JP2004304706A - Solid-state imaging apparatus and interpolation processing method thereof - Google Patents

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JP2004304706A
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Masaya Tamaru
雅也 田丸
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Fuji Photo Film Co Ltd
富士写真フイルム株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a solid-state imaging apparatus capable of ensuring a signal electric charge amount and color resolution even when the imaging apparatus adopts micro pixels and obtaining an image excellently balanced with a reproduction band and to provide a signal processing method thereof.
SOLUTION: A color filter 40 employs four kinds, that is, green (G), white (W), red (R), and blue (B) color filter segments, the color filter segments are arranged such that white segments used for a luminance signal are most placed around each green segment at its upper / lower / left / right positions so as to ensure the signal electric charge amount obtained for the luminance signal, red and blue segments are placed at four diagonal corners of each green segment in a complete checkered pattern, a spatial frequency of the white segments is formed in a shape of turning a square obliquely by 45 degrees, the green segments are formed in a square shape within the turned shape, and image data are generated in a relation that red and blue image data are formed in the same form as the turned form within the square.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、固体撮像装置に関し、とくにディジタルカメラ等の画像入力装置に適用して好適なものであり、また、本発明は固体撮像装置の補間方法に関し、とくに、使用する色属性のうち、実際に得られる色属性の画素データ以外の色属性の画素データを周囲に位置する画素データにより補間して生成する方法である。 The present invention relates to a solid-state imaging device, and in particular be suitably applied to an image input device such as a digital camera, also relates to the interpolation method of the present invention is a solid-state imaging device, in particular, of the color attribute used, actual a method for generating interpolated by the pixel data located around the pixel data of the color attribute other than the pixel data of the color attribute obtained.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
人間の視覚においてより重要な解像度は、色よりも輝度の解像度である。 More importantly resolution in human vision is the resolution of the luminance than color. 実際、固体撮像装置には、一般的に輝度解像度を重視した、たとえばベイヤ配列や画素ずらししたG正方RB完全市松という色フィルタ配列および補間処理が行われている。 In fact, the solid-state imaging device, generally an emphasis on brightness resolution, for example, a Bayer array or the pixel shift and color filter array and the interpolation processing of G square RB completely checkered was has been performed.
【0003】 [0003]
ところで、近年、固体撮像素子の多画素化が急速に進んでいる。 In recent years, the number of pixels of the solid-state imaging device is proceeding rapidly. これにより、固体撮像素子は、一般ユーザが使用する上で十分な輝度解像度が得られている。 Thus, the solid-state imaging device has sufficient brightness resolution can be obtained on a general user to use. ところで、上述した多画素化にともない固体撮像素子には著しい微細化が行われている。 However, significant miniaturization is being performed on the solid-state imaging device with the large number of pixels as described above. すなわち、一画素の占める感光面積が小さくなることから、固体撮像素子には生成される信号電荷量が十分得られず、ノイズが懸念されている。 That is, since the photosensitive area occupied by one pixel becomes smaller, not obtained signal charge quantity to be generated is sufficient to solid-state imaging device, noise is concerned. この懸念の対策としては、感度アップの重視がある。 As a measure of this concern, there is an emphasis on sensitivity up.
【0004】 [0004]
特開平8−23542号公報に記載の撮像装置は、現状の重視する点を考慮しながら、色再現を保つ撮像装置を提案している(特許文献1を参照)。 The imaging device described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-23542 (see Patent Document 1) taking into account the point of focus of the current, proposes an imaging device to keep the color reproduction. この撮像装置は、3種類の色フィルタセグメント、透明なフィルタセグメントYと、色差信号に関わる赤(R)フィルタセグメントおよび青(B)フィルタセグメントを隣接させている。 The imaging device is arranged adjacent three color filter segments, a transparent filter segment Y, red involved in color difference signals (R) filter segment and blue (B) filter segments. また、撮像装置は、同色の色フィルタセグメント同士を水平および垂直方向にそれぞれ3画素間隔でオフセット配置している。 The imaging device is offset disposed in each of the three pixel interval of the same color of a color filter segments with each other in the horizontal and vertical directions. この配置以外の色フィルタセグメントは透明なフィルタセグメントYを使用することになり、この結果、フィルタセグメントが増える。 Color filter segment other than this arrangement would use a transparent filter segment Y, the result, the filter segment is increased. この増加は、感度アップをもたらす。 This increase results in a sensitivity up. また、上述した2種類の色フィルタセグメントは、配置関係から配置した各方向における色解像度を向上させることが記載されている。 Further, two kinds of color filter segments described above, it is described that improve the color resolution in each direction arranged from the arrangement relationship.
【0005】 [0005]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開平8−23542号公報。 JP 8-23542 discloses.
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
しかしながら、この提案は、これまでのカラーフィルタの配列に比べて透明なフィルタセグメントYを増やすことにより、色解像度が低下する。 However, this proposal, by increasing the transparent filter segments Y in comparison with the arrangement of the color filters so far, the color resolution decreases. 提案された複数の色フィルタ配列は、いずれも色解像度の低下だけでなく、再現帯域のバランスも悪い。 Proposed plurality of color filter array are all well reduction of color resolution, and bad balance of the reproduction frequency band. このため、この撮像装置では、エリアシングが起きやすい。 Therefore, in the imaging apparatus, it is prone aliasing.
【0007】 [0007]
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、撮像装置の画素を微細化しても、信号電荷量および色解像度を確保し、再現帯域のバランスがよい画像を得ることができる固体撮像装置およびその信号処理方法を提供することを目的とする。 The present invention is to eliminate the drawbacks of the prior art, even if miniaturized pixels of the imaging device, ensuring the signal charge amount and color resolution, a solid-state imaging device and can balance the reproduction frequency band to obtain a good image and to provide the signal processing method.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を分光感度特性の異なる色フィルタセグメントによって形成された色フィルタ手段に入射させ、色フィルタセグメントを透過した光を電気信号に変換する受光素子が2次元アレイ状に配設され、この2次元アレイ状の受光素子それぞれから得られた電気信号を撮像信号として信号処理を施す信号処理手段を介して画像信号を生成する固体撮像装置において、色フィルタ手段は、入射光を透過する領域として第1から第4の色フィルタセグメントを用い、第1の色フィルタセグメントに対して上下左右の位置に第2の色フィルタセグメントが配され、第1の色フィルタセグメントに対する2つの対角に位置する色フィルタセグメントをそれぞれ同色にして、2つの対角のうち、一方の For the present invention to solve the above problems, is incident on the color filter means formed by different color filter segments of spectral sensitivity characteristics of the incident light from the scene, the light transmitted through the color filter segments to an electrical signal provided on the light receiving element is a two-dimensional array for converting solid-state imaging to generate an image signal an electric signal obtained from the two-dimensional each array of the light receiving element through the signal processing means for performing signal processing as an image signal in the device, the color filter means, using the fourth color filter segment from the first as a region for transmitting the incident light, the second color filter segments arranged in vertical and lateral position relative to the first color filter segment , and the color filter segment located two diagonal for the first color filter segment same color each of the two diagonal, in one 角に第3および第4の色フィルタセグメントのいずれかが配設され、他方の対角に一方の対角において色選択されていない色フィルタセグメントが配設されることを特徴とする。 One of the third and fourth color filter segments are arranged in the corners, the color filter segments that are not color selection in one diagonal to the other diagonal is characterized in that it is arranged.
【0009】 [0009]
本発明の固体撮像装置は、4種類の色フィルタセグメントの配設にともなって形成されるパターンから、輝度信号として用いる第2の色の画素データが最も多く得られ、輝度信号として得られる信号電荷量を確保し、各色を空間周波数で示すと、第2の色の撮像データにより正方形を斜め45°回転した回転形状に形成され、この形状の中に第1の色の撮像データが正方形状に形成され、さらにこの正方形内に第3および第4の色の撮像データが回転形状と同じ形状に形成される関係に撮像データを生成して、色解像度および再現帯域のバランスを良好なものにしている。 The solid-state imaging device of the present invention, four types of the pattern formed in accordance with the arrangement of color filter segments, a second color pixel data to be used as the luminance signal is obtained most, signal charges obtained as the luminance signal securing the amount, if indicated by the color spatial frequency, the square by the second color imaging data formed on the rotary shape rotated oblique 45 °, the imaging data of the first color in a square shape in this shape is formed, further the third and fourth color imaging data in this square and image pickup data on the relationship that is formed in the same shape as the rotational shape, and a balance of color resolution and reproducibility band favorable there.
【0010】 [0010]
また、本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光を分光感度特性の異なる色フィルタセグメントによって形成された色フィルタ手段に入射させ、色フィルタセグメントを透過した光を電気信号に変換する受光素子が2次元アレイ状に配設され、この2次元アレイ状の受光素子それぞれから得られた電気信号を撮像信号として信号処理を施す信号処理手段を介して画像信号を生成する固体撮像装置において、色フィルタ手段は、入射光を透過する領域として第1から第4の色フィルタセグメントを用い、第1の色フィルタセグメントに対して上下左右の位置に第2の色フィルタセグメントが配され、第1の色フィルタセグメントに対する2つの対角に位置する色フィルタセグメントをそれぞれ同色にして、2つの対角のうち、 In order the present invention is to solve the above problems, is incident on the color filter means formed by different color filter segments of spectral sensitivity characteristics of the incident light from the scene, the light transmitted through the color filter segments electric arranged light receiving element for converting the signal in a two-dimensional array to generate an image signal through the signal processing means for signal processing the electric signal obtained from the two-dimensional respective array of light receiving elements as an imaging signal subjected in the solid-state imaging device, color filter means, using the fourth color filter segment from the first as a region for transmitting the incident light, the second color filter segments in the vertical and horizontal position with respect to the first color filter segment provided that, in the color filter segment located two diagonal for the first color filter segment same color each of the two diagonal, 方の対角に第3および第4の色フィルタセグメントのいずれかが配設され、他方の対角に前記一方の対角において色選択されていない色フィルタセグメントが配設され、信号処理手段は、第1から第4の色フィルタセグメントを介して得られた撮像信号のディジタル化により撮像データにして、受光素子すべての位置における4種類の色それぞれの撮像データを用いて、第1から第4の色フィルタセグメントのそれぞれが有する分光感度特性に応じて4種類の色のうち、欠如している色属性の画素データを補間して生成する補間手段を含むことを特徴とする。 Square is one of the third and fourth color filter segments of disposed diagonally of said is a color filter segment is provided that is not color selection in one diagonal to the other diagonal, the signal processing means , from the first to the fourth imaging data by digitizing the image signal obtained through the color filter segments, with four kinds of color respective imaging data in the light receiving element every position, the first to fourth of the four kinds of color according to the spectral sensitivity characteristics, each having a color filter segments, characterized in that it comprises an interpolation means for generating interpolated pixel data of the color attributes are lacking.
