JP2007043228A - Electronic blurring correction apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic blurring correction apparatus capable of carrying out blurring correction with high accuracy corresponding to a wide shutter speed while eliminating the need for a complicated mechanical mechanism for blurring correction. <P>SOLUTION: The electronic blurring correction apparatus includes: a solid-state imaging element 1 including an imaging section wherein a plurality of pixels are arranged in a matrix form; a register section including a first transfer register that latches a first image imaged by the imaging section and transfers the first image in a first direction and a second transfer register that latches a second image photographed by the imaging section at a time different from that photographed when the first image is photographed and transfers the second image in a second direction; angular velocity sensors 19, 20 for detecting a relative blurring between the first and second images; and a CPU 7 controls the first and second transfer registers to relatively transfer the first and second images to each other for correcting the blurring and thereafter controls the first and second transfer registers to analogically summate the first and second images. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、時間的に連続して撮影された複数の画像をぶれ補正して加算しぶれの補正された画像を生成する電子的ぶれ補正装置に関する。   The present invention relates to an electronic shake correction apparatus that generates a corrected image by correcting a shake of a plurality of images taken continuously in time.

固体撮像素子を用いて静止画像や動画像を撮像する撮像装置は、手で把持して撮影するように構成されたものが少なくない。このような撮像装置において、例えば被写体の輝度が低い場合には、シャッタ速度が遅くなるために、手ぶれが発生し易くなることが知られている。また、車載カメラ等においては、走行時の振動により、同様にぶれが発生する可能性があることが知られている。   Many imaging devices that capture a still image or a moving image using a solid-state imaging device are configured to be captured by hand. In such an imaging apparatus, for example, when the luminance of a subject is low, it is known that camera shake is likely to occur because the shutter speed becomes slow. In addition, it is known that in-vehicle cameras and the like may be shaken similarly due to vibration during traveling.

こうしたぶれを補正するための技術は、従来より種々のものが提案されており、代表的なぶれ補正機構の例の幾つかについて、以下に説明する。   Various techniques for correcting such blur have been proposed, and some examples of typical blur correction mechanisms will be described below.

(1)電子式ぶれ補正(特開平6−46316号公報等)
電子式ぶれ補正では、有効画素領域を、撮像素子を用いて撮像可能な最大の画素領域よりもかなり小さめの領域にしておく。そして、電子式ぶれ補正機能を搭載したデジタルカメラで撮影を行ったときには、撮影された画像は、直ちにメモリカードに記録されるのではなく、まず一時的にバッファメモリに記憶される。デジタルカメラは、時間的間隔を離すことなくすぐに次の画像を撮影する。この2番目に撮影された画像も、1番目に撮影された画像と同様に、直ちにメモリカードに記録されるのではなく、まずバッファメモリに記憶される。このとき、2番目に撮影した画像における被写体の位置が、最初に撮影した画像における被写体の位置とずれてしまった(ぶれてしまった)場合には、デジタルカメラは、1枚目の画像と2枚目の画像とを比較して、被写体が同様の構図で画面の中に納まるように使用するデータ領域をずらし、これを2番目の画像における有効画素領域とする。このような技術を用いることにより、各画像間での被写体の位置がずれることのない(つまり、画像間のぶれが発生することのない)画像データを記録することが可能となる。
(1) Electronic blur correction (Japanese Patent Laid-Open No. 6-46316, etc.)
In the electronic blur correction, the effective pixel area is set to an area considerably smaller than the maximum pixel area that can be imaged using the image sensor. Then, when shooting is performed with a digital camera equipped with an electronic blur correction function, the shot image is not temporarily recorded on the memory card, but temporarily temporarily stored in the buffer memory. The digital camera captures the next image immediately without leaving a time interval. Similarly to the first photographed image, the second photographed image is not immediately recorded on the memory card but is first stored in the buffer memory. At this time, if the position of the subject in the second photographed image is shifted (blurred) from the position of the subject in the first photographed image, the digital camera detects that the first image and 2 Compared with the first image, the data area to be used is shifted so that the subject fits in the screen with the same composition, and this is used as the effective pixel area in the second image. By using such a technique, it is possible to record image data in which the position of the subject does not shift between the images (that is, no blur occurs between the images).

(2)光学式ぶれ補正(特開平10−336510号公報等)
光学式ぶれ補正では、振動ジャイロがカメラの移動を感知すると、光が届く位置のぶれを打ち消す方向にレンズの一部を動かす方式が主流である。このような技術を用いることにより、カメラが動いてぶれが発生しそうになっても、シャッタが開いた後に最初に撮像素子に届いた光の位置と、シャッタが閉じる寸前に撮像素子に届いた光の位置と、を同一の位置にして、ぶれを防ぐことが可能となる。
(2) Optical blur correction (JP-A-10-336510, etc.)
In the optical shake correction, when the vibration gyroscope senses the movement of the camera, the mainstream method is to move a part of the lens in a direction to cancel the shake at the position where the light reaches. By using such technology, even if the camera is likely to move and shake, the position of the light that first reaches the image sensor after the shutter opens and the light that reaches the image sensor just before the shutter closes. It is possible to prevent the camera shake by setting the same position to the same position.

(3)センサーシフト式ぶれ補正(特開2004−56581号公報)
センサーシフト式ぶれ補正は、振動ジャイロがカメラの移動を感知すると、撮像面における光の到達位置のぶれ量だけ撮像素子を移動することにより、ぶれを補正する技術である。この技術は、レンズの一部が移動することがないために、画質の劣化を基本的に伴うことなく、ぶれ補正を行うことができる利点がある。そして、この技術は、レンズ交換式のカメラにおけるカメラ本体側に適用することが可能であるために、ぶれ補正の技術が考慮されていない従来の交換レンズを用いても、ぶれ補正を行うことができる利点がある。
(3) Sensor shift type blur correction (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-56581)
The sensor shift type shake correction is a technique for correcting the shake by moving the image sensor by the shake amount of the light arrival position on the imaging surface when the vibration gyroscope senses the movement of the camera. This technique has an advantage that blur correction can be performed without basically deteriorating image quality because a part of the lens does not move. Since this technology can be applied to the camera body side of an interchangeable lens camera, it is possible to perform blur correction even using a conventional interchangeable lens that does not consider the blur correction technology. There are advantages you can do.

(4)特開2001−86398号公報
この公報に記載された撮像装置は、ぶれが発生しない露光時間間隔で撮影した複数の画像を、撮像素子から読み出してバッファメモリに記憶しておき、このバッファメモリに記憶された複数の画像の相互の像ぶれ(相互の像位置のずれ)を補正した後に、この補正された各画像を加算することによりぶれのない画像を生成するものとなっている。この技術は、電子的にぶれ補正を行うものであるために、複雑なメカニカル機構が不要になる利点がある。
(4) Japanese Patent Laid-Open No. 2001-86398 The image pickup apparatus described in this publication reads a plurality of images taken at exposure time intervals at which no blurring occurs from the image pickup device and stores them in a buffer memory. After correcting the image blur (mutual image position shift) of the plurality of images stored in the memory, the corrected images are added to generate an image without blur. This technique has an advantage that a complicated mechanical mechanism is not required because the electronic shake correction is performed electronically.

ところで、特開平7−226496号公報には、固体撮像素子およびその製造方法に関する技術が記載されており、電極同士の配線の例が示されている。
特開平6−46316号公報 特開平10−336510号公報 特開2004−56581号公報 特開2001−86398号公報 特開平7−226496号公報
By the way, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-226696 describes a technique related to a solid-state imaging device and a manufacturing method thereof, and shows an example of wiring between electrodes.
JP-A-6-46316 Japanese Patent Laid-Open No. 10-336510 JP 2004-56581 A JP 2001-86398 A Japanese Patent Laid-Open No. 7-226696

しかしながら、上述したような電子式ぶれ補正の技術は、複数の画像データを連続してみたときに構図や被写体位置がぶれたりしないようにする技術であって、1枚の画像内においてのみ発生しているぶれを補正する技術とはなっていない。つまり、各1枚毎の画像が例えば露光時間が長いことにより手ぶれしたとしても、その手ぶれを抑制する技術とはなっておらず、静止画におけるぶれ補正にそのまま有効に適用できる技術とはいえない。   However, the electronic blur correction technique as described above is a technique for preventing the composition and the subject position from blurring when a plurality of image data are continuously viewed, and occurs only in one image. It is not a technology that corrects shaking. That is, even if each image is shaken due to, for example, a long exposure time, it is not a technique for suppressing the shake, and cannot be said to be a technique that can be effectively applied as it is to shake correction in a still image. .

