JP2006245806A - Semiconductor device and photographic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体装置及び撮影装置に係り、特に、固体撮像素子及び半導体記憶素子を備えた半導体装置及び当該半導体装置を搭載した撮影装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device and an imaging device, and more particularly, to a semiconductor device including a solid-state imaging element and a semiconductor memory element, and an imaging device equipped with the semiconductor device.
近年、CCD(Charge Coupled Device)エリアセンサ、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージ・センサ等の固体撮像素子の高解像度化に伴い、デジタルカメラ、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant,携帯情報端末)等の撮影機能を有する情報機器の需要が急増している。 In recent years, with the increase in resolution of solid-state imaging devices such as CCD (Charge Coupled Device) area sensors and CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) image sensors, digital cameras, mobile phones, PDAs (Personal Digital Assistants, personal digital assistants), etc. The demand for information equipment having a photographing function is rapidly increasing.
ところで、固体撮像素子には、一般に、光の入射とは無関係に熱的に発生する電荷がフォトダイオードに溜まり込むことに起因して生じる画素欠陥(所謂、白傷)や、フォトダイオード上に塵等が付着して入射光量が低減することに起因して生じる画素欠陥(所謂、黒傷)が存在する。このため、従来、固体撮像素子の画素欠陥のある位置を固体撮像素子とは別のチップの半導体記憶素子に予め記憶しておき、固体撮像素子から出力される映像信号に対して半導体記憶素子に記憶されている位置情報に合致する画素の信号を補正する技術があった。 By the way, in a solid-state imaging device, in general, pixel defects (so-called white scratches) caused by accumulation of heat generated in the photodiode regardless of light incidence, or dust on the photodiode. And the like, and pixel defects (so-called black scratches) caused by a reduction in the amount of incident light exist. For this reason, conventionally, the position where the solid-state image sensor has a pixel defect is stored in advance in a semiconductor memory element of a chip different from the solid-state image sensor, and the video signal output from the solid-state image sensor is stored in the semiconductor memory element. There has been a technique for correcting a signal of a pixel that matches the stored position information.
しかしながら、固体撮像素子で発生する画素欠陥の位置は固体撮像素子毎に異なるため、画素欠陥の発生位置を記録する半導体記憶素子は固体撮像素子毎に専用に準備する必要があった。このため、固体撮像素子と半導体記憶素子とを対(ペア)で管理する必要があり、在庫管理から出荷後のカメラ実装までの管理が極めて煩わしいものであった。 However, since the position of the pixel defect generated in the solid-state image sensor differs for each solid-state image sensor, a semiconductor memory element for recording the position where the pixel defect occurs needs to be prepared for each solid-state image sensor. For this reason, it is necessary to manage the solid-state imaging element and the semiconductor memory element in pairs, and management from inventory management to camera mounting after shipment is extremely troublesome.
この問題を解決するために、特許文献1には、固体撮像素子が設けられる同一チップ上に当該固体撮像素子で発生する画素欠陥の位置情報を記憶するためのメモリを設けた技術が開示されている。
In order to solve this problem,
この技術によって、別チップのメモリを用いる必要がなく、従って固体撮像素子とメモリをペアで管理する必要もなくなる。
しかしながら、上記特許文献1に開示されている技術では、固体撮像素子と半導体記憶素子を同一チップ上に形成する必要があり、当該チップの製造が極めて難しい、という問題点があった。特に、固体撮像素子がCCDエリアセンサである場合には、固体撮像素子と半導体記憶素子を同一チップ上に形成することは、著しく困難である。
However, the technique disclosed in
一方、固体撮像素子は、当該固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像させる結像手段と組み合わせられた状態で用いられる。このため、結像手段の特性情報は当該結像手段と組み合わせられる固体撮像素子の特性情報と対で管理されることが好ましい。 On the other hand, the solid-state imaging device is used in a state where it is combined with imaging means for forming a subject image at the imaging position of the solid-state imaging device. For this reason, it is preferable that the characteristic information of the imaging unit is managed in pairs with the characteristic information of the solid-state imaging device combined with the imaging unit.
これに対し、上記特許文献1に開示されている技術では、固体撮像素子と組み合わせられる結像手段の特性情報の管理に関しては考慮されておらず、当該特性情報の管理が極めて煩わしい、という問題点もあった。
On the other hand, the technique disclosed in
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することのできる半導体装置及び撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can easily eliminate the complexity of managing the solid-state imaging device and the semiconductor memory device with separate chips and is used in pairs with the solid-state imaging device. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device and a photographing device that can eliminate the complexity of management of characteristic information relating to the image forming means.
