

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田代 圭 埼玉県深谷市幡羅町1丁目9番2号 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 大久保 正俊 埼玉県深谷市幡羅町1丁目9番2号 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 中尾 彰 埼玉県深谷市幡羅町1丁目9番2号 株式 会社東芝深谷工場内 (72)発明者 桜井 哲夫 東京都港区新橋3丁目3番9号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 Fターム(参考) 4M118 AA05 AA10 AB01 BA10 DD09 DD10 FA06 GC08 5C024 AA01 CA05 DA01 FA01 FA11 GA11 HA01 HA02 HA06 HA10 HA14 HA17 HA18 HA19 JA21 5C065 AA01 BB22 DD02 GG01 GG02 GG11 GG18 GG21 GG22 GG23 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kei Tashiro 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama Prefecture Inside the Toshiba Fukaya Plant (72) Inventor Masatoshi Okubo 1-9-1-2 Harara-cho, Fukaya-shi, Saitama No. Inside the Toshiba Fukaya Plant (72) Inventor Akira Nakao 1-9-2 Hara-cho, Fukaya-shi, Saitama Prefecture Inside the Toshiba Fukaya Plant (72) Inventor Tetsuo Sakurai 3-3-1-9 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo F-term (reference) in Toshiba AE Corporation 4M118 AA05 AA10 AB01 BA10 DD09 DD10 FA06 GC08 5C024 AA01 CA05 DA01 FA01 FA11 GA11 HA01 HA02 HA06 HA10 HA14 HA17 HA18 HA19 JA21 5C065 AA01 BB22 DD02 GG01 GG21 GG21 GG22 GG23

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】撮像素子から出力される映像信号を一方の
加算入力とする加算器と、 この加算器の出力を1フレーム(又は1フィールド)遅
延させる遅延手段と、 この遅延手段からの1フレーム(又は1フィールド)遅
延された映像信号と前記加算器に入力する前記映像信号
との差分をとる減算器と、 この減算器からの出力を所定の係数と乗算し、前記加算
器の他方の加算入力とする乗算器と、 前記係数を発生するもので、該係数は前記減算器の差分
の値に応じて1画素単位で制御可能とされる係数器とを
具備したことを特徴とする固体撮像装置の低ノイズ化回
路。
1. An adder that uses a video signal output from an image sensor as one of its inputs, delay means for delaying the output of the adder by one frame (or one field), and one frame from the delay means. (Or one field) a subtractor for taking the difference between the delayed video signal and the video signal input to the adder; multiplying the output from the subtracter by a predetermined coefficient, and adding the other of the adders A solid-state imaging device comprising: a multiplier as an input; and a coefficient unit for generating the coefficient, wherein the coefficient is controllable on a pixel-by-pixel basis according to a difference value of the subtractor. Noise reduction circuit for equipment.
【請求項2】前記係数器で係数を制御した際に、該係数
の切り換えぎわでの画質劣化を抑えるフィルタ回路をさ
らに具備したことを特徴とする請求項1記載の固体撮像
装置の低ノイズ化回路。
2. The solid-state imaging device according to claim 1, further comprising a filter circuit that suppresses image quality deterioration due to coefficient switching when the coefficient is controlled by the coefficient unit. circuit.