一方、上述したような光学式ぶれ補正は、静止画におけるぶれ補正に適用可能であるが、設計が大変に難しく、コストが高いものとなっている。また、ぶれは補正されるものの、例えば色収差が幾らか増大してしまい、厳密に見ると、光学性能の劣化が発生してしまうことになる。さらに、電子式ぶれ補正の技術と異なって、レンズを移動する機構を組み込む必要があるために、該機構を組み込んだデジタルカメラ等は、小型化を図るのが難しくなる。加えて、この技術を例えばレンズ交換式のカメラに適用すると、ぶれ補正機構の少なくとも一部をレンズ側に組み込むことが必要になるために、従来のぶれ補正機能に対応していない交換レンズでは、ぶれ補正を行うことができない。   On the other hand, the optical blur correction as described above can be applied to the blur correction in a still image, but the design is very difficult and the cost is high. In addition, although the blur is corrected, for example, chromatic aberration is somewhat increased, and strictly speaking, optical performance is deteriorated. Further, unlike the electronic blur correction technique, it is necessary to incorporate a mechanism for moving the lens, so that it is difficult to reduce the size of a digital camera or the like incorporating the mechanism. In addition, when this technology is applied to, for example, an interchangeable lens camera, it is necessary to incorporate at least a part of the blur correction mechanism on the lens side. Therefore, in an interchangeable lens that does not support the conventional blur correction function, Camera shake cannot be corrected.

また、上述したようなセンサーシフト式ぶれ補正は、機構的に撮像素子を駆動するものであるために、該機構を組み込んだデジタルカメラ等の小型化を図るのが難しくなるのは、上述した光学式ぶれ補正の場合と同様である。また、撮像素子が大きい場合には、移動量も大きくなるために、機構が大型化するのは避けられない。そして、撮像素子は、撮影レンズの光軸に対して垂直な撮像平面上でのみ移動することが重要になるが、ガタの発生や、光軸に対する撮像素子の傾き、光軸周りの撮像素子の回転などを防止するのは、困難である。   In addition, since the sensor shift type blur correction as described above mechanically drives the image sensor, it is difficult to reduce the size of a digital camera or the like incorporating the mechanism. This is the same as in the case of formula blur correction. In addition, when the image sensor is large, the amount of movement is large, and thus the mechanism is inevitably increased in size. It is important for the image sensor to move only on the imaging plane perpendicular to the optical axis of the photographic lens. However, the occurrence of backlash, the tilt of the image sensor with respect to the optical axis, the image sensor around the optical axis, It is difficult to prevent rotation and the like.

さらに、上記特開2001−86398号公報に記載された技術は、1枚の画像データを得るために、撮像素子から複数回の読み出しを行う必要がある。この撮像素子からの読み出しは、撮像素子を構成する画素数が多いほど長い時間を要する。具体的な例を挙げると、600万画素の撮像素子から30[MHz]の周期で画素信号を読み出す場合には、全画素の信号を1回読み出すだけで200[ms]の時間を要することになる。従って、複数回の読み出しを行う場合には、この200[ms]の整数倍の時間(もしくはそれ以上の時間)を要することになる。一方、例えば35mmフィルムカメラにおいては、撮影レンズの焦点距離をf[mm]としたときに、ぶれの発生を概略抑制し得る最長露光時間が1/f[秒]であるということが経験的に知られている。例えば、標準的な50[mm]の撮影レンズを用いる場合には、この最長露光時間は20[ms]となる。しかし、
上記撮像素子から画像信号を1回読み出す時間200[ms]でさえも、この最長露光時間20[ms]に比べて極めて長くなってしまうために、ましてや複数回の読み出しを行うのは時間的に長くなり過ぎる。こうして、該公報に記載された技術は、例えば、撮像素子の画素数が少なく、かつ、ぶれの発生を概略抑制し得る最長露光時間が長い(例えば、撮影レンズの焦点距離が短い)というような、限られた条件においてのみ実用的であると考えられる。加えて、該特開2001−86398号公報に記載されたような技術では、分割撮影で得られるそれぞれの画像がぶれの発生しない露光時間で撮影されたものになるとはいえ、このときの露光時間は上述したような経験的なデータに基づいて設定されるものであるために、個人差や撮影条件によってはぶれ補正が十分でない場合が生じ得る。
Furthermore, the technique described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-86398 needs to read a plurality of times from the image sensor in order to obtain one piece of image data. The readout from the image sensor requires a longer time as the number of pixels constituting the image sensor increases. As a specific example, in the case where pixel signals are read out from a 6-million-pixel imaging device at a cycle of 30 [MHz], it takes 200 [ms] to read out signals of all pixels once. Become. Therefore, when reading is performed a plurality of times, an integral multiple of 200 [ms] (or more) is required. On the other hand, in a 35 mm film camera, for example, when the focal length of the photographic lens is f [mm], the longest exposure time that can substantially suppress the occurrence of blurring is empirically 1 / f [second]. Are known. For example, when a standard 50 [mm] photographing lens is used, the longest exposure time is 20 [ms]. But,
Even the time 200 [ms] for reading the image signal once from the image sensor becomes extremely longer than the longest exposure time 20 [ms]. Too long. Thus, for example, the technique described in the publication discloses that the number of pixels of the image sensor is small, and the longest exposure time that can substantially suppress the occurrence of blurring is long (for example, the focal length of the photographing lens is short). It is considered practical only under limited conditions. In addition, according to the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-86398, each image obtained by divided shooting is shot with an exposure time that does not cause blurring. Is set based on empirical data as described above, and blur correction may not be sufficient depending on individual differences and photographing conditions.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ぶれ補正用の複雑なメカニカル機構を不要としながら、幅広いシャッタスピードに対応した精度の高いぶれ補正を可能とする電子的ぶれ補正装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an electronic camera shake correction device that enables highly accurate camera shake correction corresponding to a wide range of shutter speeds while eliminating the need for a complicated mechanical mechanism for camera shake correction. The purpose is that.

上記の目的を達成するために、第1の発明による電子的ぶれ補正装置は、時間的に連続して撮影された複数の画像のぶれを固体撮像素子の内部で逐次補正しながらアナログ加算することによりぶれの補正された画像を生成する電子的ぶれ補正装置であって、上記固体撮像素子の内部に設けられていてマトリクス状に配列された複数の画素を有しこれら複数の画素により画像信号を生成する撮像部と、上記固体撮像素子の内部に上記撮像部とは別個に設けられていて該撮像部により撮像された第1画像を記憶するとともに該第1画像を第1の方向へ転送する第1転送レジスタと該撮像部により上記第1画像とは異なる時刻に撮影された第2画像を記憶するとともに該第2画像を上記第1の方向と交差する第2の方向へ転送する第2転送レジスタとを有するレジスタ部と、上記第1画像と上記第2画像との相対的なぶれを検出するぶれ検出部と、上記第1画像および上記第2画像をそれぞれ上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタ内で相対的に転送して該第1画像および該第2画像の相対的なぶれを補正させその後に該第1画像と該第2画像とをアナログ加算させるように制御する制御部と、を具備したものである。   In order to achieve the above object, the electronic shake correction apparatus according to the first aspect of the present invention performs analog addition while sequentially correcting shakes of a plurality of images taken continuously in time inside the solid-state imaging device. An electronic shake correction apparatus that generates an image with a shake corrected by the above-described solid-state imaging device, and has a plurality of pixels arranged in a matrix, and an image signal is output by the plurality of pixels. An imaging unit to be generated and a first image captured by the imaging unit and stored in the solid-state imaging device separately from the imaging unit and storing the first image in the first direction A second image that is captured by the first transfer register and the imaging unit at a time different from the first image is stored, and the second image is transferred in a second direction that intersects the first direction. Transfer register A register unit, a blur detection unit for detecting relative blur between the first image and the second image, and the first transfer register and the second transfer for the first image and the second image, respectively. A control unit that relatively transfers in the register to correct relative blur between the first image and the second image, and then controls the first image and the second image to be analog-added; Is provided.