上記目的を達成するために、請求項1記載の半導体装置は、撮像によって被写体像を示す画像信号を取得する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段に関する所定特性を示す情報を記憶するための半導体記憶素子と、前記固体撮像素子と前記半導体記憶素子を各々別チップの状態で一体化する一体化手段と、を備えている。
In order to achieve the above object, a semiconductor device according to
請求項1に記載の半導体装置では、固体撮像素子による撮像によって被写体像を示す画像信号が取得されると共に、半導体記憶素子により、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段に関する所定特性を示す情報が記憶される。なお、上記固体撮像素子には、CCDエリアセンサ及びCMOSイメージ・センサが含まれる。また、上記半導体記憶素子には、ROM(Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)、フラッシュメモリ(Flash Memory)、バッテリ・バックアップされたRAM(Random Access Memory)が含まれる。
In the semiconductor device according to
ここで、本発明の半導体装置では、一体化手段により、前記固体撮像素子と前記半導体記憶素子が各々別チップの状態で一体化される。なお、上記一体化手段による固体撮像素子と半導体記憶素子の一体化は、接着剤を用いた接着による一体化や、各素子を機械的に結合する結合部材による一体化の他、各素子を同一モールド内に封止することによる一体化が含まれる。 Here, in the semiconductor device of the present invention, the solid-state imaging element and the semiconductor memory element are integrated in a separate chip state by the integration unit. The integration of the solid-state imaging device and the semiconductor memory device by the integration means is the same as the integration of each element other than the integration by adhesion using an adhesive or the coupling member that mechanically couples each element. Integration by sealing in a mold is included.
このように、請求項1に記載の半導体装置によれば、撮像によって被写体像を示す画像信号を取得する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段に関する所定特性を示す情報を記憶するための半導体記憶素子を各々別チップの状態で一体化しているので、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することができる。
Thus, according to the semiconductor device of
なお、本発明は、請求項2に記載の発明のように、前記半導体記憶素子を不揮発性のものとしてもよい。これによって、固体撮像素子及び結像手段に関する所定特性を示す情報を半導体記憶素子に保持することができ、利便性を向上させることができる。 In the present invention, the semiconductor memory element may be nonvolatile as in the invention described in claim 2. As a result, information indicating predetermined characteristics regarding the solid-state imaging device and the imaging means can be held in the semiconductor memory element, and convenience can be improved.
また、本発明は、請求項3に記載の発明のように、前記半導体記憶素子を電気的に書き換え可能なものとしてもよい。これによって、半導体記憶素子に対する情報の記憶を簡易に行うことができると共に、固体撮像素子及び結像手段に関する所定特性の経時変化に対応することができる。 In the present invention, the semiconductor memory element may be electrically rewritable as in the invention described in claim 3. As a result, information can be easily stored in the semiconductor memory element, and it is possible to cope with a change with time of predetermined characteristics relating to the solid-state imaging element and the imaging means.
また、本発明は、請求項4に記載の発明のように、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報を、前記固体撮像素子の欠陥画素の位置を示す情報、前記固体撮像素子の感度特性を示す情報、前記固体撮像素子のスミア特性を示す情報、及び前記固体撮像素子の駆動電圧を示す情報の少なくとも1つとし、前記結像手段に関する所定特性を示す情報を、前記結像手段の収差特性を示す情報、及び前記結像手段の透過率特性を示す情報の少なくとも1つとしてもよい。これによって、適用した情報に基づく処理を実行することが可能となる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 4, the information indicating the predetermined characteristics regarding the solid-state image sensor, the information indicating the position of the defective pixel of the solid-state image sensor, and the sensitivity characteristics of the solid-state image sensor. Information indicating the smear characteristic of the solid-state image sensor, and information indicating the driving voltage of the solid-state image sensor, and information indicating the predetermined characteristic regarding the imaging unit is an aberration characteristic of the imaging unit And at least one of information indicating the transmittance characteristics of the imaging means. This makes it possible to execute processing based on the applied information.
更に、本発明は、請求項5に記載の発明のように、前記一体化手段を、前記固体撮像素子と前記半導体記憶素子を分離可能に構成してもよい。これによって、固体撮像素子と半導体記憶素子の組み合わせを適宜変更することが可能となり、固体撮像素子及び半導体記憶素子の汎用性を向上させることができる。 Further, according to the present invention, as in the invention described in claim 5, the integration unit may be configured such that the solid-state imaging element and the semiconductor memory element can be separated. As a result, the combination of the solid-state image sensor and the semiconductor memory element can be changed as appropriate, and the versatility of the solid-state image sensor and the semiconductor memory element can be improved.