【0011】 [0011]
本発明の固体撮像装置は、4種類の色フィルタセグメントの配設にともなって形成されるパターンから、輝度信号として用いる第2の色の画素データが最も多く得られる配設にして、輝度信号として得られる信号電荷量を確保し、各色を空間周波数で示すと、第2の色の撮像データにより正方形を斜め45°回転した回転形状に形成され、この形状の中に第1の色の撮像データが正方形状に形成され、さらにこの正方形内に第3および第4の色の撮像データが回転形状と同じ形状に形成される関係に撮像データを生成して、色解像度および再現帯域のバランスを良好なものにし、補間手段で分光感度特性を考慮して補間処理が施されることにより、4色の撮像データのレベルバランスを良好にする。 The solid-state imaging device of the present invention, 4 types of patterns that are formed with the arrangement of color filter segments, in the arrangement in which the second color pixel data is obtained most often used as a luminance signal, a luminance signal ensuring resulting signal charge quantity, indicating each color in the spatial frequency is formed in a rotation shape obtained by rotating a square diagonal 45 ° by the imaging data of a second color, the first color imaging data in this shape There is formed in a square shape, further the third and fourth color imaging data in this square and image pickup data on the relationship that is formed in the same shape as the rotational shape, a good balance between color resolution and reproducibility band to things, by the interpolation process is performed in consideration of the spectral sensitivity characteristic with interpolation means, to improve the level balance of the image data of four colors.
【0012】 [0012]
さらに、本発明は上述の課題を解決するために、被写界からの入射光をそれぞれの分光感度特性に応じて透過させることで色属性を持つ入射光にし、この入射光を電気信号に変換した画素信号として読み出して、この画素信号をディジタル化し、対象の画素データに欠如している色属性を所望の色属性とし、この対象の周囲に位置する所望の色属性と同色の画素データを基に補間してこの画素データの色属性をすべて得る補間方法において、この方法は、分光感度特性のそれぞれに緑色、白色、赤色および青色の色属性を用い、各色属性の配列が緑色を中心に対して白色を上下左右に配し、緑色に対する2組の対角をそれぞれ、赤色の組と青色の組とを配したパターンであり、このパターンに応じて得られる画素データを用いて欠如している Furthermore, since the present invention is to solve the above problems, the incident light having a color attribute by transmitting in accordance with incident light from the scene to the respective spectral sensitivity characteristics, converts the incident light into an electric signal reading a piece of pixel signals, the pixel signal is digitized, the color attribute lacking the target pixel data and desired color attributes, desired color attributes and based on the same color pixel data located around the target in the interpolation method of interpolating to obtain all the color attribute of the pixel data, the method, the green to the respective spectral sensitivity characteristics, white, with red and blue color attribute, with respect to the center array of green for each color attribute arranged white vertically and horizontally Te, respectively two sets of diagonal relative to the green, a pattern which arranged red set and blue pairs, lacking using the pixel data obtained in accordance with this pattern 属性を生成する場合、白色に対する第1の基本単位に分光感度特性を考慮した第1の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して白色の画素データを補間する第1の工程と、緑色に対する第1の基本単位に分光感度特性を考慮した第1の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して緑色の画素データを補間する第2の工程と、赤色および青色のそれぞれに対する第2の基本単位に分光感度特性を考慮した第2の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して赤色および青色のそれぞれの画素データを補間する第3の工程とを含むことを特徴とする。 When generating the attribute, the to and multiplied by a coefficient which is set according to the position of each of the pixels in the first basic unit in consideration of the spectral sensitivity characteristic in the first basic unit for white interpolating the white pixel data 1 second step of the interpolation and steps, the green pixel data by multiplying a coefficient set according to the position of each pixel in a first basic unit in consideration of the spectral sensitivity characteristic in the first basic unit for the green When the respective pixel data of the red and blue by multiplying the coefficient set in accordance with the position of each pixel in the second basic unit in consideration of the spectral sensitivity characteristics in the second basic unit for each of the red and blue characterized in that it comprises a third step of interpolating.
【0013】 [0013]
本発明の固体撮像装置の補間方法は、4種類の色フィルタセグメントの配設にともなって形成されるパターンから、輝度信号として用いる第2の色の画素データが最も多く得られる配設にして、輝度信号として得られる信号電荷量を確保し、第1の基本単位内の各位置に設定した係数を補間対象の色、すなわち白色と緑色に応じて割り当てて配列し、第2の基本単位内の各位置において設定した補間対象の色、すなわち赤色と青色に応じて割り当てて配列し、補間対象に該当する画素データにこれらの係数を掛けて補間することにより、分光感度特性にともなう色バランスのずれをならすように補間して同時化処理を行うことができる。 Interpolation method of the solid-state imaging device of the present invention, 4 types of patterns that are formed with the arrangement of color filter segments, in the arrangement in which the second color pixel data is obtained most often used as a luminance signal, securing the signal charge amount obtained as the luminance signal, the first interpolated coefficients set for each position within the basic unit colors, i.e. arranged allocated in accordance with the white and green, in the second basic unit color interpolation target set at each position, i.e. arranged in assigned according to the red and blue, by interpolating over these coefficients to the pixel data corresponding to the interpolation target, the deviation of color balance due to the spectral sensitivity characteristics it is possible to perform interpolation and synchronization processing to smooth out.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
次に添付図面を参照して本発明による固体撮像装置の一実施例を詳細に説明する。 Next a description will be given of an embodiment of a solid-state imaging device according to the present invention with reference to the accompanying drawings.
【0015】 [0015]
本実施例は、本発明の固体撮像装置をディジタルカメラ10に適用した場合である。 This embodiment is a case of applying the solid-state imaging device of the present invention to a digital camera 10. 本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。 Not shown and described portion having no direct relation with the present invention. 以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。 In the following description, the signal is indicated by reference number attached to connections on which they appear.
【0016】 [0016]
ディジタルカメラ10は、図2に示すように、光学系12、絞り調節機構14、撮像部16、前処理部18、信号処理部20、システム制御部22、操作部24、タイミング信号発生器26、ドライバ28、モニタ30およびストレージ32を含んでいる。 The digital camera 10, as shown in FIG. 2, the optical system 12, an aperture adjustment mechanism 14, the imaging unit 16, the preprocessing section 18, the signal processing unit 20, the system control unit 22, operation unit 24, a timing signal generator 26, driver 28 includes a monitor 30 and storage 32.
【0017】 [0017]
光学系12は、絞り調節機構の他に、図示しないがメカニカルシャッタ、光学系レンズ、ズーム機構、およびオートフォーカス(AF: Automatic Focus)調節機構を含む。 Optical system 12, in addition to the aperture adjusting mechanism, not shown mechanical shutter, optical lens, a zoom mechanism, and autofocus: including (AF Automatic Focus) control mechanism. 光学系12は、光学レンズを上述した各種の機構を調整して入射光を撮像部16に送る機能を有している。 The optical system 12 has a function of sending to the imaging unit 16 to the incident light by adjusting the various mechanisms described above the optical lens.
【0018】 [0018]
ズーム機構は、図示しないが被写界の画角を調整する。 Zoom mechanism is not shown to adjust the angle of the object scene. AF調節機構は、複数の光学レンズの配置を自動的に変位調節して被写体を焦点の合った位置関係に調節する機構である。 AF adjustment mechanism is a mechanism for adjusting the positional relationship that suits the object of focus the arrangement of a plurality of optical lenses automatically displaced adjusted. 機構のそれぞれには、上述した位置に光学レンズを移動させるためモータが配設されている。 Each mechanism, motor for moving the optical lens in the above-mentioned positions is provided. これらの機構は、各モータにドライバ28からそれぞれ供給される駆動信号34に応動して動作している。 These mechanisms are operating in response to the drive signal 34 is supplied from the driver 28 to the respective motors.
【0019】 [0019]
絞り調節機構14は、具体的に図示しないが入射光量を調節するAE(Automatic Exposure)調節機構であり、ドライバ28からの駆動信号36に応じてリング部を回転させる。 Diaphragm adjustment mechanism 14 is not specifically illustrated but is AE (Automatic Exposure) adjusting mechanism for adjusting the amount of incident light, to rotate the ring portion in response to the drive signal 36 from the driver 28. リング部は、羽根を部分的に重ならせてアイリスの形状を丸く形成し、入射する光束を通すようにアイリスを形成する。 Ring portion is rounded to form the shape of the iris by overlapping vanes partially form the iris to pass light beam incident. このようにして絞り調節機構はアイリスの口径を変えている。 In this way, the aperture adjustment mechanism is changing the aperture of the iris. 絞り調節機構14は、メカニカルシャッタをレンズシャッタとして光学系レンズに組み込んでもよい。 Diaphragm adjustment mechanism 14 may be incorporated into optical lens mechanical shutter as a lens shutter.
【0020】 [0020]
メカニカルシャッタは、撮像部16に撮影のとき以外に光が照射されないように遮光するとともに、露光の開始と終了により露光時間を決める機能を有している。 Mechanical shutter, with light shields so as not to be irradiated except when shooting the image pickup unit 16 has a function that determines the exposure time by the start and end of the exposure. メカニカルシャッタには、たとえば一眼レフカメラで使用されているようなフォーカルプレン式がある。 The mechanical shutter, for example, a focal plane type as used in single-lens reflex camera. この方式は、シャッタ幕が縦または横に走り、この瞬間にできるスリットで露光を行うものである。 This method, the shutter curtain running vertically or horizontally, and performs exposure slit which can at this moment. また、上述したようにレンズシャッタ式を用いてもよい。 It is also possible to use a lens shutter type as described above. メカニカルシャッタは、たとえば絞り調節機構14内に設けられている場合、ドライバ28から供給される駆動信号36に応じてシャッタを開閉させるようにするとよい。 Mechanical shutter, for example if provided a throttle control mechanism 14, may be so as to open and close the shutter in response to a drive signal 36 supplied from the driver 28.