また、第2の発明による電子的ぶれ補正装置は、上記第1の発明による電子的ぶれ補正装置において、上記制御部が、上記第1画像と上記第2画像とをアナログ加算した画像を上記第2転送レジスタに記憶させるように制御するものである。   The electronic shake correction apparatus according to the second invention is the electronic shake correction apparatus according to the first invention, wherein the control unit analog-adds an image obtained by analog addition of the first image and the second image. 2 is controlled to be stored in the transfer register.

さらに、第3の発明による電子的ぶれ補正装置は、上記第1の発明による電子的ぶれ補正装置において、上記ぶれ検出部が、上記第1画像と上記第2画像との相対的な上記第1の方向のぶれと上記第2の方向のぶれとを検出するものであり、上記制御部は、上記第1画像を該第1の方向のぶれに基いて上記第1転送レジスタ内で転送させるように制御するとともに、上記第2画像を該第2の方向のぶれに基いて上記第2転送レジスタ内で転送させるように制御するものである。   Furthermore, the electronic shake correction apparatus according to a third aspect of the invention is the electronic shake correction apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the shake detection unit is configured to make the first relative to the first image and the second image relative to each other. In the second direction, and the control unit transfers the first image in the first transfer register based on the blur in the first direction. And the second image is controlled to be transferred in the second transfer register based on the blur in the second direction.

第4の発明による電子的ぶれ補正装置は、上記第1の発明による電子的ぶれ補正装置において、上記固体撮像素子は、上記撮像部により撮像された画像を上記レジスタ部へフレーム転送するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, in the electronic shake correction apparatus according to the first aspect of the invention, the solid-state imaging device transfers an image picked up by the image pickup unit to the register unit. .

第5の発明による電子的ぶれ補正装置は、上記第1の発明による電子的ぶれ補正装置において、上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタが、各々、画像を構成する最小単位である1画素当たり4つの電極を有し、これら4つの電極にそれぞれ異なる駆動パルスを印加することにより電荷の転送を行うように構成されたものである。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electronic image blur correction apparatus according to the first invention, wherein the first transfer register and the second transfer register are each one pixel which is a minimum unit constituting an image. Each of the four electrodes is configured to transfer charges by applying different driving pulses to the four electrodes.

第6の発明による電子的ぶれ補正装置は、上記第5の発明による電子的ぶれ補正装置において、上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタが、各々、相対的に広い面積を有する電極と、相対的に狭い面積を有する電極と、を交互に配置して構成されたものである。   An electronic shake correction apparatus according to a sixth invention is the electronic shake correction apparatus according to the fifth invention, wherein each of the first transfer register and the second transfer register has a relatively large area; Electrodes having a relatively small area are alternately arranged.

本発明の電子的ぶれ補正装置によれば、ぶれ補正用の複雑なメカニカル機構を不要としながら、幅広いシャッタスピードに対応した精度の高いぶれ補正が可能となる。   According to the electronic shake correction apparatus of the present invention, it is possible to perform high-precision shake correction corresponding to a wide range of shutter speeds while eliminating the need for a complicated mechanical mechanism for shake correction.

実施形態を詳細に説明する前に、まず、ぶれを補正するための原理について簡単に説明する。   Before describing the embodiment in detail, first, the principle for correcting blur will be briefly described.

例えば、被写体を測光して得られた適正露光時間(全露光時間)が1/15秒であるとする。そして、この1/15秒の露光時間(シャッタ速度)ではぶれが発生するものとする。これに対して、露光時間(シャッタ速度)が1/125秒であるときには、ぶれが発生しないか、もしくは発生するぶれが実質的に無視し得るものとする。このようなケースにおいて、上述した全露光時間1/15秒を、1/125秒の露光時間に時分割して、該時分割露光により8回の撮影を行い、この時分割撮影して得られた8枚の画像を加算することにより1/15秒の適正露光時間の1枚の画像を得るものである。ただし、上記1/125秒で撮影した時分割露光画像を単純に加算したのではぶれは補正されないために、各時分割露光画像のぶれを相互に補正してから加算する。このとき、時分割露光の間隔が長いと、ぶれが発生しない高速の露光時間で連続して撮影することはできない。そこで、以下に説明する実施形態では、固体撮像素子の内部において、高速にぶれを補正するとともに、補正後の画像を加算するようにしている。   For example, it is assumed that the proper exposure time (total exposure time) obtained by photometry of the subject is 1/15 seconds. Then, it is assumed that blurring occurs in the exposure time (shutter speed) of 1/15 seconds. On the other hand, when the exposure time (shutter speed) is 1/125 seconds, no blur occurs or the generated blur can be substantially ignored. In such a case, the total exposure time of 1/15 seconds described above is time-divided into an exposure time of 1/125 seconds, and shooting is performed 8 times by the time-division exposure, and this time-division shooting is obtained. By adding the eight images, one image having an appropriate exposure time of 1/15 seconds is obtained. However, since the shake is not corrected by simply adding the time-division exposure images taken at 1/125 seconds, the shakes of the respective time-division exposure images are corrected and then added. At this time, if the time-division exposure interval is long, it is not possible to continuously shoot with a high-speed exposure time without blurring. Therefore, in the embodiment described below, the shake is corrected at high speed inside the solid-state imaging device, and the corrected image is added.

具体的には、まず、時分割露光により撮影した画像を撮像素子に設けた第2転送レジスタに記憶し、次の時分割露光で撮影した画像を撮像素子に設けた第1転送レジスタに記憶する。そして、ぶれ検出部により検出したぶれ量に基いて、上記第1転送レジスタと上記第2転送レジスタとの内の一方をX方向にシフトするとともに他方をY方向にシフトして、その後に上記両画像を加算し、加算後の画像を上記第2転送レジスタに記憶する。続いて、次の時分割露光により撮影した画像を再び第1転送レジスタに記憶し、全体の露光量が適正になるまで上述したような補正と加算とを繰り返して行う。   Specifically, first, an image photographed by time-division exposure is stored in a second transfer register provided in the image sensor, and an image photographed by the next time-division exposure is stored in a first transfer register provided in the image sensor. . Based on the amount of shake detected by the shake detection unit, one of the first transfer register and the second transfer register is shifted in the X direction and the other is shifted in the Y direction. The images are added and the added image is stored in the second transfer register. Subsequently, the image captured by the next time-division exposure is stored again in the first transfer register, and the above-described correction and addition are repeated until the entire exposure amount becomes appropriate.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

[実施形態1]
図1から図19は本発明の実施形態1を示したものであり、図1は電子カメラの主として電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態は、電子カメラに電子的ぶれ補正装置を適用したものとなっている。
[Embodiment 1]
FIG. 1 to FIG. 19 show Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 1 is a block diagram mainly showing an electrical configuration of an electronic camera. In the present embodiment, an electronic shake correction apparatus is applied to an electronic camera.