一方、上記目的を達成するために、請求項6記載の撮影装置は、請求項1乃至請求項5の何れか1項記載の半導体装置と、前記半導体装置の前記固体撮像素子によって取得された画像信号を記録する記録手段と、前記半導体装置の前記半導体記憶素子に記憶されている情報に基づいて所定処理を実行する処理実行手段と、を備えている。
On the other hand, in order to achieve the above object, an imaging device according to claim 6 is an image acquired by the semiconductor device according to any one of
請求項6に記載の撮影装置には、本発明の半導体装置が備えられている。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device of the present invention.
そして、本発明では、前記半導体装置の固体撮像素子によって取得された画像信号が記録手段によって記録されると共に、処理実行手段により、前記半導体装置の半導体記憶素子に記憶されている情報に基づいて所定処理が実行される。 In the present invention, the image signal acquired by the solid-state imaging element of the semiconductor device is recorded by the recording unit, and the processing execution unit performs predetermined processing based on information stored in the semiconductor storage element of the semiconductor device. Processing is executed.
このように、請求項6に記載の撮影装置によれば、本発明の半導体装置を備えているので、当該半導体装置と同様に、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することができる。 Thus, according to the imaging device of the sixth aspect, since the semiconductor device of the present invention is provided, similarly to the semiconductor device, the complexity of managing the solid-state imaging element and the semiconductor memory element with separate chips. Can be easily eliminated, and the complexity of management of characteristic information regarding the imaging means used in pairs with the solid-state imaging device can be eliminated.
本発明によれば、撮像によって被写体像を示す画像信号を取得する固体撮像素子と、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段に関する所定特性を示す情報を記憶するための半導体記憶素子を各々別チップの状態で一体化しているので、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することができる、という効果が得られる。 According to the present invention, a solid-state imaging device that acquires an image signal indicating a subject image by imaging, information indicating predetermined characteristics related to the solid-state imaging device, and an imaging unit that forms the subject image at an imaging position of the solid-state imaging device Since the semiconductor memory elements for storing information indicating the predetermined characteristics related to each other are integrated in the state of separate chips, it is possible to easily eliminate the complexity of managing the solid-state imaging element and the semiconductor memory element by separate chips. In addition, it is possible to obtain an effect that it is possible to eliminate the complexity of managing characteristic information regarding the imaging means used in pairs with the solid-state imaging device.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、ここでは、本発明の半導体装置及び撮影装置をデジタル電子スチルカメラ(以下、「デジタルカメラ」という。)に適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Here, the case where the semiconductor device and the photographing device of the present invention are applied to a digital electronic still camera (hereinafter referred to as “digital camera”) will be described.
まず、図1を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の外観上の構成を説明する。 First, an external configuration of the digital camera 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
デジタルカメラ10の正面には、被写体像を結像させるためのレンズ21と、撮影時に必要に応じて被写体に照射する光を発するストロボ44と、撮影する被写体の構図を決定するために用いられるファインダ20と、が備えられている。また、デジタルカメラ10の上面には、撮影を実行する際に押圧操作されるレリーズスイッチ(所謂シャッター)56Aと、電源スイッチ56Bと、モード切替スイッチ56Cと、が備えられている。
In front of the digital camera 10, a lens 21 for forming a subject image, a
なお、本実施の形態に係るデジタルカメラ10のレリーズスイッチ56Aは、中間位置まで押下される状態(以下、「半押し状態」という。)と、当該中間位置を超えた最終押下位置まで押下される状態(以下、「全押し状態」という。)と、の2段階の押圧操作が検出可能に構成されている。 Note that the release switch 56A of the digital camera 10 according to the present embodiment is pressed down to an intermediate position (hereinafter referred to as “half-pressed state”) and to a final pressed position beyond the intermediate position. A two-stage pressing operation of a state (hereinafter referred to as a “fully pressed state”) can be detected.
そして、デジタルカメラ10では、レリーズスイッチ56Aを半押し状態にすることによりAE(Automatic Exposure、自動露出)機能が働いて露出状態(シャッタースピード、絞りの状態)が設定された後、AF(Auto Focus、自動合焦)機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態にすると露光(撮影)が行われる。
In the digital camera 10, the
また、モード切替スイッチ56Cは、撮影を行うモードである撮影モード及び被写体像を後述するLCD38に再生するモードである再生モードの何れかのモードに設定する際に回転操作される。
The
一方、デジタルカメラ10の背面には、前述のファインダ20の接眼部と、撮影された被写体像やメニュー画面等を表示する液晶ディスプレイ(以下、「LCD」という。)38と、十字カーソルスイッチ56Dと、が備えられている。なお、十字カーソルスイッチ56Dは、LCD38の表示領域における上・下・左・右の4方向の移動方向を示す4つの矢印キーを含んで構成されている。
On the other hand, on the back surface of the digital camera 10, an eyepiece of the finder 20, a liquid crystal display (hereinafter referred to as “LCD”) 38 for displaying a photographed subject image, a menu screen, and the like, and a cross cursor switch 56D. And are provided. The cross-cursor switch 56D includes four arrow keys that indicate four moving directions of up, down, left, and right in the display area of the
更に、デジタルカメラ10の背面には、LCD38にメニュー画面を表示させるときに押圧操作されるメニュースイッチと、それまでの操作内容を確定するときに押圧操作される決定スイッチと、直前の操作内容をキャンセルするときに押圧操作されるキャンセルスイッチと、ストロボ44の発光状態を設定するときに押圧操作されるストロボスイッチと、マクロ撮影を行うときに押圧操作されるマクロ撮影スイッチと、が備えられている。
Furthermore, on the back of the digital camera 10, a menu switch that is pressed when displaying the menu screen on the
次に、図2を参照して、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の電気系の要部構成を説明する。 Next, with reference to FIG. 2, the configuration of the main part of the electrical system of the digital camera 10 according to the present embodiment will be described.