【請求項3】前記係数器は、前記減算器からの差分が大
きくなるのに伴って前記係数を小さくし、前記減算器か
らの差分が小さくなるのに伴って前記係数を大きく設定
することを特徴とする請求項1又は2に記載の固体撮像
装置の低ノイズ化回路。
3. The method according to claim 2, wherein the coefficient unit sets the coefficient smaller as the difference from the subtractor increases, and sets the coefficient larger as the difference from the subtractor decreases. 3. The circuit for reducing noise of a solid-state imaging device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】撮像素子から出力される撮像信号に基づく
輝度信号を一方の加算入力とする第1の加算器と、この
第1の加算器の出力を1フレーム(又は1フィールド)
遅延させる第1の遅延手段と、この第1の遅延手段から
の1フレーム(又は1フィールド)遅延された輝度信号
と前記第1の加算器に入力する前記輝度信号との差分を
とる第1の減算器と、この第1の減算器からの出力を所
定の第1の係数と乗算し、前記第1の加算器の他方の加
算入力とする第1の乗算器と、前記第1の係数を発生す
るもので、該第1の係数は前記第1の減算器の差分の値
に応じて1画素単位で制御可能とされる第1の係数器と
を備えた第1の低ノイズ化回路ブロックと、 前記撮像素子から出力される撮像信号に基づく色差信号
を一方の加算入力とする第2の加算器と、この第2の加
算器の出力を1フレーム(又は1フィールド)遅延させ
る第2の遅延手段と、この第2の遅延手段からの1フレ
ーム(又は1フィールド)遅延された色差信号と前記第
2の加算器に入力する前記色差信号との差分をとる第2
の減算器と、この第2の減算器からの出力を所定の第2
の係数と乗算し、前記第2の加算器の他方の加算入力と
する第2の乗算器と、前記第2の係数を発生するもの
で、該第2の係数は前記第2の減算器の差分の値に応じ
て1画素単位で制御可能とされる第2の係数器とを備え
た第2の低ノイズ化回路ブロックとを具備したことを特
徴とする固体撮像装置の低ノイズ化回路。
4. A first adder having a luminance signal based on an image pickup signal output from an image pickup device as one addition input, and an output of the first adder as one frame (or one field).
First delay means for delaying, and a first delay means for calculating a difference between the luminance signal delayed by one frame (or one field) from the first delay means and the luminance signal input to the first adder. A subtractor, a first multiplier that multiplies an output from the first subtractor by a predetermined first coefficient, and uses the output as the other addition input of the first adder, A first coefficient unit, wherein the first coefficient is controllable on a pixel-by-pixel basis according to a difference value of the first subtractor. A second adder that uses a color difference signal based on an image pickup signal output from the image pickup device as one addition input, and a second adder that delays the output of the second adder by one frame (or one field). Delay means and one frame (or one field) delay from the second delay means. A second calculating unit that calculates a difference between the extended color difference signal and the color difference signal input to the second adder;
And the output from the second subtractor is converted to a predetermined second
And a second multiplier for multiplying the second adder by the second adder and generating the second coefficient, wherein the second coefficient is the second adder of the second adder. A second noise reduction circuit block including a second coefficient unit that can be controlled in units of one pixel in accordance with a value of the difference.
【請求項5】前記第1の係数器で第1の係数を制御した
際に、該第1の係数の切り換えぎわでの画質劣化を抑え
る第1のフィルタ回路と、 前記第2の係数器で第2の係数を制御した際に、該第2
の係数の切り換えぎわでの画質劣化を抑える第2のフィ
ルタ回路とをさらに具備したことを特徴とする請求項4
記載の固体撮像装置の低ノイズ化回路。
5. A first filter circuit which suppresses image quality deterioration due to switching of the first coefficient when the first coefficient is controlled by the first coefficient unit. When controlling the second coefficient, the second coefficient
And a second filter circuit for suppressing image quality deterioration due to the switching of the coefficient.
2. A noise reduction circuit for a solid-state imaging device according to claim 1.
【請求項6】前記第1の係数器は、前記第1の減算器か
らの差分が大きくなるのに伴って前記第1の係数を小さ
くし、前記第1の減算器からの差分が小さくなるのに伴
って前記第1の係数を大きく設定し、 前記第2の係数器は、前記第2の減算器からの差分が大
きくなるのに伴って前記第2の係数を小さくし、前記第
2の減算器からの差分が小さくなるのに伴って前記第2
の係数を大きく設定することを特徴とする請求項4又は
5に記載の固体撮像装置の低ノイズ化回路。
6. The first coefficient unit decreases the first coefficient as the difference from the first subtractor increases, and decreases the difference from the first subtractor. The first coefficient is set to be large according to the above, and the second coefficient unit decreases the second coefficient as the difference from the second subtractor increases, and the second coefficient As the difference from the subtractor becomes smaller, the second
The noise reduction circuit for a solid-state imaging device according to claim 4, wherein the coefficient is set to be large.
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