この電子カメラは、固体撮像素子(以下では適宜、撮像素子と略称する)1と、相関二重サンプリング回路(CDS:Correlated Double Sampling)2と、ゲインコントロールアンプ(AMP)3と、A/D変換器4と、タイミングジェネレータ(TG)5と、シグナルジェネレータ(SG)6と、CPU7と、情報処理部8と、DRAM9と、圧縮伸張部10と、記録媒体11と、液晶表示部12と、インタフェース部13と、レンズ駆動系14と、撮影レンズ15と、絞り駆動系16と、絞り17と、第1レリーズスイッチ18aおよび第2レリーズスイッチ18bと、角速度センサ(角速度センサA)19および角速度センサ(角速度センサB)20と、A/D変換器21およびA/D変換器22と、距離検出部23と、撮影モード設定部25と、撮影条件設定部26と、を含んでいる。   This electronic camera includes a solid-state image sensor (hereinafter abbreviated as an image sensor as appropriate) 1, a correlated double sampling circuit (CDS) 2, a gain control amplifier (AMP) 3, and an A / D converter. Unit 4, timing generator (TG) 5, signal generator (SG) 6, CPU 7, information processing unit 8, DRAM 9, compression / decompression unit 10, recording medium 11, liquid crystal display unit 12, and interface Unit 13, lens drive system 14, photographing lens 15, aperture drive system 16, aperture 17, first release switch 18a and second release switch 18b, angular velocity sensor (angular velocity sensor A) 19, and angular velocity sensor ( Angular velocity sensor B) 20, A / D converter 21 and A / D converter 22, distance detection unit 23, and shooting mode setting unit 25. Includes the imaging condition setting unit 26, a.

撮影レンズ15は、被写体像を撮像素子1の撮像面へ結像するための撮像光学系である。   The photographing lens 15 is an imaging optical system for forming a subject image on the imaging surface of the imaging device 1.

絞り17は、この撮影レンズ15からの結像光束の通過範囲を規定することにより光量の調整を行うための光学絞りである。   The diaphragm 17 is an optical diaphragm for adjusting the amount of light by defining the passage range of the imaging light beam from the photographing lens 15.

撮像素子1は、絞り17を介して撮影レンズ15により結像された被写体像を、光電変換して電気信号として出力するものである。この撮像素子1は、被写体の光学像を光電変換する撮像部41(図2参照)と、連続して撮影された2つの画像を任意の方向にシフトして加算することが可能なように画素の電荷を水平方向と垂直方向とへ転送する補正/加算部40(図2参照)と、を有している。この撮像素子1のより詳細な構成や作用については、後で説明する。   The image sensor 1 photoelectrically converts the subject image formed by the photographing lens 15 via the diaphragm 17 and outputs it as an electrical signal. The imaging device 1 includes an imaging unit 41 (see FIG. 2) that photoelectrically converts an optical image of a subject, and a pixel that can shift and add two consecutively captured images in an arbitrary direction. And a correction / addition unit 40 (see FIG. 2) for transferring the charges in the horizontal direction and the vertical direction. A more detailed configuration and operation of the image sensor 1 will be described later.

TG5は、この撮像素子1を駆動するための転送パルスを供給するものである。   The TG 5 supplies a transfer pulse for driving the image sensor 1.

CDS2は、TG5から供給されるサンプルホールドパルスに従って駆動され、撮像素子1から出力される画像信号に相関二重サンプリング等の処理を行うことによりリセットノイズを除去するものである。   The CDS 2 is driven according to the sample hold pulse supplied from the TG 5 and removes reset noise by performing processing such as correlated double sampling on the image signal output from the image sensor 1.

SG6は、CPU7の制御に基づき、同期信号を生成してTG5へ出力するものである。   SG6 generates a synchronization signal based on the control of the CPU 7 and outputs it to the TG5.

ゲインコントロールアンプ(AMP)3は、CDS2から出力されるアナログの信号を増幅するものである。   The gain control amplifier (AMP) 3 amplifies an analog signal output from the CDS 2.

A/D変換器4は、TG5から供給される信号に従って、ゲインコントロールアンプ(AMP)3から出力されるアナログ信号をデジタル信号に変換するものである。   The A / D converter 4 converts an analog signal output from the gain control amplifier (AMP) 3 into a digital signal in accordance with a signal supplied from the TG 5.

情報処理部8は、A/D変換器4から出力される画素信号を処理して、画像データを生成するものである。   The information processing unit 8 processes the pixel signal output from the A / D converter 4 to generate image data.

DRAM9は、情報処理部8から出力される画像データを一時的に記憶するものであるとともに、記録媒体11から読み出された圧縮画像データを圧縮伸張部10により伸張して得られた画像データを一時的に記憶するものとなっている。   The DRAM 9 temporarily stores the image data output from the information processing unit 8, and the image data obtained by expanding the compressed image data read from the recording medium 11 by the compression / decompression unit 10. It is a temporary memory.

圧縮伸張部10は、DRAM9に記憶されている画像データを圧縮するとともに、記録媒体11から読み出された圧縮画像データを伸張するものである。   The compression / decompression unit 10 compresses image data stored in the DRAM 9 and decompresses compressed image data read from the recording medium 11.

記録媒体11は、圧縮伸張部10により圧縮された画像データを記録するものであり、例えば不揮発性の記録媒体となっている。   The recording medium 11 records the image data compressed by the compression / decompression unit 10 and is, for example, a nonvolatile recording medium.

液晶表示部12は、情報処理部8から出力される画像データ、またはDRAM9から出力される伸張された画像データを表示するものである。   The liquid crystal display unit 12 displays image data output from the information processing unit 8 or expanded image data output from the DRAM 9.

インタフェース部13は、モニタやパーソナルコンピュータ等の外部装置とのデータの授受を行うための端子を含むインタフェースである。このインタフェース部13を介して、情報処理部8またはDRAM9から供給される画像データ等を外部装置へ出力することが可能であり、あるいは場合によっては、外部装置から画像データ等を装置内に取り込むことが可能となっている。   The interface unit 13 is an interface including terminals for exchanging data with an external device such as a monitor or a personal computer. It is possible to output image data or the like supplied from the information processing unit 8 or the DRAM 9 to an external device via the interface unit 13, or in some cases, image data or the like is taken into the device from the external device. Is possible.

レンズ駆動系14は、距離検出部23により検出された被写体距離に基づきCPU7から指令を受けることにより、撮影レンズ15を合焦位置へ駆動するものである。このような処理は、いわゆるオートフォーカス制御として公知のものである。なお、ここでは距離検出部23からの出力に基づきオートフォーカス制御を行っているが、CPU7が、DRAM9に記憶された1フレーム(1画面)分の画像データの輝度成分にハイパスフィルタなどを用いて高周波成分を抽出し、抽出した高周波成分の累積加算値を算出する等により高周波域側の輪郭成分等に対応したAF評価値を算出し、該AF評価値に基づいて焦点検出を行うようにしても構わない。   The lens driving system 14 is configured to drive the photographing lens 15 to the in-focus position by receiving a command from the CPU 7 based on the subject distance detected by the distance detecting unit 23. Such processing is known as so-called autofocus control. Here, although autofocus control is performed based on the output from the distance detection unit 23, the CPU 7 uses a high-pass filter or the like for the luminance component of the image data for one frame (one screen) stored in the DRAM 9. An AF evaluation value corresponding to a contour component on the high frequency region side is calculated by extracting a high frequency component, calculating a cumulative addition value of the extracted high frequency component, etc., and performing focus detection based on the AF evaluation value It doesn't matter.

絞り駆動系16は、DRAM9に記憶された画像データに基づきCPU7が露出演算を行い、該CPU7からその結果に基づいた指令を受けることにより、絞り17を駆動して開口径を変更する絞り制御手段である。このような処理は、いわゆるAE(自動露出)制御として公知のものである。   The diaphragm drive system 16 is a diaphragm control means for driving the diaphragm 17 to change the aperture diameter by the CPU 7 performing an exposure calculation based on the image data stored in the DRAM 9 and receiving a command based on the result from the CPU 7. It is. Such processing is known as so-called AE (automatic exposure) control.

角速度センサ19は、電子カメラを被写体側から見たときの左右の方向における右方向をX軸方向としたときに(図14参照)、このX軸方向を回転中心として電子カメラを回転したときの角速度を検出するためのものであり、ぶれ検出手段である。   The angular velocity sensor 19 is obtained when the electronic camera is rotated about the X axis direction as a rotation center when the right direction in the left and right directions when the electronic camera is viewed from the subject side is the X axis direction (see FIG. 14). This is for detecting the angular velocity and is a shake detection means.