デジタルカメラ10は、前述のレンズ21を含んで構成された光学ユニット22と、レンズ21の光軸後方に配設された電荷結合素子(以下、「CCD」という。)24を有する半導体装置23と、入力されたアナログ信号に対して各種のアナログ信号処理を行うアナログ信号処理部26と、を含んで構成されている。なお、本発明に特に関係する半導体装置23の構成については後に詳述する。 The digital camera 10 includes an optical unit 22 configured to include the lens 21 described above, and a semiconductor device 23 having a charge coupled device (hereinafter referred to as “CCD”) 24 disposed behind the optical axis of the lens 21. And an analog signal processing unit 26 that performs various analog signal processing on the input analog signal. The configuration of the semiconductor device 23 particularly related to the present invention will be described in detail later.
また、デジタルカメラ10は、入力されたアナログ信号をデジタルデータに変換するアナログ/デジタル変換器(以下、「ADC」という。)28と、入力されたデジタルデータに対して各種のデジタル信号処理を行うデジタル信号処理部30と、を含んで構成されている。
The digital camera 10 also performs an analog / digital converter (hereinafter referred to as “ADC”) 28 that converts an input analog signal into digital data, and performs various digital signal processing on the input digital data. And a digital
なお、デジタル信号処理部30は、所定容量のラインバッファを内蔵し、入力されたデジタルデータを後述するメモリ48の所定領域に直接記憶させる制御も行う。
The digital
CCD24の出力端はアナログ信号処理部26の入力端に、アナログ信号処理部26の出力端はADC28の入力端に、ADC28の出力端はデジタル信号処理部30の入力端に、各々接続されている。従って、CCD24から出力された被写体像を示すアナログ信号はアナログ信号処理部26によって所定のアナログ信号処理が施され、ADC28によってデジタル画像データに変換された後にデジタル信号処理部30に入力される。
The output terminal of the
一方、デジタルカメラ10は、被写体像やメニュー画面等をLCD38に表示させるための信号を生成してLCD38に供給するLCDインタフェース36と、デジタルカメラ10全体の動作を司るCPU(中央処理装置)40と、撮影により得られたデジタル画像データ等を一時的に記憶するメモリ48と、メモリ48に対するアクセスの制御を行うメモリインタフェース46と、を含んで構成されている。
On the other hand, the digital camera 10 generates a signal for displaying a subject image, a menu screen or the like on the
更に、デジタルカメラ10は、可搬型のメモリカード52をデジタルカメラ10でアクセス可能とするための外部メモリインタフェース50と、デジタル画像データに対する圧縮処理及び伸張処理を行う圧縮・伸張処理回路54と、を含んで構成されている。
Further, the digital camera 10 includes an
なお、本実施の形態のデジタルカメラ10では、メモリ48としてフラッシュ・メモリ(Flash Memory)が用いられ、メモリカード52としてスマートメディア(Smart Media(登録商標))が用いられている。
In the digital camera 10 of the present embodiment, a flash memory is used as the
デジタル信号処理部30、LCDインタフェース36、CPU40、メモリインタフェース46、外部メモリインタフェース50及び圧縮・伸張処理回路54はシステムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU40は、デジタル信号処理部30及び圧縮・伸張処理回路54の作動の制御、LCD38に対するLCDインタフェース36を介した各種情報の表示、メモリ48及びメモリカード52へのメモリインタフェース46ないし外部メモリインタフェース50を介したアクセスを各々行うことができる。
The digital
一方、デジタルカメラ10には、主としてCCD24を駆動させるためのタイミング信号を生成してCCD24に供給するタイミングジェネレータ32が備えられており、CCD24の駆動はCPU40によりタイミングジェネレータ32を介して制御される。
On the other hand, the digital camera 10 includes a
更に、デジタルカメラ10にはモータ駆動部34が備えられており、光学ユニット22に備えられた図示しない焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータの駆動もCPU40によりモータ駆動部34を介して制御される。 Further, the digital camera 10 is provided with a motor drive unit 34, and driving of a focus adjustment motor, a zoom motor, and an aperture drive motor (not shown) provided in the optical unit 22 is also controlled by the CPU 40 via the motor drive unit 34. The
すなわち、本実施の形態に係るレンズ21は複数枚のレンズを有し、焦点距離の変更(変倍)が可能なズームレンズとして構成されており、図示しないレンズ駆動機構を備えている。このレンズ駆動機構に上記焦点調整モータ、ズームモータ及び絞り駆動モータは含まれるものであり、これらのモータは各々CPU40の制御によりモータ駆動部34から供給された駆動信号によって駆動される。 In other words, the lens 21 according to the present embodiment has a plurality of lenses, is configured as a zoom lens that can change (magnify) the focal length, and includes a lens driving mechanism (not shown). The lens drive mechanism includes the focus adjustment motor, the zoom motor, and the aperture drive motor, and these motors are each driven by a drive signal supplied from the motor drive unit 34 under the control of the CPU 40.