【0021】 [0021]
撮像部16は、光学ローパスフィルタ38および色フィルタ40が入射光側に配され、色フィルタセグメントに対応して入射光を光電変換する固体撮像素子42を備えている。 Imaging unit 16 includes an optical low-pass filter 38 and the color filter 40 is disposed on the incident light side, and a solid-state imaging device 42 for photoelectrically converting incident light corresponding to the color filter segments. 光学ローパスフィルタ38は、入射光の空間周波数をナイキスト周波数以下にするフィルタである。 Optical low-pass filter 38 is a filter for the spatial frequencies of the incident light below the Nyquist frequency. 色フィルタ40については後段でさらに説明する。 Further described later for color filter 40. 固体撮像素子42は、電荷結合素子(CCD: Charge Coupled Device)で蓄積した信号電荷を垂直転送路に読み出すトランスファゲート(TG: Transfer Gate)が配設されている。 The solid-state imaging device 42, a charge coupled device (CCD: Charge Coupled Device) Transfer reading out the accumulated signal charge in the vertical transfer path by the gate (TG: Transfer Gate) is disposed. 固体撮像素子42にもドライバ28から駆動信号44が供給されている。 Drive signal 44 from the driver 28 to the solid-state imaging device 42 is supplied. 駆動信号44は、固体撮像素子42の動作モードに応じた水平駆動信号、垂直駆動信号およびOFD(Over Flow Drain)信号等である。 Drive signal 44, the horizontal driving signal corresponding to the operation mode of the solid-state imaging device 42, a vertical drive signal and OFD (Over Flow Drain) signal or the like. 撮像部16は、固体撮像素子42から得られたアナログ電圧信号46を前処理部18に出力する。 Imaging unit 16 outputs an analog voltage signal 46 obtained from the solid-state imaging device 42 to the pre-processing unit 18. 固体撮像素子42は、CCDに限定されるものでなく、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)でもよい。 The solid-state imaging device 42 is not limited to the CCD, it may be a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
【0022】 [0022]
ここで、本実施例の色フィルタ40には、図1に示すように、4色の色フィルタセグメントが配されている。 Here, the color filter 40 of the present embodiment, as shown in FIG. 1, the color filter segments of four colors are arranged. 4色の色フィルタセグメントとは、それぞれ赤色R (第3の色)、緑色G(第1の色)、青色B(第4の色)および白色W(第2の色)である。 The four-color color filter segments of red R (third color), green G (first color), a blue B (fourth color) and white W (second color). ここで、白色 Wは、透明なフィルタセグメントを意味している。 Here, white W means a transparent filter segments.
【0023】 [0023]
これらの色フィルタセグメントによる色パターンは、基本的に、3×3を単位に表す9つの色フィルタセグメントのうち、緑色(G)の色フィルタセグメントを中心に配し、この緑色(G)の色フィルタセグメントに対して上下左右に白色(W)の色フィルタセグメントを配し、さらに緑色(G)の色フィルタセグメントに対する2組の対角位置に対向する色フィルタセグメントの色を1組ずつ同色にして赤色(R)と青色(B)をそれぞれ対応させて配する。 Color pattern by these color filter segments, basically, 3 × 3 of the nine color filter segments representing the units, arranged around the color filter segments of the green (G), the color of the green (G) disposing the color filter segments of the white (W) vertically and horizontally relative to the filter segment, and the same color by further set the color of the color filter segments which faces the two pairs of diagonal positions with respect to the color filter segments of the green (G) each is associated red (R) and blue (B) Te and to distribution. これにより、色パターンは、緑色(G)の色フィルタセグメントに対して赤色(R)と青色(B)に着目すると、RB完全市松パターンになっている。 Thus, the color pattern, the color filter segments of the green (G) and red (R) Focusing on blue (B), have become RB completely checkered pattern.
【0024】 [0024]
図1に示した色パターンを有する色フィルタ40を水平方向および垂直方向の空間周波数の関係を図3に表す。 The color filter 40 having the color pattern shown in FIG. 1 represents the relationship between the horizontal and vertical spatial frequencies in FIG. 水平方向を示す横軸をu、垂直方向を示す縦軸をvとする。 u horizontal axis in the horizontal direction, the vertical axis indicates the vertical direction and v. 図3(a)は、白色(W)の色フィルタセグメントの配設を空間周波数パターン48で表したものである。 FIG. 3 (a) illustrates a disposition of the color filter segments of the white (W) in the spatial frequency pattern 48. この空間周波数パターン48は、正方形を45°回転させた形になる。 The spatial frequency pattern 48 will form rotated square 45 °. 白色(W)の色フィルタセグメントは、色パターン40において最も数多く配され、白色(W)の色フィルタセグメントからの透過光は、光電変換に利用する波長を限定することなく、光電変換に利用して信号電荷を生成し、輝度信号として使う。 Color filter segments of the white (W) is the most numerous disposed in the color pattern 40, the transmitted light from the color filter segments of the white (W), without limiting the wavelength to be used for photoelectric conversion, utilizing the photoelectric conversion generating a signal charge Te, and used as a luminance signal. 多画素化により1画素の生成する信号電荷量が減っても、波長を有効に利用できる色フィルタを数多く用いて、ディジタルカメラ10は画像における信号電荷量を確保する。 Even decreases the amount of signal charge generated by the one pixel by the number of pixels, using a number of color filters that can be effectively utilized wavelength, digital camera 10 to ensure the amount of signal charges in the image. これにより、多画素化にともなって画像に表れるノイズを抑制することができる。 Thus, the noise appearing in the image can be suppressed with the number of pixels.
【0025】 [0025]
緑色(G)の色フィルタセグメントは、図3(b)の空間周波数パターン50で表される。 Color filter segment of green (G) is represented by the spatial frequency pattern 50 of FIG. 3 (b). 緑色(G)の色フィルタセグメントに着目して見ると、図1からわかるように、緑色(G)は、正方形の格子位置に対応して配設されている。 Viewed by focusing on the color filter segments of the green (G), as can be seen from Figure 1, green (G) are arranged corresponding to the square of the lattice positions. したがって、空間周波数パターン50は、空間周波数パターン48に内接する正方形になる。 Therefore, the spatial frequency pattern 50 is a square inscribed in the spatial frequency pattern 48.
【0026】 [0026]
また、完全市松パターンを形成する赤色(R)と青色(B)の色フィルタセグメントは、図3(c)の空間周波数パターン52になる。 The color filter segments of red (R) and blue (B) to form a complete checkered pattern will spatial frequency pattern 52 of FIG. 3 (c). 空間周波数パターン52は、空間周波数パターン48に相似なパターンで、図1の色パターンからわかるように、各軸と交差する位置での空間周波数は半値になる。 Spatial frequency pattern 52 is a similar pattern to the spatial frequency pattern 48, as can be seen from the color pattern of FIG. 1, the spatial frequency at the position intersecting the axes becomes half.
【0027】 [0027]
このように色フィルタセグメントを配することにより、色解像度をたとえば、4×4個を1組と考えると、白色(W)の色フィルタセグメントは、半分の8個であり、RBの色フィルタセグメントは、それぞれ2個ずつ、Gの色フィルタセグメントは4個として、色毎に生成される信号電荷量を確保しながら、色解像度および再現帯域のバランスを良好なものにしている。 By thus arranging the color filter segments, the color resolution example, consider four 4 × a pair with the color filter segments of the white (W) is the eight half color filter segments of RB is two each, color filter segments of G as four, while ensuring the amount of signal charge that is generated for each color, the balance of color resolution and the reproduction frequency band is a good.
【0028】 [0028]
図2に戻って、前処理部18には、ノイズ除去に相関二重サンプリング(Correlated Double Sampling: CDS)回路、ゲイン調整アンプ(GCA: Gain−Controlled Amplifier)、およびA/D変換器(Analog−to−Digital Converter)が含まれている。 Returning to FIG. 2, the preprocessing unit 18, the correlation in the noise removing double sampling (Correlated Double Sampling: CDS) circuit, a gain adjusting amplifier (GCA: Gain-Controlled Amplifier), and A / D converter (Analog- to-Digital Converter) are included. CDS回路には、タイミング信号発生器26からサンプリング信号としてCDSパルス54が供給され、A/D変換器には、変換クロック信号56が供給されている。 The CDS circuit, CDS pulse 54 is supplied as a sampling signal from the timing signal generator 26, the A / D converter, the conversion clock signal 56 is supplied. 前処理部18は、供給されるアナログ信号46に対してノイズ除去、波形整形、ディジタル化を行って得られた撮像データのすべてをディジタルデータ(画像データ)58としてデータバス60を介して信号処理部20に出力する。 Pre-processing unit 18, noise removal to the analog signal 46 supplied, the waveform shaping, digital data (image data) all of the imaging data obtained by performing the digitizing 58 signal processing via the data bus 60 as and outputs it to the part 20.
【0029】 [0029]
信号処理部20は、メモリ制御部62、メインメモリ64、ディジタル処理部66、圧縮伸長処理部68、IF(InterFace)部70および表示制御部72を含む。 The signal processing unit 20 includes a memory controller 62, main memory 64, the digital processing unit 66, the compression and expansion processing unit 68, IF (InterFace) 70, and a display control unit 72. 信号処理部20は、制御バス74を介してシステム制御部22から供給される制御信号76に応じて制御される。 The signal processing unit 20 is controlled in accordance with a control signal 76 supplied from the system controller 22 via the control bus 74. メモリ制御部62は、制御信号76に応じて画像データ58をメインメモリ64に対する書込み/読出しの制御やメインメモリ64に対するリフレッシュ制御等を行う機能を有する。 The memory control unit 62 has a function of performing refresh control such image data 58 to the control and main memory 64 of the write / read to the main memory 64 in response to the control signal 76. メインメモリ64には、たとえばSRAM(Static Random Access Memory)等のメモリが用いられる。 The main memory 64 is, for example, a memory such as a SRAM (Static Random Access Memory) is used.
【0030】 [0030]
ディジタル処理部66は、供給された画像データ58に対して複数のディジタル処理を施す機能を有する。 The digital processor 66 has a function of performing a plurality of digital processing on the image data 58 supplied. 本実施例におけるディジタル処理部66は、図4に示すように、オフセット補正回路78、シェーディング補正回路80、ゲイン補正回路82、ガンマ補正回路84、RGBW補間回路86、色変換回路88、ノイズ低減回路90、輪郭補正回路92および色差マトリクス(MTX:MaTriX)回路94を含んでいる。 Digital processing unit 66 in the present embodiment, as shown in FIG. 4, the offset correction circuit 78, shading correction circuit 80, a gain correction circuit 82, a gamma correction circuit 84, RGBW interpolation circuit 86, the color conversion circuit 88, the noise reduction circuit 90, the contour correction circuit 92 and color difference matrix (MTX: mATRIX) includes circuitry 94.
【0031】 [0031]
オフセット補正回路78は、画像データ58に含まれるオフセット分を補正する機能を有し、シェーディング補正回路80に出力する。 Offset correction circuit 78 has a function of correcting an offset component contained in the image data 58, and outputs the shading correction circuit 80. シェーディング補正回路80は、レンズの周辺で生じるシェーディング現象を電気的に補正する機能を有し、画像に現れるシェーディング特性の逆特性を施すことで補正を行う。 Shading correction circuit 80 has a function of electrically correcting the shading phenomenon caused around the lens is corrected by performing an inverse characteristic of the shading characteristic which appears in the image. シェーディング補正回路80は、補正した画像データをゲイン補正回路82に出力する。 Shading correction circuit 80 outputs the corrected image data to the gain correction circuit 82.