一方、角速度センサ20は、電子カメラの上下方向における上方向をY軸方向としたときに(図14参照)、このY軸方向を回転中心として電子カメラを回転したときの角速度を検出するためのものであり、ぶれ検出手段である。   On the other hand, the angular velocity sensor 20 detects an angular velocity when the electronic camera is rotated with the Y-axis direction as the center of rotation when the upward direction in the vertical direction of the electronic camera is the Y-axis direction (see FIG. 14). And shake detection means.

A/D変換器21は、角速度センサ19により検出された角速度を表すアナログ信号を、所定の時間間隔(サンプリング間隔)でデジタル信号に変換するものである。   The A / D converter 21 converts an analog signal representing the angular velocity detected by the angular velocity sensor 19 into a digital signal at a predetermined time interval (sampling interval).

同様に、A/D変換器22は、角速度センサ20により検出された角速度を表すアナログ信号を、所定の時間間隔(サンプリング間隔)でデジタル信号に変換するものである。   Similarly, the A / D converter 22 converts an analog signal representing the angular velocity detected by the angular velocity sensor 20 into a digital signal at a predetermined time interval (sampling interval).

CPU7は、A/D変換器21により変換されたデジタル信号を時間積分する処理を行う。この時間積分されたデジタル信号は、カメラ本体の上記X軸を回転中心とする回転量に相当する。また、X軸周りの回転方向が右回りであるか左回りであるかは、角速度センサ19のアナログ出力信号が正であるかあるいは負であるかにより判別されるようになっている。   The CPU 7 performs processing for time integration of the digital signal converted by the A / D converter 21. This time-integrated digital signal corresponds to a rotation amount about the X axis of the camera body as a rotation center. Whether the rotation direction around the X axis is clockwise or counterclockwise is determined depending on whether the analog output signal of the angular velocity sensor 19 is positive or negative.

同様に、CPU7は、A/D変換器22により変換されたデジタル信号を時間積分する処理を行う。この時間積分されたデジタル信号は、カメラ本体の上記Y軸を回転中心とする回転量に相当する。また、Y軸周りの回転方向が右回りであるか左回りであるかは、角速度センサ20のアナログ出力信号が正であるかまたは負であるかにより判別されるようになっている。   Similarly, the CPU 7 performs processing for time integration of the digital signal converted by the A / D converter 22. This time-integrated digital signal corresponds to a rotation amount around the Y axis of the camera body. Whether the rotation direction around the Y axis is clockwise or counterclockwise is determined depending on whether the analog output signal of the angular velocity sensor 20 is positive or negative.

第1レリーズスイッチ18aは、撮像動作を指示入力するための自動復帰型の2段スイッチでなるレリーズスイッチの1段目である。レリーズスイッチが押し込まれてこの第1レリーズスイッチ18aがオンされると、測距動作や測光動作が行われるようになっている。   The first release switch 18a is the first stage of a release switch which is an automatic return type two-stage switch for inputting an imaging operation. When the release switch is pushed in and the first release switch 18a is turned on, a distance measuring operation and a photometric operation are performed.

第2レリーズスイッチ18bは、撮像動作を指示入力するための自動復帰型の2段スイッチでなるレリーズスイッチの2段目である。レリーズスイッチがさらに押し込まれてこの第2レリーズスイッチ18bがオンされると、撮像素子1により撮像動作が行われ、画像データが上述したように生成されて、圧縮された後に記録媒体11に記録されるようになっている。   The second release switch 18b is the second stage of a release switch which is an automatic return type two-stage switch for inputting an image capturing operation. When the release switch is further pushed in and the second release switch 18b is turned on, an image pickup operation is performed by the image pickup device 1, and the image data is generated as described above, compressed, and recorded on the recording medium 11. It has become so.

距離検出部23は、被写体までの距離を検出するためのものであり、公知の構成のものを適宜採用することが可能である。   The distance detection unit 23 is for detecting the distance to the subject, and can employ a known configuration as appropriate.

撮影モード設定部25は、シャッタ優先撮影モード、絞り優先撮影モード、プログラム撮影モードの何れかを選択するためのものである。   The shooting mode setting unit 25 is for selecting one of the shutter priority shooting mode, the aperture priority shooting mode, and the program shooting mode.

撮影条件設定部26は、シャッタスピード(露光時間)や絞り値、ISO感度などの撮影に必要な諸条件を設定するためのものである。   The photographing condition setting unit 26 is for setting various conditions necessary for photographing such as a shutter speed (exposure time), an aperture value, and ISO sensitivity.

CPU7は、後述するプログラム線図やその他の情報を記憶する不揮発性メモリとしてEEPROM24を内蔵している。このCPU7には、第1レリーズスイッチ18aからの信号、第2レリーズスイッチ18bからの信号、A/D変換器21を介した角速度センサ19からの信号、A/D変換器22を介した角速度センサ20からの信号、撮影モード設定部25からの信号、および撮影条件設定部26からの信号が入力されるようになっている。そしてCPU7は、TG5とSG6とへ指令を出力するようになっている。さらに、CPU7は、情報処理部8、DRAM9、レンズ駆動系14、絞り駆動系16、および距離検出部23と双方向に接続されていて、これらを含むこの電子カメラ全体を制御する制御部となっている。具体的には、CPU7は、上述したようなオートフォーカス制御やAE制御を行うとともに、第1レリーズスイッチ18aおよび第2レリーズスイッチ18bからの静止画像の取り込みを指示する信号に基づき、撮像素子1の駆動モードの切り換えを行うようになっている。さらに、このCPU7は、絞り17の開口を変更する制御や撮像素子1の露光時間制御などを行うようになっている。そして、CPU7は、撮影モード設定部25からの入力に基づきこの電子カメラの撮影モードを設定し、撮影条件設定部26からの入力に基づき電子カメラに係る撮影条件を設定するようになっている。加えて、CPU7は、角速度センサ19,20からの出力に基づき、ぶれ量の演算等も行うようになっており、ぶれ検出部を兼ねたものとなっている。   The CPU 7 incorporates an EEPROM 24 as a non-volatile memory for storing a program diagram and other information to be described later. The CPU 7 includes a signal from the first release switch 18a, a signal from the second release switch 18b, a signal from the angular velocity sensor 19 via the A / D converter 21, and an angular velocity sensor via the A / D converter 22. 20, a signal from the shooting mode setting unit 25, and a signal from the shooting condition setting unit 26 are input. Then, the CPU 7 outputs commands to TG5 and SG6. Further, the CPU 7 is bi-directionally connected to the information processing unit 8, the DRAM 9, the lens driving system 14, the aperture driving system 16, and the distance detecting unit 23, and serves as a control unit that controls the entire electronic camera including them. ing. Specifically, the CPU 7 performs the autofocus control and the AE control as described above, and based on a signal instructing capturing of a still image from the first release switch 18a and the second release switch 18b, The drive mode is switched. Further, the CPU 7 performs control for changing the aperture of the diaphragm 17 and exposure time control for the image sensor 1. The CPU 7 sets the shooting mode of the electronic camera based on the input from the shooting mode setting unit 25, and sets the shooting condition for the electronic camera based on the input from the shooting condition setting unit 26. In addition, the CPU 7 also calculates a shake amount based on the outputs from the angular velocity sensors 19 and 20, and also serves as a shake detection unit.

次に、図2は、固体撮像素子1全体の構成の概略を示す図である。   Next, FIG. 2 is a diagram showing an outline of the overall configuration of the solid-state imaging device 1.

この撮像素子1は、図2に示すように、撮像部41と、補正/加算部40と、水平転送部42と、を有している。   As illustrated in FIG. 2, the imaging element 1 includes an imaging unit 41, a correction / addition unit 40, and a horizontal transfer unit 42.