更に、前述のレリーズスイッチ56A、電源スイッチ56B、モード切替スイッチ56C、十字カーソルスイッチ56D、メニュースイッチ等の各種スイッチ(同図では、「操作部56」と総称。)はCPU40に接続されており、CPU40は、これらの操作部56に対する操作状態を常時把握できる。
Further, various switches such as the
また、デジタルカメラ10には、ストロボ44とCPU40との間に介在されると共に、CPU40の制御によりストロボ44を発光させるための電力を充電する充電部42が備えられている。更に、ストロボ44はCPU40にも接続されており、ストロボ44の発光はCPU40によって制御される。
In addition, the digital camera 10 includes a charging
次に、図3を参照して、本実施の形態に係る半導体装置23の構成を説明する。 Next, the configuration of the semiconductor device 23 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施の形態に係る半導体装置23は、図3(A)、(B)に示されるように、各々DIP(Dual Inline Package)として構成されたCCD24及びメモリ25と、CCD24及びメモリ25を各々別チップの状態で一体化する連結部材60と、を備えている。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the semiconductor device 23 according to the present embodiment has a
連結部材60には、図3における一方の側面にCCD24のリード・フレームが出ていない一端部を嵌合する開口部が設けられると共に、他方の側面にメモリ25のリード・フレームが出ていない一端部を嵌合する開口部が設けられており、CCD24とメモリ25を接合するものとされている。
The connecting
半導体装置23は、図3(A)に示されるように、連結部材60に対して一方の側面にCCD24の一端部が挿入されると共に、他方の側面にメモリ25の一端部が挿入されることにより、図3(B)に示されるようにCCD24とメモリ25が一体化されたものとして構成されている。
In the semiconductor device 23, as shown in FIG. 3A, one end portion of the
そして、半導体装置23のメモリ25には、当該半導体装置23として一体化されたCCD24に関する所定特性を示す情報と、当該半導体装置23が搭載されるデジタルカメラ10で用いられているレンズ21に関する所定特性を示す情報が記憶される。
The
図4には、本実施の形態に係る半導体装置23のメモリ25に記憶される情報のデータ構造が模式的に示されている。
FIG. 4 schematically shows a data structure of information stored in the
同図に示すように、本実施の形態では、上記CCD24に関する所定特性を示す情報(以下、「CCD特性情報」という。)として、CCD24の画素欠陥の位置を示す情報、CCD24の感度特性を示す情報、CCD24のスミア特性を示す情報、及びCCD24の駆動電圧を示す情報がメモリ25に記憶される。また、上記レンズ21に関する所定特性を示す情報(以下、「レンズ特性情報」という。)として、レンズ21の収差特性(歪曲収差及び色収差を含む。)を示す情報、及びレンズ21の透過率特性を示す情報がメモリ25に記憶される。
As shown in the figure, in the present embodiment, information indicating the position of a pixel defect of the
なお、これらの情報は如何なるタイミングでメモリ25に記憶してもよいが、本実施の形態では、CCD24とメモリ25を一体化するタイミングでCCD特性情報を記憶し、半導体装置23をデジタルカメラ10に組み込むタイミングでレンズ特性情報を記憶するものとされている。これにより、メモリ25の記憶内容と、当該メモリ25に一体化されているCCD24及びレンズ21との対応の不一致の発生を防止することができる。
Although this information may be stored in the
また、本実施の形態では、メモリ25として不揮発性で、かつ電気的に書き換え可能なもの(具体的には、フラッシュメモリ)を適用している。これにより、CCD特性情報及びレンズ特性情報を保持することができ、利便性を向上させることができると共に、メモリ25に対する情報の記憶を簡易に行うことができ、かつCCD24及びレンズ21に関する上記各特性の経時変化に対応することができる。
In the present embodiment, a non-volatile and electrically rewritable memory (specifically, a flash memory) is applied as the
メモリ25はCPU40に電気的に接続されており、CPU40はメモリ25にアクセスすることができる。
The
次に、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の撮影時における作用を説明する。 Next, the operation of the digital camera 10 according to the present embodiment at the time of shooting will be described.