【0032】 [0032]
ゲイン補正回路82は、供給されるオフセットおよびシェーディング補正済みの画像データに対してゲイン量を補正し、ガンマ補正回路84に出力する。 Gain correction circuit 82, the gain amount is corrected for offset and shading corrected image data is supplied, and outputs the gamma correction circuit 84. ガンマ補正回路84は、非直線性の特性に合わせる補正機能である。 Gamma correction circuit 84, a correction function to match the nonlinear characteristics. ガンマ補正回路84は、たとえばガンマ補正用のルックアップテーブルを含む。 Gamma correction circuit 84 includes, for example, a look-up table for gamma correction. ガンマ補正回路84は、メインメモリ64から供給される画像データをルックアップテーブルのデータを用いて変換し、ガンマ補正する。 Gamma correction circuit 84, and converted using the data of the look-up table image data supplied from the main memory 64, to the gamma correction. ガンマ補正回路84は補正した画像データをRGBW補間回路86に送る。 Gamma correction circuit 84 sends the image data obtained by correcting the RGBW interpolator 86.
【0033】 [0033]
RGBW補間回路86は、本発明の特徴を備える回路で、赤色(R), 緑色(G), 青色(B)および白色(W)の4種類の色パターンに供給される画像データに対して各画素の位置にて欠如している色属性の画素データを補間により生成する機能を有している。 RGBW interpolation circuit 86, the circuit with the features of the present invention, each for red (R), green (G), the image data supplied to the four kinds of color patterns of blue (B) and white (W) and it has a function of generating the interpolated pixel data of the color attributes are lacking at the position of the pixel. RGBW補間回路86は、図5に示す各色毎に2次元フィルタ回路96, 98, 100を備えている。 RGBW interpolator 86 includes a two-dimensional filter circuit 96, 98, 100 for each color shown in FIG. 2次元フィルタ回路96, 98, 100は、補間に利用する画素数を基本単位に基本単位の中心位置の画素データを算出して、補間する。 Two-dimensional filter circuit 96, 98, 100, the number of pixels used for interpolation in the base unit to calculate the pixel data of the center position of the base unit, to interpolate. 2次元フィルタ回路96, 98は基本単位が9画素であり、2次元フィルタ回路100は基本単位が25画素である。 The two-dimensional filter circuit 96, 98 is the basic unit is 9 pixels, two-dimensional filter circuit 100 is the basic unit is 25 pixels. ただし、2次元フィルタ回路96, 98, 100は、各基本単位において、求める色(属性)以外の色の画素データは0として扱い、補間を行う。 However, two-dimensional filter circuit 96, 98, 100 treats each basic unit, as 0 color of the pixel data other than the color (attribute) for obtaining performs interpolation.
【0034】 [0034]
図5(a)の2次元フィルタ回路96は、白色(W)に対する係数を示している。 Figure 5 two-dimensional filter circuit 96 (a) shows the coefficients for white (W). 基本単位を枠とみなし枠内に存在する白色(W)の画素データに対応する係数を掛けて加算し、中心の位置における白色(W)の画素データとして補間し、欠如している白色(W)を生成する。 The basic unit is added by multiplying the coefficient corresponding to the pixel data of white (W) present in the frame is regarded as a frame, interpolating the pixel data of white (W) at the position of the center, The missing white (W ) to generate. 2次元フィルタ回路96は、図1の色フィルタ40における色フィルタセグメントの配列パターンにおける白色(W)が最も多く、かつ図3(a)の空間周波数が示すように広い帯域をカバーする分布関係にあることから、基本単位を9画素にしている。 Two-dimensional filter circuit 96, a distribution relationship white in the arrangement pattern of the color filter segments of the color filter 40 in FIG. 1 (W) is to cover a wide band as shown by the spatial frequency of the most, and FIGS. 3 (a) since there is a basic unit to 9 pixels. さらに、この関係と分光感度特性を考慮して9画素のうち、係数は、中心位置を1、 中心の上下左右の位置を0.25、中心に対する対角位置を0に設定している。 Furthermore, among the nine pixels in consideration of the spectral sensitivity characteristics with this relationship, the coefficients, the center position 1, 0.25 the position of the vertical and horizontal center, a diagonal position with respect to the center is set to 0.
【0035】 [0035]
2次元フィルタ回路98において図1に示す緑色(G)の画素数は、数多くはないが、図3(b)に示す空間周波数がカバーする空間周波数の分布および分光感度特性を考慮して、9画素を基本単位にしている。 The number of pixels the green (G) shown in FIG. 1 in the two-dimensional filter circuit 98 is a number not, taking into account the distribution and spectral sensitivity characteristics of the spatial frequency is a spatial frequency shown in FIG. 3 (b) covering, 9 They are the basic units of pixels. とくに、分光感度特性を考慮して、係数は、中心位置を1、 中心の上下左右の位置を0.5、中心に対する対角位置を0.25に設定している。 In particular, considering the spectral sensitivity characteristics, the coefficients, the center position 1, the position of the vertical and horizontal center 0.5, are set diagonal position to 0.25 with respect to the center. 図5(b)の2次元フィルタ回路98は、緑色(G)に対する係数を示し、基本単位を枠とみなし枠内に存在する緑色(G)の画素データに対応する係数を掛けて加算し、中心の位置における緑色(G)の画素データとして補間し、欠如している緑色(G)を生成する。 Figure 5 two-dimensional filter circuit 98 (b) shows the coefficient for the green (G), is added over a coefficient corresponding to the pixel data of the green (G) present a basic unit in the frame is regarded as a frame, interpolated as pixel data of the green (G) at the position of the center, to produce a green (G) lacking.
【0036】 [0036]
また、図5(c)の2次元フィルタ回路100は、赤色(R)/青色(B)に対する係数を示している。 Further, FIG. 5 two-dimensional filter circuit 100 (c) shows the coefficients for the red (R) / blue (B). 基本単位を枠とみなし枠内に存在する赤色(R)/青色(B)の画素データに対応する係数を掛けて加算し、中心の位置における赤色(R)/青色(B)の画素データとして補間し、欠如している赤色(R)/青色(B)のそれぞれを生成する。 Adding and multiplied by a coefficient corresponding to the pixel data of red present the basic unit in the frame is regarded as a frame (R) / blue (B), as the pixel data of the red (R) / blue (B) at the position of the center interpolated, to generate respective red lacking (R) / blue (B). この2色は、完全市松パターンを形成する位置関係から、空間周波数の分布は狭い。 The two colors, from the positional relationship to form a complete checkered pattern, the distribution of the spatial frequency is narrow. すなわち、2色を含むパターンは広い領域を設定することになる。 In other words, the pattern includes two colors will be set a large area. このことから、基本単位は25画素としている。 Therefore, the basic unit is set to 25 pixels. 2色の分光感度特性も白色(W)や緑色(G)に比べて低い。 The spectral sensitivity characteristics of the two colors is also lower than the white (W) and green (G). 分光感度特性を考慮して、係数は、パターンの中心位置を1、中心の外周に位置する8つに対して0.5、この外周位置の上下左右に対して0.25、中心に対する最外周の対角位置を0に設定している。 Considering the spectral sensitivity characteristics, the coefficients outermost 0.25, with respect to the center of the center position of the pattern 1, 0.5 for 8 located on the outer periphery of the center, with respect to vertical and horizontal of the outer peripheral position the diagonal position of is set to 0.
【0037】 [0037]
RGBW補間回路86は、色のパターンおよび感度も考慮に入れて係数を設定した2次元フィルタ回路96, 98, 100を用い、とくに白色(W)の感度レベルを緑色(G)の感度レベルに合わせた2次元フィルタ回路96を用いることにより、色毎の解像度や再現帯域のバランスを良好なものにして、4色の色パターンにおける同時化を行う。 RGBW interpolation circuit 86 uses the color two-dimensional filter circuit 96, 98, 100 patterns and sensitivity were set coefficient taking into account the, in particular combined the sensitivity level of the white (W) to the sensitivity level of the green (G) It was by using a two-dimensional filter circuit 96, the balance of the resolution and the reproduction frequency band of each color in the favorable, simultaneous reduction in four-color color patterns. RGBW補間回路86は、RGBの三原色の画素データ102, 104, 106を色変換回路88に送り、白色(W)の画素データ108を輝度信号としてノイズ低減回路90に出力する。 RGBW interpolation circuit 86 sends the pixel data 102, 104, 106 of the three primary colors of RGB to the color conversion circuit 88, and outputs the pixel data 108 of the white (W) to the noise reduction circuit 90 as a luminance signal.
【0038】 [0038]
色変換回路88は、供給される三原色RGBの画素データ102, 104, 106を3刺激値として用いて色信号110を生成する機能を有する。 The color conversion circuit 88 has a function of generating a color signal 110 with pixel data 102 of the three primary colors RGB supplied, 104, 106 as the tristimulus values. 色変換回路88は、生成した色信号110をノイズ低減回路90に出力する。 The color conversion circuit 88 outputs the generated color signal 110 to the noise reduction circuit 90.
【0039】 [0039]
ノイズ低減回路90は、供給される信号に含まれるノイズ成分を抑制するフィルタ機能を有している。 Noise reduction circuit 90 has a suppressing filter function the noise components contained in the signals supplied. ノイズ低減回路90は、図示しないが、ローパスフィルタと、メディアンフィルタとを含む。 Noise reduction circuit 90, although not shown, includes a low-pass filter, and a median filter. ローパスフィルタは、輝度信号として供給される白色(W)の画素データ108と色信号110に対してエリアシングが生じないように広い帯域にわたって信号を通す機能を有する。 Low pass filter has a function to pass a signal over a wide band so as not to cause aliasing on the pixel data 108 and the chrominance signal 110 of the white (W) supplied as the luminance signal. メディアンフィルタは、画像におけるエッジをぼかすことなく、雑音を減らす機能を有する。 Median filter, without blurring the edges in the image, has a function to reduce noise. ノイズ低減回路90は、輝度信号112を輪郭補正回路92および色差MTX回路94にそれぞれ出力し、色信号114を色差MTX回路94に出力する。 Noise reduction circuit 90 outputs the luminance signal 112 to the contour correction circuit 92 and a color difference MTX circuit 94, and outputs a color signal 114 to the color difference MTX circuit 94.
【0040】 [0040]
輪郭補正回路92は、供給される輝度信号112に含まれる画像中のエッジ部分を強調するアパーチャ補正機能を有する。 Contour correction circuit 92 has a highlight aperture correction function an edge portion in an image included in the luminance signal 112 is supplied. 輪郭補正回路92は、輪郭の補正された輝度信号116を出力する。 Contour correction circuit 92 outputs the corrected luminance signal 116 of the contour. 色差MTX回路94は、供給される輝度信号と色信号とを基に演算して色差信号118を出力する。 Color difference MTX circuit 94 outputs the color difference signals 118 by calculating based on a luminance signal and a color signal supplied.