撮像部41は、撮影レンズ15により結像された光学像を電気信号に変換するものである。すなわち、撮像部41は、複数の(実質的には、多数の)フォトダイオード(PD)32(図3参照)がマトリクス状に配列されていて、このフォトダイオード32の各列に隣接して列方向に配置された垂直転送CCDでなる垂直転送部33を備えている。この垂直転送部33は、各フォトダイオード32で光電変換し蓄積した電荷を、次に述べる補正/加算部40(=レジスタ部)へ転送するための第1転送部である。   The imaging unit 41 converts the optical image formed by the photographing lens 15 into an electric signal. In other words, the imaging unit 41 includes a plurality of (substantially many) photodiodes (PD) 32 (see FIG. 3) arranged in a matrix, and adjacent to each column of the photodiodes 32. A vertical transfer unit 33 composed of vertical transfer CCDs arranged in the direction is provided. The vertical transfer unit 33 is a first transfer unit for transferring charges accumulated by photoelectric conversion by each photodiode 32 to a correction / addition unit 40 (= register unit) described below.

補正/加算部40は、撮像部41に隣接して配設されており、この撮像部41から転送される複数の時分割画像の相対的なぶれを補正して、補正した時分割画像同士を加算し、加算した画像を記憶するものとなっている。この補正/加算部40の構成については、後で図3を参照してより詳細に説明する。   The correction / addition unit 40 is disposed adjacent to the imaging unit 41, corrects the relative blurring of a plurality of time-division images transferred from the imaging unit 41, and corrects the time-division images to each other. Addition is performed, and the added image is stored. The configuration of the correction / addition unit 40 will be described later in detail with reference to FIG.

水平転送部42は、補正/加算部40でぶれが補正された画像を撮像素子1の外部へ読み出すための第2転送部である。   The horizontal transfer unit 42 is a second transfer unit for reading out an image whose shake has been corrected by the correction / addition unit 40 to the outside of the image sensor 1.

この水平転送部42から読み出された信号は、アンプ43によりアナログ増幅されるようになっている。   The signal read from the horizontal transfer unit 42 is analog amplified by the amplifier 43.

この図2に示すような構成から明らかなように、撮像素子1は、フレーム・インターライン・トランスファー方式(FIT方式)を応用したものとなっており、撮像部41は、後で図3にも示すように、インターライン・トランスファー方式で構成されている。   As is apparent from the configuration shown in FIG. 2, the image sensor 1 is an application of the frame interline transfer method (FIT method). As shown, it is configured by an interline transfer system.

次に、図3は固体撮像素子1の撮像部41と補正/加算部40との構成を拡大して示す図である。   Next, FIG. 3 is an enlarged view showing the configuration of the imaging unit 41 and the correction / addition unit 40 of the solid-state imaging device 1.

なお、IφV0〜IφV3,SφH0〜SφH3,S1φV0〜S1φV3,S2φV0〜S2φV3は、後述するように電荷転送用の駆動パルスを示すものであるが、例えば「転送電極IφV0」なる記載は、「駆動パルスIφV0を印加する電極」を意味するものとする。   Note that IφV0 to IφV3, SφH0 to SφH3, S1φV0 to S1φV3, S2φV0 to S2φV3 indicate drive pulses for charge transfer as described later. For example, the description of “transfer electrode IφV0” is “drive pulse IφV0”. Means an electrode to which is applied.

撮像部41は、マトリクス状に配列された複数のフォトダイオード(PD)32と、これらのフォトダイオード32により光電変換され蓄積された電荷を補正/加算部40へ転送するための垂直転送部33と、を備えている。ここに、垂直転送部33は、転送パルスを印加するための垂直転送電極IφV0〜IφV3を含んで構成されている。   The imaging unit 41 includes a plurality of photodiodes (PD) 32 arranged in a matrix, and a vertical transfer unit 33 for transferring charges accumulated by photoelectric conversion by these photodiodes 32 to the correction / addition unit 40. It is equipped with. Here, the vertical transfer unit 33 includes vertical transfer electrodes IφV0 to IφV3 for applying transfer pulses.

また、撮像部41の1画素31は、1つのフォトダイオード32と、2つの垂直転送電極と、を含んで構成されている。このとき、1画素31には2つのタイプがあり、1つめはフォトダイオード32と垂直転送電極IφV0,IφV3を含むもの、2つめはフォトダイオード32と垂直転送電極IφV1,IφV2を含むものである。そして、この1画素31は、水平方向(X方向)のサイズがLx、垂直方向(Y方向)のサイズがLyであるものとする。   Further, one pixel 31 of the imaging unit 41 includes one photodiode 32 and two vertical transfer electrodes. At this time, there are two types of one pixel 31; the first includes a photodiode 32 and vertical transfer electrodes IφV0 and IφV3, and the second includes a photodiode 32 and vertical transfer electrodes IφV1 and IφV2. This one pixel 31 has a horizontal size (X direction) of Lx and a vertical direction (Y direction) of Ly.

また、補正/加算部40は、Y方向転送部34と、分割画像転送部35と、X方向転送部36と、を含んで構成されている。   The correction / addition unit 40 includes a Y direction transfer unit 34, a divided image transfer unit 35, and an X direction transfer unit 36.

分割画像転送部35は、フォトダイオード32で蓄積された電荷を補正/加算部40へ転送する転送部であり、撮像部41の垂直転送部33と連続するように垂直方向に配列された垂直転送電極S1φV0〜S1φV3を含んで構成されている。これらの垂直転送電極S1φV0〜S1φV3は、撮像部41から転送された電荷を補正/加算部40へ転送するパルスを印加するための電極である。   The divided image transfer unit 35 is a transfer unit that transfers the charge accumulated in the photodiode 32 to the correction / addition unit 40, and the vertical transfer arranged in the vertical direction so as to be continuous with the vertical transfer unit 33 of the imaging unit 41. The electrode S1φV0 to S1φV3 are included. These vertical transfer electrodes S1φV0 to S1φV3 are electrodes for applying a pulse for transferring the charge transferred from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40.

X方向転送部36は、分割画像転送部35により転送されてきた電荷を水平方向へ転送する転送部(第1転送レジスタ)であり、上述した分割画像転送部35と交差するように水平方向に配列された水平転送電極SφH0〜SφH3を含んで構成されている。これらの水平転送電極SφH0〜SφH3は、上述した垂直転送電極S1φV0〜S1φV3の内の電極S1φV0と電極S1φV2との下に転送された電荷を、電子カメラのX方向のぶれに応じた量だけ水平方向へ転送する転送パルスを印加するための電極である。   The X-direction transfer unit 36 is a transfer unit (first transfer register) that transfers the charges transferred by the divided image transfer unit 35 in the horizontal direction, and extends in the horizontal direction so as to intersect the divided image transfer unit 35 described above. The horizontal transfer electrodes SφH0 to SφH3 are arranged. These horizontal transfer electrodes S.phi.H0 to S.phi.H3 are arranged in the horizontal direction by the amount of charge transferred below the electrodes S1.phi.V0 and S1.phi.V2 of the vertical transfer electrodes S1.phi. It is an electrode for applying a transfer pulse to be transferred to.

Y方向転送部34は、時分割露光による複数の電荷を加算してこの加算した電荷を垂直方向へ転送する転送部(第2転送レジスタ)であり、上述した分割画像転送部35の垂直方向の各配列に隣接してX方向転送部36と交差するように垂直方向に配列された垂直転送電極S2φV0〜S2φV3を含んで構成されている。これらの垂直転送電極S2φV0〜S2φV3は、ぶれが補正された複数の時分割画像を加算して得られる画像を記憶するとともに、この加算された画像を電子カメラのY方向のぶれに応じた量だけ垂直方向へ転送する転送パルスを印加するための電極である。   The Y-direction transfer unit 34 is a transfer unit (second transfer register) that adds a plurality of charges by time-division exposure and transfers the added charges in the vertical direction. The Y-direction transfer unit 34 in the vertical direction of the divided image transfer unit 35 described above. The vertical transfer electrodes S2φV0 to S2φV3 arranged in the vertical direction so as to cross the X-direction transfer unit 36 are adjacent to each arrangement. These vertical transfer electrodes S2φV0 to S2φV3 store an image obtained by adding a plurality of time-division images corrected for blurring, and the added image is an amount corresponding to the blurring in the Y direction of the electronic camera. It is an electrode for applying a transfer pulse to be transferred in the vertical direction.