まず、CCD24は、光学ユニット22を介した撮像を行い、被写体像を示すR(赤)、G(緑)、B(青)毎のアナログ信号をアナログ信号処理部26に順次出力する。アナログ信号処理部26は、CCD24から入力されたアナログ信号に対して相関二重サンプリング処理等のアナログ信号処理を施した後にADC28に順次出力する。
First, the
ADC28は、アナログ信号処理部26から入力されたR、G、B毎のアナログ信号を各々12ビットのR、G、Bの信号(デジタル画像データ)に変換してデジタル信号処理部30に順次出力する。デジタル信号処理部30は、内蔵しているラインバッファにADC28から順次入力されるデジタル画像データを蓄積して一旦メモリ48の所定領域に直接格納する。
The
メモリ48の所定領域に格納されたデジタル画像データは、CPU40による制御に応じてデジタル信号処理部30により読み出され、所定の物理量に応じたR,G,B毎のデジタルゲインをかけることでホワイトバランス調整を行うと共に、ガンマ処理及びシャープネス処理を行って8ビットのデジタル画像データを生成する。
The digital image data stored in a predetermined area of the
また、デジタル信号処理部30は、生成した8ビットのデジタル画像データに対して、半導体装置23のメモリ25に記憶されているCCD特性情報に基づいて、CCD24の欠陥画素補正(一例として、特許文献1に記載されている補正)、CCD24の感度特性に応じた感度補正、及びCCD24のスミア特性に応じた画像補正を行うと共に、レンズ特性情報に基づいて、レンズ21の収差特性に応じた収差補正、及びレンズ21の透過率特性に応じた画像補正を行う。なお、これらの補正処理は何れも従来既知の技術を用いて行うことができるので、これ以上のここでの説明は省略する。
The digital
そして、デジタル信号処理部30は、以上の各種補正処理後のデジタル画像データに対しYC信号処理を施して輝度信号Yとクロマ信号Cr、Cb(以下、「YC信号」という。)を生成し、YC信号をメモリ48の上記所定領域とは異なる領域に格納する。
The digital
なお、LCD38は、CCD24による連続的な撮像によって得られた動画像(スルー画像)を表示してファインダとして使用することができるものとして構成されており、LCD38をファインダとして使用する場合には、生成したYC信号を、LCDインタフェース36を介して順次LCD38に出力する。これによってLCD38にスルー画像が表示されることになる。
The
ここで、レリーズスイッチ56Aがユーザによって半押し状態とされたタイミングで前述のようにAE機能が働いて露出状態が設定された後、AF機能が働いて合焦制御され、その後、引き続き全押し状態とされたタイミングで、その時点でメモリ48に格納されているYC信号を、圧縮・伸張処理回路54によって所定の圧縮形式(本実施の形態では、JPEG形式)で圧縮した後に外部メモリインタフェース50を介してメモリカード52に電子化ファイル(画像ファイル)として記録する。
Here, at the timing when the
なお、CCD特性情報における駆動電圧情報は、CPU40によりCCD24に対する給電制御において適用される。この制御により、CCD24を高い性能で動作させることができる。
The drive voltage information in the CCD characteristic information is applied in power supply control for the
以上詳細に説明したように、本実施の形態に係る半導体装置23では、撮像によって被写体像を示す画像信号を取得する固体撮像素子(ここでは、CCD24)と、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報(ここでは、CCD特性情報)と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段(ここでは、レンズ21)に関する所定特性を示す情報(ここでは、レンズ特性情報)を記憶するための半導体記憶素子(ここでは、メモリ25)を一体化手段(ここでは、連結部材60)で各々別チップの状態で一体化しているので、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することができる。 As described above in detail, in the semiconductor device 23 according to the present embodiment, the solid-state imaging device (here, the CCD 24) that acquires an image signal indicating a subject image by imaging and the predetermined characteristics relating to the solid-state imaging device are shown. Information (here, CCD characteristic information) and information (here, lens characteristic information) indicating predetermined characteristics relating to the imaging means (here, the lens 21) for forming a subject image at the imaging position of the solid-state imaging device are stored. Since the semiconductor memory element (here, the memory 25) is integrated in a separate chip state by the integration means (here, the connecting member 60), the solid-state imaging element and the semiconductor memory element are separated in a separate chip. The complexity of management can be easily eliminated, and the complexity of management of characteristic information relating to the imaging means used in pairs with the solid-state imaging device can be eliminated.