【0041】 [0041]
図2に戻って、圧縮伸長処理部68は、静止画や動画(ムービ)モードにおいて供給される画像データ(Y/C)や色差データ等にJPEG(Joint Photographic coding Experts Group)やMPEG(Moving Picture coding Experts Group)−1, MPEG−2等の規格でそれぞれ、圧縮処理を施す。 Returning to FIG. 2, the compression and expansion processing unit 68, image data (Y / C) or JPEG color difference data and the like (Joint Photographic coding Experts Group) which is supplied in the still image or video (movie) mode or MPEG (the Moving Picture coding Experts Group) -1, respectively standards such as MPEG-2, subjected to a compression process. 圧縮伸長処理部68は、圧縮処理した画像データをインタフェース(IF)部70に供給する。 Decompression processor 68 supplies the image data compression process to the interface (IF) unit 70. インタフェース部70は、ストレージ32のカード記録媒体との書込み/読出しにおける電気的な特性を調整したり、タイミング調整したりする機能を有し、処理された画像データをストレージ32に出力している。 Interface unit 70, to adjust the electrical characteristics of the writing / reading of a card recording medium of the storage 32 has a function or timing adjustment, and outputs the processed image data to the storage 32. また、圧縮伸長処理部68は、ストレージ部32に記録した画像データを読み出し、インタフェース部70、データバス60を介して供給される画像データに伸長処理を施す。 Further, the compression and expansion processing unit 68 reads the image data recorded in the storage unit 32, interface unit 70, performs decompression processing on the image data supplied via the data bus 60. この伸長処理は、圧縮処理の逆処理である。 The decompression process is the inverse process of compression.
【0042】 [0042]
表示制御部72は、ディジタル処理部66で生成した画像データや再生にともなってストレージ32から読み出した画像データに伸長処理して得られた画像データ等に対してRGB変換を行い、このRGB変換した画像データをモニタ30が表示可能な画素サイズにする機能を有している。 The display control unit 72 performs RGB conversion on image data obtained by decompression processing on image data read from the storage 32 with the image data and reproduction generated by the digital processing unit 66, and the RGB conversion image data monitor 30 has a function to displayable pixel size. 表示制御部72は、制御バス74を介して供給される制御信号76に応じて動作する。 The display control unit 72 operates in response to a control signal 76 supplied via the control bus 74. 画像表示におけるサイズは、間引き処理によって破綻のない画像を生成する。 Size of the image display generates an image without collapse by thinning-out process. 表示制御部72は、生成した画像データをモニタ30に供給する。 The display control unit 72 supplies the generated image data to the monitor 30.
【0043】 [0043]
なお、信号処理部20は、図示しないが評価値算出部を含めてもよい。 The signal processing unit 20, although not shown may include an evaluation value calculation unit. 評価値算出部は、AE、AF、シャッタ速度、AWB(Automatic White Balance)および階調補正に用いる積算値を算出する演算機能等を備える。 Evaluation value calculation unit includes AE, AF, shutter speed, a calculation function for calculating the integrated value to be used in AWB (Automatic White Balance) and the gradation correction. 評価値算出部は、算出された積算値をパラメータとしてシステム制御部22に供給する。 Evaluation value calculating unit is supplied to the system controller 22 the calculated integrated values ​​as parameters. また、信号処理部20には、タイミング信号発生器26から図示しないタイミング信号が供給されている。 Further, the signal processing unit 20, a timing signal (not shown) from the timing signal generator 26 is supplied.
このタイミング信号は、水平同期信号HD、垂直同期信号VDや各部の動作クロック等を含んでいる。 The timing signal includes a horizontal synchronizing signal HD, the operation clock and the like of the vertical synchronizing signal VD and each unit.
【0044】 [0044]
システム制御部22は、カメラ全体の汎用な部分やディジタル処理を行う部分を制御するマイクロコンピュータまたはCPU(Central Processing Unit)である。 The system control unit 22 is a microcomputer or a CPU for controlling the part for performing general-purpose parts and digital processing of the entire camera (Central Processing Unit).
システム制御部22は、図示しないが、シーン判別や所定の係数を格納するEEPROMや動作手順の指示プログラムを格納するROM(Read Only Memory)等を含んでいる。 The system control unit 22, although not shown, includes a ROM for storing an instruction program EEPROM and operation procedure for storing the scene discrimination and predetermined coefficients (Read Only Memory) or the like. システム制御部22は、たとえば供給される積算値とあらかじめ設定した所定の積算値とを比較し、この比較結果に応じて制御信号120, 122をそれぞれ、生成してタイミング信号発生器26およびドライバ28に出力する。 The system control unit 22, for example, compares the predetermined integrated value set in advance and the integrated value supplied, control signals 120, 122 in accordance with the comparison result, generates and timing signal generator 26 and driver 28 and outputs it to.
【0045】 [0045]
システム制御部22は、操作部24から供給されるモードや操作のトリガを指示する指示信号124を受けて、指示信号124に応じてディジタルカメラ10を静止画撮影モード、動画撮影モード、低感度モードおよび高感度モード等に設定し、図示しないレリーズシャッタボタンから撮像タイミングの報知を受けて、積算値に応じた制御信号76, 120, 122をそれぞれ、生成する。 The system control unit 22 receives an instruction signal 124 for instructing a mode and operation trigger supplied from the operation unit 24, the still image shooting mode digital camera 10 in response to an instruction signal 124, moving image photographing mode, the low-sensitivity mode and set the high-sensitivity mode and the like, receives the notification of the imaging timing from the shutter release button, not shown, a control signal 76 corresponding to the integrated value, 120, 122, respectively, to produce.
【0046】 [0046]
操作部24は、図示しないがモード選択部およびレリーズシャッタボタンを含んでいる。 Operation unit 24 includes a not shown mode selector and the shutter release button. モード選択部は、静止画撮影モードおよび動画撮影モード、ならびに低感度モードおよび高感度モード等のようにいくつかあるモードのうち、いずれのモードにするか選択を行う。 Mode selecting unit, the still image shooting mode and moving image shooting mode, and among of several modes, as such low-sensitivity mode and high-sensitivity mode, make a selection or to any of the modes. モード選択部は、選択したモードを指示信号124としてシステム制御部22に出力する。 Mode selector outputs the selected mode as an instruction signal 124 to the system control unit 22.
【0047】 [0047]
レリーズシャッタボタンは、2段階のストロークを有するボタンで、第1段のストロークでディジタルカメラ10を予備撮像の段階(S1)にし、第2段のストロークで本撮像の段階(S2)にするトリガタイミングを指示信号124としてシステム制御部22に出力する。 The shutter release button is a button having a stroke in two stages, a digital camera 10 in the stroke of the first stage to the stage of preliminary imaging (S1), the trigger timing of the steps of the imaging in the stroke of the second stage (S2) and outputs to the system controller 22 as an instruction signal 124. 操作部24には、この他、ズーム選択スイッチおよび十字ボタンを設けてもよく、液晶表示パネルに表示される条件を選択する機能を持たせてもよい。 The operation unit 24, the other may be provided a zoom selection switch and cross button may have a function of selecting the conditions displayed on the liquid crystal display panel.
【0048】 [0048]
タイミング信号発生器26は、タイミング信号の動作周波数を生成する発振器(SG: Signal Generator)を含む。 The timing signal generator 26 comprises an oscillator for generating an operation frequency of the timing signals: including (SG Signal Generator). SGは、制御信号120に応じて発振周波数を変える機能を有している。 SG has a function of changing the oscillation frequency in response to the control signal 120. SGは、たとえばとくに水平転送信号の生成において通常に使用する第1周波数とこの周波数の半分程度に低下させた第2周波数を発振するとよい。 SG, for example it may in particular oscillates a second frequency that is reduced to about half of this frequency and the first frequency to be used for normal in the production of the horizontal transfer signal.
【0049】 [0049]
また、タイミング信号発生器26は、基準とするクロック信号(図示せず)を基に各種のタイミング信号を生成する。 The timing signal generator 26 (not shown) clock signal as a reference to generate various timing signals based on. タイミング信号には、水平転送信号の他、垂直同期信号、水平同期信号、フィールドシフトパルス、垂直転送信号、および電子シャッタパルス等がある。 The timing signal, another horizontal transfer signal, a vertical sync signal, there is a horizontal synchronizing signal, field shift pulses, vertical transfer signal, and an electronic shutter pulse and the like. また、タイミング信号発生器24は、CDSパルス54および変換クロック信号56も生成して前処理部18に供給している。 The timing signal generator 24 is supplied to the preprocessing unit 18 also generates CDS pulses 54 and converts the clock signal 56. タイミング信号発生器26は、これら生成した垂直同期信号、水平同期信号、フィールドシフトパルス、垂直転送信号、水平転送信号および電子シャッタパルスを含むタイミング信号126をドライバ28に供給している。 The timing signal generator 26, and supplies these generated vertical synchronizing signals, horizontal synchronizing signals, field shift pulses, vertical transfer signal, a timing signal 126 that includes a horizontal transfer signal and electronic shutter pulse to the driver 28.
【0050】 [0050]
ドライバ28は、供給されるタイミング信号126や制御信号122を基に駆動信号34, 36, 44を生成する駆動回路を有している。 The driver 28 includes a drive circuit for generating drive signals 34, 36, 44 based on the timing signal 126 and control signal 122 supplied. ドライバ28は、制御信号122を基に駆動信号34, 36を光学系12の光学レンズおよび絞り調節機構14にそれぞれ供給してAF調節やAE調節を行わせる。 Driver 28 to perform the AF modulating and AE adjust the control signal 122 is supplied respectively drive signals 34, 36 based on the optical lens and an aperture adjusting mechanism 14 of the optical system 12. ドライバ28は、操作部24のレリーズシャッタボタンから供給される本撮像のタイミングに応動してメカニカルシャッタの開閉を行う駆動信号36を絞り調節機構14に設けたメカニカルシャッタに出力する。 The driver 28 outputs the mechanical shutter provided to release in response to the timing of this imaging supplied from the shutter button adjusting mechanism 14 stop the driving signal 36 for opening and closing the mechanical shutter of the operating section 24.