なお、上述したような各電極の内、電極SφH2と電極S1φV0、電極SφH2と電極S1φV2、電極SφH0と電極S2φV0、はそれぞれ共通である。   Of the above-described electrodes, the electrode SφH2 and the electrode S1φV0, the electrode SφH2 and the electrode S1φV2, and the electrode SφH0 and the electrode S2φV0 are common.

また、上述した各電極は、多結晶シリコンから構成されており、隣接する電極同士は層間絶縁層を介して配置されている。そして、隣接する電極同士は、撮像面に垂直な方向から見たときに、端面同士が一部重なるように配設されている。この図3において、電極の破線で示されている端面は、該電極の端面部分が他方の電極の下部に配置されていることを意味している。   Moreover, each electrode mentioned above is comprised from the polycrystalline silicon, and adjacent electrodes are arrange | positioned through the interlayer insulation layer. The adjacent electrodes are arranged such that the end faces partially overlap each other when viewed from the direction perpendicular to the imaging surface. In FIG. 3, the end surface of the electrode indicated by a broken line means that the end surface portion of the electrode is disposed below the other electrode.

そして、同一の駆動パルスを印加する電極同士は、コンタクト部を介して所定の配線層により相互に接続されている。ただし、この図3においては、電極の配置を明瞭にするために、電極同士の配線については図示を省略している。   The electrodes to which the same drive pulse is applied are connected to each other by a predetermined wiring layer via a contact portion. However, in FIG. 3, in order to clarify the arrangement of the electrodes, the wiring between the electrodes is not shown.

この補正/加算部40は、図3において一点鎖線で囲んだ範囲に示すような電極群37を、撮像部41の1画素31に各対応して複数備えている(なお、本実施形態の撮像素子1は、後述するように、動画撮影に適したフィールド読み出しを行うことができるとともに、静止画撮影に適した全画素読み出しも行うことができるようになっている。これらの内のフィールド読み出しを行う場合には、補正/加算部40に設けられた全ての電極群37の内の半分(水平方向の数は同一であるが、垂直方向の数が半分)の数の電極群37を用いることになる。一方、全画素読み出しを行う場合には、補正/加算部40に設けられた全ての電極群37を用いることになる。)。   The correction / addition unit 40 includes a plurality of electrode groups 37 as shown in a range surrounded by a one-dot chain line in FIG. 3 corresponding to each pixel 31 of the imaging unit 41 (note that the imaging of the present embodiment) As will be described later, the element 1 can perform field reading suitable for moving image shooting and can also perform all-pixel reading suitable for still image shooting. When performing, the number of electrode groups 37 that is half of all the electrode groups 37 provided in the correction / addition unit 40 (the number in the horizontal direction is the same, but the number in the vertical direction is half) is used. On the other hand, when all the pixels are read out, all the electrode groups 37 provided in the correction / addition unit 40 are used.

この電極群37にも、2つのタイプの電極構成が存在している。   The electrode group 37 also has two types of electrode configurations.

まず、第1の電極群37は、電極SφH0,SφH3,SφH2,SφH1と、電極S1φV0,S1φV1と、電極S2φV0〜S2φV3と、を含む電極群である。これらの中には、上述したように、共通する電極が2カ所あるために、この第1の電極群37に含まれる電極の数は8である。   First, the first electrode group 37 is an electrode group including electrodes SφH0, SφH3, SφH2, SφH1, electrodes S1φV0, S1φV1, and electrodes S2φV0 to S2φV3. Among these, since there are two common electrodes as described above, the number of electrodes included in the first electrode group 37 is eight.

また、第2の電極群37は、電極SφH0,SφH3,SφH2,SφH1と、電極S1φV2,S1φV3と、電極S2φV0〜S2φV3と、を含む電極群である。これらの中にも共通する電極が2カ所あるために、この第2の電極群37に含まれる電極の数も8である。   The second electrode group 37 is an electrode group including electrodes SφH0, SφH3, SφH2, SφH1, electrodes S1φV2, S1φV3, and electrodes S2φV0 to S2φV3. Since there are two common electrodes among them, the number of electrodes included in the second electrode group 37 is also eight.

従って、X方向転送部36を構成する水平転送電極SφH0〜SφH3と、Y方向転送部34を構成する垂直転送電極S2φV0〜S2φV3とは、第1の電極群37と第2の電極群37との何れにおいても、全ての種類の電極が1つずつ配置されていることになる。これは、ぶれに応じて電荷を転送するときに、水平転送電極SφH0〜SφH3下に記憶している電荷と、垂直転送電極S2φV0〜S2φV3下に記憶している電荷とが、相互に干渉しないようにするためである。   Accordingly, the horizontal transfer electrodes SφH0 to SφH3 constituting the X-direction transfer unit 36 and the vertical transfer electrodes S2φV0 to S2φV3 constituting the Y-direction transfer unit 34 are defined by the first electrode group 37 and the second electrode group 37. In any case, all kinds of electrodes are arranged one by one. This is because the charges stored under the horizontal transfer electrodes SφH0 to SφH3 and the charges stored under the vertical transfer electrodes S2φV0 to S2φV3 do not interfere with each other when transferring charges in response to shaking. It is to make it.

一方、分割画像転送部35を構成する垂直転送電極S1φV0〜S1φV3は、加算する直前の電荷を記憶する機能を備える必要がない(この機能は、X方向転送部36とY方向転送部34とが担っている)ために、1つの電極群37内には2種類の電極しか配置されていない。従って、1つの第1の電極群37と1つの第2の電極群37とを組にしたときに、初めて分割画像転送部35を構成する全ての種類の垂直転送電極S1φV0〜S1φV3が1つずつ揃うことになる。こうして、可能な範囲内で、電極の構成をなるべく簡単にするようにしている。   On the other hand, the vertical transfer electrodes S1φV0 to S1φV3 constituting the divided image transfer unit 35 do not need to have a function of storing charges immediately before addition (this function is provided by the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34). Therefore, only two types of electrodes are arranged in one electrode group 37. Therefore, when one first electrode group 37 and one second electrode group 37 are combined, all kinds of vertical transfer electrodes S1φV0 to S1φV3 constituting the divided image transfer unit 35 are formed one by one. Will be aligned. In this way, the configuration of the electrode is made as simple as possible.

このような構成において、補正/加算部40から水平転送部42への画素電荷の読み出しは、2種類の経路により行い得るようになっている。すなわち、Y方向転送部34と、分割画像転送部35とは、何れも、水平転送部42へ接続されていて、画素電荷を該水平転送部42へ転送することが可能となっている。従って、第1の経路は、Y方向転送部34を介して水平転送部42から撮像素子1の外部へ読み出される経路、第2の経路は、分割画像転送部35を介して水平転送部42から撮像素子1の外部へ読み出される経路である。   In such a configuration, readout of pixel charges from the correction / addition unit 40 to the horizontal transfer unit 42 can be performed by two types of paths. That is, both the Y-direction transfer unit 34 and the divided image transfer unit 35 are connected to the horizontal transfer unit 42 and can transfer pixel charges to the horizontal transfer unit 42. Accordingly, the first path is a path that is read out from the horizontal transfer unit 42 to the outside of the image sensor 1 via the Y direction transfer unit 34, and the second path is that from the horizontal transfer unit 42 via the divided image transfer unit 35. This is a path read out to the outside of the image sensor 1.