また、本実施の形態に係る半導体装置23では、前記半導体記憶素子を不揮発性のものとしているので、固体撮像素子及び結像手段に関する所定特性を示す情報を半導体記憶素子に保持することができ、利便性を向上させることができる。 Further, in the semiconductor device 23 according to the present embodiment, since the semiconductor memory element is nonvolatile, the semiconductor memory element can hold information indicating predetermined characteristics regarding the solid-state imaging element and the imaging unit, Convenience can be improved.
また、本実施の形態に係る半導体装置23では、前記半導体記憶素子を電気的に書き換え可能なものとしているので、半導体記憶素子に対する情報の記憶を簡易に行うことができると共に、固体撮像素子及び結像手段に関する所定特性の経時変化に対応することができる。 In the semiconductor device 23 according to the present embodiment, since the semiconductor memory element can be electrically rewritten, information can be easily stored in the semiconductor memory element, and the solid-state imaging element and the connection can be stored. It is possible to cope with a change with time of a predetermined characteristic relating to the image means.
また、本実施の形態に係る半導体装置23では、前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報を、前記固体撮像素子の欠陥画素の位置を示す情報、前記固体撮像素子の感度特性を示す情報、前記固体撮像素子のスミア特性を示す情報、及び前記固体撮像素子の駆動電圧を示す情報とし、前記結像手段に関する所定特性を示す情報を、前記結像手段の収差特性を示す情報、及び前記結像手段の透過率特性を示す情報としているので、これらの情報に基づく好適な処理を実行することが可能となる。 Further, in the semiconductor device 23 according to the present embodiment, the information indicating the predetermined characteristics regarding the solid-state image sensor includes information indicating the position of the defective pixel of the solid-state image sensor, information indicating the sensitivity characteristics of the solid-state image sensor, Information indicating smear characteristics of the solid-state imaging device and information indicating drive voltage of the solid-state imaging device, information indicating the predetermined characteristics regarding the imaging means, information indicating the aberration characteristics of the imaging means, and the imaging Since the information indicates the transmittance characteristics of the means, it is possible to execute a suitable process based on the information.
更に、本実施の形態に係る半導体装置23では、前記一体化手段を、前記固体撮像素子と前記半導体記憶素子を分離可能に構成しているので、固体撮像素子と半導体記憶素子の組み合わせを適宜変更することが可能となり、固体撮像素子及び半導体記憶素子の汎用性を向上させることができる。 Furthermore, in the semiconductor device 23 according to the present embodiment, the integration unit is configured so that the solid-state image sensor and the semiconductor memory element can be separated, so that the combination of the solid-state image sensor and the semiconductor memory element is appropriately changed. It is possible to improve the versatility of the solid-state image sensor and the semiconductor memory element.
一方、本実施の形態に係るデジタルカメラ10では、以上のような半導体装置23を備えているので、当該半導体装置23と同様に、固体撮像素子と半導体記憶素子とを別チップで管理する煩雑さを容易に解消することができると共に、固体撮像素子と対で用いられる結像手段に関する特性情報の管理の煩雑さを解消することができる。 On the other hand, since the digital camera 10 according to the present embodiment includes the semiconductor device 23 as described above, similarly to the semiconductor device 23, the complexity of managing the solid-state imaging element and the semiconductor memory element with separate chips. Can be easily eliminated, and the complexity of management of characteristic information regarding the imaging means used in pairs with the solid-state imaging device can be eliminated.
なお、本実施の形態では、本発明の一体化手段として、固体撮像素子と半導体記憶素子を分離可能に構成した連結部材60を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、固体撮像素子と半導体記憶素子を分離することができない、一例として図5に示されるような、固体撮像素子(CCD)及び半導体記憶素子(メモリ)を一体的に封止するモールドを適用する形態とすることもできる。この場合、上記の固体撮像素子及び半導体記憶素子の汎用性を向上させる効果を除く本実施の形態と同様の効果を奏することができる。
In the present embodiment, the case where the connecting
また、本実施の形態では、本発明の一体化手段として、CCD24及びメモリ25とは別体として構成された連結部材60を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、CCD24のリード・フレームが出ていない一端部及びメモリ25のリード・フレームが出ていない一端部に、各々互いに連結可能なコネクタ等の連結部材を設ける形態とすることもできる。この場合、半導体装置を構成するための部材数を削減することができ、半導体装置を構成する部材の管理の煩雑さを低減することができる。
In the present embodiment, the case where the connecting
また、本実施の形態では、本発明の固体撮像素子としてCCDを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、CMOSイメージ・センサを適用する形態とすることもできる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。 In the present embodiment, the case where the CCD is applied as the solid-state imaging device of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a CMOS image sensor is applied. You can also. Also in this case, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
また、本実施の形態では、本発明の半導体記憶素子としてフラッシュメモリを適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ROM、EEPROM、バッテリ・バックアップされたRAM等を適用する形態とすることもできる。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。 In the present embodiment, the case where the flash memory is applied as the semiconductor memory element of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, ROM, EEPROM, battery-backed RAM Etc. may be applied. Also in this case, the same effects as in the present embodiment can be obtained.