【0051】 [0051]
また、ドライバ28は、タイミング信号126を基に生成した駆動信号44を撮像部16の固体撮像素子42に供給し、各受光素子の感光領域に信号電荷を露光期間中に蓄積させ、蓄積した信号電荷を前述した条件に応じた制御により読み出す。 The driver 28 supplies drive signals 44 generated based on the timing signal 126 to the solid-state imaging device 42 of the imaging unit 16, the signal charge in the photosensitive area of ​​the light receiving elements is accumulated during the exposure period, the accumulated signal reading the control according to the conditions described above the charge. CCDの場合、撮像部16は、この信号電荷を垂直転送レジスタに読み出して、水平転送レジスタに転送させ、さらに水平転送レジスタ、出力アンプを経てアナログ電圧信号46を出力している。 For a CCD, a pickup unit 16 reads the signal charges to the vertical transfer register, then transferred to the horizontal transfer register, and outputs an analog voltage signal 46 via further horizontal transfer register, an output amplifier.
【0052】 [0052]
モニタ30は、表示制御部72を経て供給される画像データを表示する。 Monitor 30 displays the image data supplied via the display control unit 72. モニタ30には、一般的に液晶モニタが用いられる。 The monitor 30, typically a liquid crystal monitor is used. 液晶モニタには、液晶表示コントローラが配設されている。 The liquid crystal monitor, a liquid crystal display controller is arranged. 液晶コントローラは、画像データを基に液晶分子の並び方や電圧の印加によりスイッチング制御している。 LCD controller, is switching controlled by the application of the arrangement and the voltage of the liquid crystal molecules on the basis of the image data. この制御により液晶モニタは、画像を表示する。 Monitor This control displays the image. モニタ30は、液晶モニタに限定されず、小型、画像の確認および電力の消費が抑えられる表示機器であれば、十分に用いることができることは言うまでもない。 Monitor 30 is not limited to a liquid crystal monitor, a small, if the display device confirmation and power consumption of the image is suppressed, it can be used sufficiently course.
【0053】 [0053]
ストレージ32は、半導体メモリ等を記録媒体として用いて、信号処理部20から供給される画像データを記録する。 Storage 32 by using the semiconductor memory or the like as a recording medium, records the image data supplied from the signal processing unit 20. 記録媒体には、光ディスクや光磁気ディスク等を用いてもよい。 The recording medium may be used an optical disc or a magneto-optical disk, or the like. ストレージ32は、各記録媒体に適したピックアップやピックアップと磁気ヘッドを組み合わせて記録再生用ヘッドを用いてデータの書込み/読出しを行う。 Storage 32 writes / reads data by using a recording reproducing head in a combination of the pickup and the pickup and a magnetic head suitable for each recording medium. データの書込み/読出しは、システム制御部22の制御信号76に応じて行われる。 Writing / reading of data is performed in response to the control signal 76 of the system controller 22.
【0054】 [0054]
次にディジタルカメラ10におけるディジタル処理について簡単に説明する。 Then briefly described digital processing in the digital camera 10. ディジタル化した画像データは、画像を構成する画素データ毎に各種の補正処理を施す。 Digitized image data is subjected to various correction processing for each pixel data constituting the image. 各種の補正処理とは、図4に示したオフセット補正、シェーディング補正、ゲイン補正およびガンマ補正のそれぞれを1フレームの画像に対して施すことである。 The various correction processes, the offset correction shown in FIG. 4, the shading correction is to apply a respective gain correction and gamma correction for one frame of the image. この処理の後、RGBW補間処理を行う。 After this processing, the RGBW interpolation processing.
【0055】 [0055]
RGBW補間処理は、4色の(R), (G), (B), (W)のそれぞれに対する2次元フィルタ回路96, 98, 100にて補正された画素データを基に補間する処理である。 RGBW interpolation, four colors (R), is a process of interpolating based on corrected pixel data by two-dimensional filter circuit 96, 98, 100 for each of the (G), (B), (W) . 補正に用いる画素データは、補間対象の色と同色の画素データだけを用い、補間対象の色と異なる色が該当する画素位置では画素データを0として扱う。 Pixel data used for correction, using only the same color as the pixel data to be interpolated, at the pixel position color different from the color to be interpolated falls treat the pixel data as 0. たとえば、図6(a)の枠130の中心に位置する色Bの画素において白色(W)を補間すると、2次元フィルタ96は、枠130において図6(b)の位置関係、すなわち上下左右にある白色(W)の画素データがW , W , W , W として供給され、図5(a)の係数をそれぞれ対応させて乗算し、加算する。 For example, when interpolating the white (W) in the pixel of the color B in the center of the frame 130 of FIG. 6 (a), 2-dimensional filter 96, the positional relationship shown in FIG. 6 (b) on the frame 130, i.e., vertical and horizontal pixel data W U of a white (W), W D, W L, supplied as W R, multiplied respectively by the corresponding coefficients of FIG. 5 (a), it is added. したがって、この場合、中心画素のBにおける白色は、W /4+W /4+W /4+W /4=(W +W +W +W )/4となる。 Therefore, white in this case, the center pixel B becomes W U / 4 + W D / 4 + W L / 4 + W R / 4 = (W U + W D + W L + W R) / 4.
【0056】 [0056]
この位置で2次元フィルタ98により、緑色(G)を求めようとすると、図6(c)の位置関係、すなわち四隅にある緑色(G)の画素データがG D1 , G D2 , G D3 , G D4が供給され、図5(b)の係数をそれぞれ対応させて乗算し、加算する。 The two-dimensional filter 98 in this position, when you find the green (G), the positional relationship of FIG. 6 (c), namely pixel data G D1 green (G) in the four corners, G D2, G D3, G D4 is supplied, multiplied by corresponding coefficients in FIG. 5 (b), the addition. この場合、中心画素のBにおける緑色は、G D1 /4+G D2 /4+G D3 /4+G D4 /4=(G D1 +G D2 +G D3 +G D4 )/4となる。 In this case, the green in B of the center pixel, a G D1 / 4 + G D2 / 4 + G D3 / 4 + G D4 / 4 = (G D1 + G D2 + G D3 + G D4) / 4.
【0057】 [0057]
また、2次元フィルタ回路100は、25画素を用い、たとえば図6(d)の枠132内の画素データが供給される場合を考える。 Further, two-dimensional filter circuit 100 uses a 25 pixel, a case where for example the pixel data in the frame 132 shown in FIG. 6 (d) are supplied. 中心位置の白色に対して赤色と青色の画素データを補間して生成すると、2次元フィルタ回路100は、図6(e)に示すように、行列表現で(1,4)のR画素データ, (3,2)のR画素データおよび(5,4)のR画素データを用いることになり、上述した色Rの画素データにそれぞれ、1/4, 1/2, 1/4の係数を掛けて、加算することにより、白色の中心位置における赤色を補間する。 When generated by interpolating the red and blue pixel data to the white center position, two-dimensional filter circuit 100, as shown in FIG. 6 (e), R pixel data at a matrix representation (1,4), will be used R pixel data of R pixel data and (5,4) of the (3,2), to the pixel data of the color R as described above, 1/4, 1/2, multiplied by a coefficient of 1/4 Te, by adding, to interpolate the red in white in the center position.
【0058】 [0058]
さらに、青色の補間は、図6(f)に示すように、行列表現で(1,2)のB画素データ, (3,4)のB画素データおよび(5,2)のB画素データを用いることになる。 Furthermore, the blue interpolation, as shown in FIG. 6 (f), B pixel data of a matrix representation (1,2), the B pixel data (3, 4) B pixel data and the (5,2) It will be used. 2次元フィルタ回路100は、色Bの画素データにそれぞれ、1/4, 1/2, 1/4の係数を掛けて、加算することにより、白色の中心位置における青色を補間する。 Two-dimensional filter circuit 100, to the pixel data of the color B, 1/4, 1/2, multiplied by the coefficient 1/4 by adding, to interpolate the blue in white center position.
【0059】 [0059]
枠130、132を移動させながら、それぞれの中心位置において欠如している色属性の画素データを補間して生成することにより、感度のばらつきを抑制するように補間が行われる。 While moving the frame 130, 132 by generating and interpolating the pixel data of the color attributes lacking in each of the center positions, interpolation is performed so as to suppress the variation in sensitivity. したがって、補間処理は、同時化を行うとともに、感度による色レベルのばらつきを補正することができる。 Thus, interpolation processing, performs synchronization, it is possible to correct variations in color level by sensitivity.
【0060】 [0060]
1フレームについて補間処理した後、色変換回路88は3原色RGBの画素データ102、104, 106を用いて色変換処理を行って、色信号110を生成する。 After the interpolation processing for one frame, the color conversion circuit 88 is the three primary colors RGB of pixel data 102, 104, performs color conversion processing using a 106 to generate a color signal 110. ノイズ低減回路では、供給される輝度信号108および色信号110に対するノイズ対策処理が施される。 The noise reduction circuit, noise reduction processing is performed for the luminance signal 108 and chrominance signal 110 is supplied. 輪郭補正回路92では、ノイズ低減した輝度信号112にアパーチャ補正を施してエッジを強調させた輝度信号116を生成し、出力する。 The contour correction circuit 92, subjected to aperture correction and generates a luminance signal 116 is edge enhancement on the luminance signal 112 noise reduction, and outputs. また、色差MTX回路94では、輝度信号112および色信号114を基に色差信号118を生成し、出力する。 Further, the color difference MTX circuit 94 generates a color difference signal 118 based on the luminance signal 112 and chrominance signal 114, and outputs.
【0061】 [0061]
このように動作させることにより、とくに、各色フィルタセグメントの分光感度特性の差を考慮して補間処理が行われるから、感度差に基づく色レベルのばらつきの抑制された画素データを生成することができる。 By such operation, in particular, because interpolation processing in consideration of the difference in spectral sensitivity characteristics of the color filter segments is performed, it is possible to generate a pixel data with suppressed variations in the color levels based on the sensitivity difference . これらの画素データを用いることにより、色バランスの良好な画像にすることができる。 By using these pixel data, it is possible to image with good color balance. また、輝度信号として利用する白色(透明)の色フィルタセグメントを増やすことにより、多画素化にともない1画素の感光領域が小さくなっても、所定の領域内において輝度に寄与する画素(面積)が増えるので、位置を示す画素の情報としてだけでなく、所定の領域における信号電荷量を増やして、ノイズの抑制された画像を得ることができる。 Further, by increasing the color filter segments of a white (transparent) to use as a luminance signal, even when the photosensitive region of one pixel with the number of pixels is reduced, contributing pixels in the luminance in a predetermined region (area) because increases, not only as information of pixels indicating the position, by increasing the amount of signal charge in a given area, it is possible to obtain the suppression image noise. これらにより、ディジタルカメラ10は、多画素化しても、ノイズに強く、エリアシングによるしみや偽色等を抑えて、色バランスの良好な高画質な画像を提供することができる。 These, the digital camera 10, even if the number of pixels, resistant to noise, while suppressing stains and false color due aliasing, it is possible to provide a good quality image of the color balance.
【0062】 [0062]
以上のように構成することにより、ディジタルカメラ10は、白色フィルタを加えた4種類の色フィルタセグメントの色フィルタ40を用い、図1に示す色フィルタセグメントの配置を採ることにより多画素化しても、輝度信号に寄与する画素の空間周波数の帯域を広げて所定の範囲内にて得られる信号電荷量を増やしてノイズに強くし、色に着目すると、この色フィルタセグメントの配置パターンによって、色解像度や再現帯域を良好にすることができる。 By the above configuration, the digital camera 10, using the color filter 40 of the four kinds of color filter segments plus a white filter, even if Oga fluorinated by taking the arrangement of the color filter segments shown in FIG. 1 and was resistant to noise by increasing the amount of signal charges obtained in a predetermined range to expand the bandwidth of the spatial frequency of the pixels contributing to the luminance signal, attention is paid to the color, the arrangement pattern of the color filter segments, color resolution the or reproduction band can be improved.
【0063】 [0063]
また、ディジタルカメラ10は、色フィルタ40の配設にともない得られる空間周波数の分布関係を良好にするだけでなく、信号処理部20内のディジタル処理部66で分光感度特性のずれも考慮して補間処理を行うことにより、色バランスの良好にしている。 The digital camera 10 is not only to improve the distribution relationship accompanied obtained spatial frequency arrangement of color filters 40, the deviation of the spectral sensitivity characteristic in the digital processing unit 66 in the signal processing unit 20 also taking into account by performing the interpolation process, and a good color balance. これらにより、ディジタルカメラ10は、多画素化にともなうこれまでのバランスの悪化が生じることなく、高画質な画像を提供することができる。 These digital camera 10, without deterioration in the balance of this up with the number of pixels occurs, it is possible to provide a high-quality image.
【0064】 [0064]
補間方法を適用することにより、輝度信号を増やしてノイズを抑制し、使用する色フィルタの分光感度特性を考慮してたとえば、白色の感度レベルを緑色の感度レベル程度に調整することができ、色のバランスを良好なものにし、エリアシングによるしみや偽色等を抑制して、高画質な画像を提供することができる。 By applying an interpolation method, a noise suppressing increase the luminance signals, in consideration of the spectral sensitivity characteristics of the color filter to be used, for example, it is possible to adjust the white level of sensitivity to about green sensitivity level, color the balance of the favorable, by suppressing stains and false color due aliasing, it is possible to provide a high-quality image.
【0065】 [0065]
【発明の効果】 【Effect of the invention】
このように本発明の固体撮像装置によれば、色フィルタ手段の色フィルタセグメントに4種類の色属性を用いてパターンを形成して、信号電荷量を確保することにより、ノイズの影響を受け難くし、色に着目すると、この色フィルタセグメントの配置パターンによって、色解像度を良好にし、エリアシングのしみや偽色等を抑制することができる。 According to the solid-state imaging device of the present invention, by forming a pattern using the four kinds of color attribute to the color filter segments of the color filter means, by ensuring signal charge amount, less susceptible to noise and, when focusing on the color, the arrangement pattern of the color filter segments, the color resolution is improved, it is possible to suppress the aliasing stains and false color, and the like.
【0066】 [0066]
また、本発明の固体撮像装置によれば、色フィルタ手段の色フィルタセグメントに4種類の色属性を用いてパターンを形成して、信号電荷量を確保することにより、ノイズの影響を受け難くし、色に関して色フィルタセグメントの配置パターンによって、色解像度を良好にし、信号処理手段における補間により色フィルタセグメントが有する感度のばらつきを補正することにより、再現色のバランスを良好にすることができ、多画素化が進んでも高品質な画像を得ることができる。 Further, according to the solid-state imaging device of the present invention, by forming a pattern using the four kinds of color attribute to the color filter segments of the color filter means, by ensuring the amount of signal charge, and less susceptible to noise , the arrangement pattern of the color filter segments in terms of color, the color resolution is improved by correcting the variation of sensitivity with the color filter segments by interpolation in signal processing means, it is possible to improve the balance of the reproduced color, multi in pixellated proceeds can also obtain high-quality images.
【0067】 [0067]
さらに、本発明の固体撮像装置の補間方法によれば、4種類の色属性のうち、白色の画素データを最も多く用いて輝度信号を確保し、得られる4種類の画素データの配列関係により、色解像度および再現帯域をバランスよくし、これらの画素データを利用しながら、色フィルタセグメントの感度のばらつきを補正して補間することにより、高品質な画像を得ることができる。 Further, according to the interpolation method of the solid-state imaging device of the present invention, among the four kinds of color attributes to ensure luminance signal with the largest number of white pixel data, the sequence relationships 4 obtained kinds of pixel data, and well-balanced color resolution and reproduction frequency band while using these pixel data, by interpolating the variation in sensitivity of the color filter segments correction, it is possible to obtain a high-quality image.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】本発明の固体撮像装置を適用したディジタルカメラの色フィルタにおける色フィルタセグメントの配置関係を示す図である。 1 is a diagram showing the arrangement of the color filter segments of the color filter of the digital camera employing a solid-state imaging device of the present invention.
【図2】本発明の固体撮像装置を適用したディジタルカメラの概略的な構成を示すブロック図である。 2 is a block diagram showing a schematic configuration of a digital camera employing a solid-state imaging device of the present invention.
【図3】図1の色フィルタに使用する4種類の色フィルタセグメントが有する空間周波数特性を示す図である。 3 is a diagram showing the spatial frequency characteristic of the four kinds of color filter segments to be used in the color filter of FIG.
【図4】図2に示した信号処理部におけるディジタル処理部の概略的な構成を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a schematic configuration of a digital processing unit in the signal processing unit shown in FIG. 4 FIG.
【図5】図4に示したRGBW補間回路における2次元フィルタ回路が有する係数およびその配置関係を説明する図である。 5 is a diagram illustrating the coefficients and the arrangement relationship two-dimensional filter circuit has the RGBW interpolation circuit shown in FIG.
【図6】図5に示した2次元フィルタ回路における動作を具体的に説明する図である。 6 is a diagram for specifically explaining the operation of the two-dimensional filter circuit shown in FIG.
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
10 ディジタルカメラ12 光学系14 絞り調整機構16 撮像部18 前処理部20 信号処理部22 システム制御部24 操作部26 タイミング信号発生器28 ドライバ30 モニタ32 ストレージ40 色フィルタ66 ディジタル処理部 10 digital camera 12 optical system 14 throttle adjusting mechanism 16 imaging unit 18 pre-processing unit 20 signal processing unit 22 the system control unit 24 operation unit 26 a timing signal generator 28 driver 30 monitors 32 Storage 40 color filter 66 digital processor

Claims (11)

  1. 被写界からの入射光を分光感度特性の異なる色フィルタセグメントによって形成された色フィルタ手段に入射させ、前記色フィルタセグメントを透過した光を電気信号に変換する受光素子が2次元アレイ状に配設され、該2次元アレイ状の受光素子それぞれから得られた電気信号を撮像信号として信号処理を施す信号処理手段を介して画像信号を生成する固体撮像装置において、 Is incident on the color filter means formed by different color filter segments of spectral sensitivity characteristics of the incident light from the scene, distribution of light transmitted through the color filter segments on the light receiving element for converting into an electric signal two-dimensional array is set, in the solid-state imaging device for generating an image signal through the signal processing means for performing signal processing electrical signals obtained from the respective light receiving elements of the two-dimensional array as an image pickup signal,
    前記色フィルタ手段は、前記入射光を透過する領域として第1から第4の色フィルタセグメントを用い、第1の色フィルタセグメントに対する上下左右の位置に第2の色フィルタセグメントが配され、第1の色フィルタセグメントに対する2つの対角に位置する色フィルタセグメントをそれぞれ同色にして、前記2つの対角のうち、一方の対角に第3および第4の色フィルタセグメントのいずれかが配設され、他方の対角に前記一方の対角において色選択されていない色フィルタセグメントが配設されることを特徴とする固体撮像装置。 Said color filter means, the entering using a fourth color filter segment from the first as a region transmitting Shako, second color filter segments arranged in upper, lower, left or right position for the first color filter segments, the first and the color filter segment located two diagonal with respect to the color filter segments in the same color, respectively, of the two diagonal, one of the third and fourth color filter segments are arranged on one diagonal the solid-state imaging apparatus characterized by color filter segments that are not color selection in the one diagonal to the other diagonal is arranged.
  2. 請求項1に記載の装置において、前記色フィルタ手段は、それぞれ、前記分光感度特性のピークが緑色にある第1の色フィルタセグメント、前記入射光をすべて透過する第2の色フィルタセグメント、前記ピークが赤色にある第3の色フィルタセグメントおよび前記ピークが青色にある第4の色フィルタセグメントを含むことを特徴とする固体撮像装置。 The apparatus according to claim 1, wherein the color filter means, respectively, the first color filter segment peak of the spectral sensitivity characteristic is green, the second color filter segments which transmits all the incident light, the peak there the solid-state imaging apparatus characterized by third color filter segments and the peak in the red and a fourth color filter segments in blue.
  3. 被写界からの入射光を分光感度特性の異なる色フィルタセグメントによって形成された色フィルタ手段に入射させ、前記色フィルタセグメントを透過した光を電気信号に変換する受光素子が2次元アレイ状に配設され、該2次元アレイ状の受光素子それぞれから得られた電気信号を撮像信号として信号処理を施す信号処理手段を介して画像信号を生成する固体撮像装置において、 Is incident on the color filter means formed by different color filter segments of spectral sensitivity characteristics of the incident light from the scene, distribution of light transmitted through the color filter segments on the light receiving element for converting into an electric signal two-dimensional array is set, in the solid-state imaging device for generating an image signal through the signal processing means for performing signal processing electrical signals obtained from the respective light receiving elements of the two-dimensional array as an image pickup signal,
    前記色フィルタ手段は、前記入射光を透過する領域として第1から第4の色フィルタセグメントを用い、第1の色フィルタセグメントに対する上下左右の位置に第2の色フィルタセグメントが配され、第1の色フィルタセグメントに対する2つの対角に位置する色フィルタセグメントをそれぞれ同色にして、前記2つの対角のうち、一方の対角に第3および第4の色フィルタセグメントのいずれかが配設され、他方の対角に前記一方の対角において色選択されていない色フィルタセグメントが配設され、 Said color filter means, the entering using a fourth color filter segment from the first as a region transmitting Shako, second color filter segments arranged in upper, lower, left or right position for the first color filter segments, the first and the color filter segment located two diagonal with respect to the color filter segments in the same color, respectively, of the two diagonal, one of the third and fourth color filter segments are arranged on one diagonal , color filter segments that are not color selection in the one diagonal to the other diagonal is arranged,
    前記信号処理手段は、第1から第4の色フィルタセグメントを介して得られた撮像信号のディジタル化により撮像データにして、前記受光素子すべての位置における4種類の色それぞれの撮像データを用いて、第1から第4の色フィルタセグメントのそれぞれが有する前記分光感度特性に応じて4種類の色のうち、欠如している色属性の画素データを補間して生成する補間手段を含むことを特徴とする固体撮像装置。 It said signal processing means, from the first to the fourth imaging data by digitizing the resulting image pickup signal through a color filter segment, using the four kinds of color respective imaging data in the light receiving element every position of the four kinds of color according to the spectral sensitivity characteristics, each having the fourth color filter segment from the first, characterized in that it comprises interpolating means for generating and interpolating the pixel data of the color attributes lacking a solid-state imaging device according to.