その他、本実施の形態に係るデジタルカメラ10の構成(図1,図2参照。)は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 In addition, the configuration of the digital camera 10 according to the present embodiment (see FIGS. 1 and 2) is an example, and it is needless to say that the configuration can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
また、本実施の形態に係る半導体装置23の構成(図3参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 The configuration of the semiconductor device 23 according to the present embodiment (see FIG. 3) is also an example, and it is needless to say that the configuration can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
また、本実施の形態において説明したCCD特性情報及びレンズ特性情報(図4参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。 The CCD characteristic information and the lens characteristic information (see FIG. 4) described in the present embodiment are also examples, and it goes without saying that they can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention.
更に、本実施の形態では、本発明をデジタルカメラに適用した場合について説明したが、本発明は、PDA、携帯電話機等、固体撮像素子及び当該固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段を有する情報機器であれば如何なるものにでも適用できることは言うまでもない。 Further, in the present embodiment, the case where the present invention is applied to a digital camera has been described. However, the present invention forms a subject image at a solid-state imaging device such as a PDA or a cellular phone and an imaging position of the solid-state imaging device. Needless to say, the present invention can be applied to any information device having an imaging means.
10 デジタルカメラ
21 レンズ(結像手段)
23 半導体装置
24 CCD(固体撮像素子)
25 メモリ(半導体記憶素子)
30 デジタル信号処理部(処理実行手段)
40 CPU(記録手段)
60 連結部材(一体化手段)
10 Digital camera 21 Lens (imaging means)
23
25 Memory (semiconductor memory device)
30 Digital signal processing unit (processing execution means)
40 CPU (recording means)
60 connecting member (integration means)
Claims (6)
前記固体撮像素子に関する所定特性を示す情報と前記固体撮像素子の撮像位置に被写体像を結像する結像手段に関する所定特性を示す情報を記憶するための半導体記憶素子と、
前記固体撮像素子と前記半導体記憶素子を各々別チップの状態で一体化する一体化手段と、
を備えた半導体装置。 A solid-state imaging device that acquires an image signal indicating a subject image by imaging; and
A semiconductor storage element for storing information indicating predetermined characteristics related to the solid-state image sensor and information indicating predetermined characteristics related to an image forming unit that forms a subject image at an imaging position of the solid-state image sensor;
An integration means for integrating the solid-state imaging element and the semiconductor storage element in a separate chip state;
A semiconductor device comprising:
請求項1記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor memory element is nonvolatile.
請求項1又は請求項2記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor memory element is electrically rewritable.
前記結像手段に関する所定特性を示す情報を、前記結像手段の収差特性を示す情報、及び前記結像手段の透過率特性を示す情報の少なくとも1つとした
請求項1乃至請求項3の何れか1項記載の半導体装置。 Information indicating a predetermined characteristic related to the solid-state image sensor, information indicating a position of a defective pixel of the solid-state image sensor, information indicating a sensitivity characteristic of the solid-state image sensor, information indicating a smear characteristic of the solid-state image sensor, and the solid At least one piece of information indicating the driving voltage of the image sensor,
The information indicating the predetermined characteristic regarding the imaging unit is at least one of information indicating the aberration characteristic of the imaging unit and information indicating the transmittance characteristic of the imaging unit. The semiconductor device according to 1.
請求項1乃至請求項4の何れか1項記載の半導体装置。 The semiconductor device according to claim 1, wherein the integration unit is configured so that the solid-state imaging element and the semiconductor memory element can be separated.
前記半導体装置の前記固体撮像素子によって取得された画像信号を記録する記録手段と、
前記半導体装置の前記半導体記憶素子に記憶されている情報に基づいて所定処理を実行する処理実行手段と、
を備えた撮影装置。 A semiconductor device according to any one of claims 1 to 5,
Recording means for recording an image signal acquired by the solid-state imaging device of the semiconductor device;
Processing execution means for executing predetermined processing based on information stored in the semiconductor memory element of the semiconductor device;
An imaging device with
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2005
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