  4. 請求項3に記載の装置において、前記色フィルタ手段は、それぞれ、前記分光感度特性のピークが緑色にある第1の色フィルタセグメント、前記入射光をすべて透過する第2の色フィルタセグメント、前記ピークが赤色にある第3の色フィルタセグメントおよび前記ピークが青色にある第4の色フィルタセグメントを含むことを特徴とする固体撮像装置。 The apparatus according to claim 3, wherein the color filter means, respectively, the first color filter segment peak of the spectral sensitivity characteristic is green, the second color filter segments which transmits all the incident light, the peak there the solid-state imaging apparatus characterized by third color filter segments and the peak in the red and a fourth color filter segments in blue.
  5. 請求項3または4に記載の装置において、前記補間手段は、前記色フィルタ手段の配列を考慮して、該色フィルタ手段の色パターンに応じて得られる前記撮像データを用いた欠如している色属性の生成において、前記白色に対して第1の基本単位に第1の基本単位内の各画素の位置に応じて所定の係数を乗算して前記白色の画素データを補間する第1の2次元フィルタ手段と、 The apparatus according to claim 3 or 4, wherein the interpolation means, in consideration of the arrangement of the color filter means, lacking using the imaging data obtained in accordance with the color pattern of the color filter means color in generation of the attribute, the first two-dimensional by multiplying a predetermined coefficient interpolating the white pixel data according to the position of each of the pixels in the first basic unit to the first basic unit to the white and the filter means,
    前記緑色に対して第1の基本単位に第1の基本単位内の各画素の位置に応じて所定の係数を乗算して前記緑色の画素データを補間する第2の2次元フィルタ手段と、 A second two-dimensional filter means for interpolating the green pixel data is multiplied by a predetermined coefficient according to the position of each of the pixels in the first basic unit to the first basic unit to the green,
    前記赤色および前記青色のそれぞれに対して第2の基本単位に第2の基本単位内の各画素の位置に応じて所定の係数を乗算して前記赤色および前記青色のそれぞれの画素データを補間する第3の2次元フィルタ手段とを含む固体撮像装置。 By multiplying a predetermined coefficient for interpolating each pixel data of the red and the blue depending on the position of each pixel in the second basic unit in the second basic unit for each of the red and the blue the third solid-state imaging device including a two-dimensional filter means.
  6. 請求項3、4または5に記載の装置において、第1の基本単位は、9画素であり、第2の基本単位は25画素であることを特徴とする固体撮像装置。 The apparatus according to claim 3, 4 or 5, the first basic unit is 9 pixels, the second basic unit solid-state imaging device which is a 25 pixel.
  7. 請求項6に記載の方法において、第1の2次元フィルタ手段は、第1の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第1の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心の上下左右に位置する係数を前記中心の係数に対してほぼ4分の1の係数に、該中心の対角に位置する係数を最も小さい係数に設定し、 The method of claim 6, the first two-dimensional filter means, among the predetermined coefficients assigned to respective positions in the first basic unit, the largest coefficient the center of the first basic unit, the coefficient located at the upper, lower, left and right said central coefficient of nearly one fourth of the coefficient of the center, the coefficient is set to be positioned diagonally of said central smallest coefficient,
    第2の2次元フィルタ手段は、第1の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第1の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心の上下左右に位置する係数を前記中心の係数に対してほぼ半値の係数に、該中心の対角に位置する係数をほぼ4分の1の係数に設定し、 Second two-dimensional filter means, among the predetermined coefficient to be assigned to each position in the first basic unit, the largest coefficient the center of the first basic unit, the coefficient located at the upper, lower, left and right said central almost to the coefficients of half, the coefficient is set to be positioned diagonally of said central coefficient of nearly one quarter relative to the coefficient of the center,
    第3の2次元フィルタ手段は、第2の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第2の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心を囲む周辺位置の係数を前記中心の係数に対してほぼ半値の係数に、該周辺位置のさらに外周に位置する係数を前記中心の対角に位置する係数を最も小さい係数にする以外の位置でほぼ4分の1の係数に設定することを特徴とする固体撮像装置。 Third two-dimensional filter means, among the predetermined coefficient to be assigned to each position in the second basic unit, the largest coefficient the center of the second basic unit, the coefficient of the peripheral positions surrounding said center almost to the coefficients of half the coefficient of the center, further factor of nearly one quarter at a location other than the coefficients located in the outer circumference to the smallest coefficient coefficients located at the opposing corners of the center of the peripheral position the solid-state imaging device, characterized in that the set.
  8. 請求項3ないし7のいずれか一項に記載の装置において、該装置は、前記補間により前記生成した撮像データのうち、第1、第3および第4の色の撮像データを基に色信号を生成する色変換手段と、 The apparatus according to any one of claims 3 to 7, the apparatus, in the imaging data the generated by the interpolation, a first, color signals to the third and fourth color based on imaging data a color converting means for generating,
    該色信号と第2の色フィルタセグメントに対応する第2の撮像データを輝度信号として入力し、これらの入力信号に含まれるノイズを抑制するノイズ低減手段とを含むことを特徴とする固体撮像装置。 A second imaging data corresponding to the color signal and a second color filter segments inputted as a luminance signal, the solid-state imaging device which comprises a suppressing noise reducing means noise contained in the input signals .
  9. 被写界からの入射光をそれぞれの分光感度特性に応じて透過させることで色属性を持つ入射光にし、該入射光を電気信号に変換した画素信号として読み出して、該画素信号をディジタル化し、対象の画素データに欠如している色属性を所望の色属性とし、該対象の周囲に位置する前記所望の色属性と同色の画素データを基に補間して該画素データの色属性をすべて得る補間方法において、該方法は、 The incident light having a color attribute by transmitting in accordance with incident light from the scene to the respective spectral sensitivity characteristics, reads as a pixel signal obtained by converting the incident light into an electric signal, digitizes the pixel signal, the color attribute lacking the target pixel data and desired color attributes, obtain all the color attribute of the pixel data are interpolated to the desired color attributes and based on the same color pixel data located around the target in the interpolation method, the method comprising,
    前記分光感度特性のそれぞれに緑色、白色、赤色および青色の色属性を用い、各色属性の配列が前記緑色を中心に対して前記白色を上下左右に配し、前記緑色に対する2組の対角をそれぞれ、前記赤色の組と前記青色の組とを配したパターンであり、該パターンに応じて得られる画素データを用いて欠如している色属性を生成する場合、前記白色に対する第1の基本単位に前記分光感度特性を考慮した第1の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して前記白色の画素データを補間する第1の工程と、 Green in each of the spectral sensitivity characteristics, white, with red and blue color attribute, arranging the white vertically and horizontally arranged in each color attribute with respect to the center of the green, the two pairs of diagonally relative to the green each is a pattern which arranged with the red set and the blue set, when generating a color attribute lacking using the pixel data obtained in accordance with the pattern, the first basic unit for said white wherein the first step of the spectral sensitivity characteristic by multiplying the coefficient set in accordance with the position of each pixel in a first basic unit in consideration of interpolating the white pixel data,
    前記緑色に対する第1の基本単位に前記分光感度特性を考慮した第1の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して前記緑色の画素データを補間する第2の工程と、 A second step of interpolating the green pixel data by multiplying a coefficient set according to the position of each pixel in a first basic unit in consideration of the spectral sensitivity characteristic in the first basic unit for the green ,
    前記赤色および前記青色のそれぞれに対する第2の基本単位に前記分光感度特性を考慮した第2の基本単位内の各画素の位置に応じて設定した係数を乗算して前記赤色および前記青色のそれぞれの画素データを補間する第3の工程とを含むことを特徴とする固体撮像装置の補間方法。 The red and said multiplying coefficients set in accordance with the position of each pixel in the second basic unit in consideration of the spectral sensitivity characteristic in the second basic unit for each blue each of the red and the blue interpolation method of a solid-state imaging device which comprises a third step of interpolating pixel data.
  10. 請求項9に記載の方法において、第1の基本単位は、9画素であり、第2の基本単位は25画素であることを特徴とする固体撮像装置の補間方法。 The method of claim 9, the first basic unit is 9 pixels, interpolation method of the solid-state imaging device second base unit, which is a 25 pixel.
  11. 請求項9または10に記載の方法において、第1の工程は、第1の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第1の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心の上下左右に位置する係数を前記中心の係数に対してほぼ4分の1の係数に、該中心の対角に位置する係数を最も小さい係数に設定して、補間し、 The method according to claim 9 or 10, the first step, among the predetermined coefficients assigned to respective positions in the first basic unit, the largest coefficient the center of the first basic unit, the the coefficient located at the upper, lower, left and right center 1 of the coefficients of approximately 4 minutes for the coefficient of the center, by setting the coefficient located at the opposing corners of said central smallest coefficient, interpolating,
    第2の工程は、第1の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第1の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心の上下左右に位置する係数を前記中心の係数に対してほぼ半値の係数に、該中心の対角に位置する係数をほぼ4分の1の係数に設定して、補間し、 The second step, among the predetermined coefficient to be assigned to each position in the first basic unit, the largest coefficient the center of the first basic unit, the central coefficient positioned vertically and horizontally in said central almost coefficients half, by setting the coefficient located at the opposing corners of said central coefficient of nearly one quarter to interpolate the coefficient of
    第3の工程は、第2の基本単位において各位置に対して割り当てる前記所定の係数のうち、第2の基本単位の中心を最も大きい係数に、該中心を囲む周辺位置の係数を前記中心の係数に対してほぼ半値の係数に、該周辺位置のさらに外周に位置する係数を前記中心の対角に位置する係数を最も小さい係数にする以外の位置でほぼ4分の1の係数に設定して、補間することを特徴とする固体撮像装置の補間方法。 The third step of the predetermined coefficients assigned to respective positions in the second basic unit, the largest coefficient the center of the second basic unit, the coefficient of the peripheral positions surrounding said center of said center almost to the coefficients of half the coefficient sets in the coefficient of nearly one quarter at a position other than that the coefficients located further outer periphery of the peripheral position to the smallest coefficient coefficients located at the opposing corners of the center Te, the interpolation method of the solid-state imaging device, characterized by interpolation.
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