第1の経路は、後述するような、時分割撮影され、ぶれ補正され、加算されてY方向転送部34の垂直転送電極S2φV2下に蓄積された電荷、を転送する際に用いられる。   The first path is used when transferring the electric charge accumulated under the vertical transfer electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34, as will be described later, taken in a time-division manner, shake-corrected, added.

また、第2の経路は、通常の撮影(1回のみの露光)を行い、その電荷を通常のフレーム・インターライン・トランスファー方式と同様にして分割画像転送部35を介して転送する際に用いられる。後述するように、時分割撮影によるぶれ補正処理の時間に比べて露光時間が極めて短いときには、通常の撮影が行われるようになっており、このときにはこの第2の経路が用いられる。   The second path is used when normal photographing (one-time exposure) is performed and the charge is transferred via the divided image transfer unit 35 in the same manner as the normal frame interline transfer method. It is done. As will be described later, when the exposure time is extremely short compared to the time of blur correction processing by time-division shooting, normal shooting is performed, and at this time, this second path is used.

なお、電荷を垂直方向へ転送するための垂直転送電極を含む垂直転送CCDを垂直転送レジスタと呼ぶ。また、電荷を水平方向へ転送するための水平転送電極を含む水平転送CCDを水平転送レジスタと呼ぶ。従って、垂直転送部33、分割画像転送部35、およびY方向転送部34は、垂直転送レジスタである。また、X方向転送部36、および水平転送部42は、水平転送レジスタである。これらの内のY方向転送部34とX方向転送部36とは、さらに、加算しようとする電荷を記憶する機能も果たすようになっている。そして、垂直転送レジスタである分割画像転送部35およびY方向転送部34と、水平転送レジスタであるX方向転送部36と、を備えた補正/加算部40は、レジスタ部となっている。   A vertical transfer CCD including a vertical transfer electrode for transferring charges in the vertical direction is called a vertical transfer register. A horizontal transfer CCD including a horizontal transfer electrode for transferring charges in the horizontal direction is called a horizontal transfer register. Therefore, the vertical transfer unit 33, the divided image transfer unit 35, and the Y direction transfer unit 34 are vertical transfer registers. The X direction transfer unit 36 and the horizontal transfer unit 42 are horizontal transfer registers. Of these, the Y-direction transfer unit 34 and the X-direction transfer unit 36 further serve to store the charge to be added. The correction / addition unit 40 including the divided image transfer unit 35 and the Y-direction transfer unit 34 that are vertical transfer registers and the X-direction transfer unit 36 that is a horizontal transfer register is a register unit.

ところで、撮像素子1が精細な静止画を撮像可能なように多画素化されると、静止画よりも少ない画素数で済む動画撮影においては、高速化や画質の向上を図るために、複数の画素データを加算して読み出す処理が行われることが多い。このような画素加算を例えば撮像部41において行った場合(具体例としては、フィールド読み出しにおいて奇数ラインの電荷と偶数ラインの電荷とを加算して読み出す場合)には、加算を行わない場合に比して、ぶれ量の補正が異なることになる。3以上の画素データを加算する場合には、同様に、加算数に応じてぶれ量の補正が異なってきてしまう。さらに、画素加算が行われると、補正/加算部40において画像データを記憶するために必要なレジスタの数も異なる。このような個々のケースに応じて、時分割撮影と補正/加算部40における画素値加算との制御を異ならせると、制御が複雑化してしまうことになる。   By the way, when the imaging device 1 is increased in number of pixels so that a fine still image can be captured, in moving image shooting that requires fewer pixels than a still image, in order to increase the speed and improve the image quality, A process of adding and reading out pixel data is often performed. For example, when such pixel addition is performed in the imaging unit 41 (specifically, when the readout is performed by adding the charges of the odd lines and the charges of the even lines in the field readout), compared to the case where the addition is not performed. Therefore, the correction of the shake amount is different. When three or more pieces of pixel data are added, similarly, the correction of the blur amount differs depending on the number of additions. Further, when pixel addition is performed, the number of registers necessary for storing image data in the correction / addition unit 40 is also different. If the control of time-division shooting and pixel value addition in the correction / addition unit 40 are made different in accordance with such individual cases, the control becomes complicated.

そこで、制御を簡潔にするためには、例えば、静止画撮影で多用される全画素読み出しの場合にのみ、時分割撮影および補正/加算部40における画素値加算を行うことにすることが考えられ、このときには、その他の読み出し(例えば、フィールド読み出し等)においては時分割撮影を行わないことになる(ただし、もちろんこれに限るものではないために、後で、フィールド読み出しにおいて時分割撮影および画素値加算を行う例についても説明する。)。そして、複数回の時分割撮影を行う場合には、X方向転送部36の画像とY方向転送部34の画像とを加算してY方向転送部34に蓄積し、最終的にY方向転送部34に蓄積された加算画像を水平転送部42に転送することにする。これに対して、全画素読み出しであっても時分割撮影を行わない場合、あるいはその他の読み出しを行う場合には、垂直転送部33から分割画像転送部35へ転送された画像を、そのまま直接水平転送部42へ転送するようにする。これにより、静止画ぶれ補正に対応することができ、かつ、従来型の撮像素子と同様の画素加算などの機能を有する、制御が比較的簡単な撮像素子となる。このときにはさらに、X方向転送部36は、時分割画像を2回以上転送する機能を備えれば足りるために(つまり、X方向転送部36には加算後の画素を蓄積する機能は不要であるために)、X方向転送部36における電極の面積をかなり狭くすることができる。ここで、撮像素子1全体の面積を狭くすることに着眼すれば、X方向転送部36の縦の幅が短くなるように、該X方向転送部36を構成する各電極の形状や大きさを決定すればよい。これにより、補正/加算部40全体の面積を小さくすることが可能となる。なお、このような構成は、後述する図7においても同様に適用することが可能である。   Therefore, in order to simplify the control, for example, it is conceivable to perform time-division shooting and pixel value addition in the correction / addition unit 40 only in the case of all-pixel readout frequently used in still image shooting. At this time, time division imaging is not performed in other readout (for example, field readout) (however, of course, the present invention is not limited to this. An example of performing addition will also be described.) When a plurality of time-division shootings are performed, the image of the X direction transfer unit 36 and the image of the Y direction transfer unit 34 are added and accumulated in the Y direction transfer unit 34, and finally the Y direction transfer unit. The added image stored in 34 is transferred to the horizontal transfer unit 42. On the other hand, when time-division shooting is not performed even when all pixels are read, or when other reading is performed, an image transferred from the vertical transfer unit 33 to the divided image transfer unit 35 is directly directly horizontal. The data is transferred to the transfer unit 42. As a result, an image sensor that can cope with still image blur correction and has functions such as pixel addition similar to those of a conventional image sensor and is relatively easy to control. At this time, the X-direction transfer unit 36 only needs to have a function of transferring the time-division image twice or more (that is, the X-direction transfer unit 36 does not need a function of accumulating the added pixels. Therefore, the area of the electrodes in the X-direction transfer unit 36 can be considerably reduced. Here, when focusing on reducing the area of the entire image pickup device 1, the shape and size of each electrode constituting the X-direction transfer unit 36 are set so that the vertical width of the X-direction transfer unit 36 is shortened. Just decide. As a result, the area of the entire correction / addition unit 40 can be reduced. Such a configuration can be similarly applied to FIG. 7 described later.

次に、図4は、撮像時における固体撮像素子1の基本的な動作を示すタイミングチャートである。   Next, FIG. 4 is a timing chart showing the basic operation of the solid-state imaging device 1 during imaging.

この図4において、VSUBは、フォトダイオード32に蓄積された電荷を半導体基板(サブストレート)へ強制排出するための基板印加高電圧パルスである。また、φV,φHは、図3に示したような全ての転送電極を総称した記載である。   In FIG. 4, VSUB is a substrate applied high voltage pulse for forcibly discharging charges accumulated in the photodiode 32 to a semiconductor substrate (substrate). Further, φV and φH are descriptions collectively referring to all transfer electrodes as shown in FIG.

撮影動作を開始すると、所定のタイミングとなる時刻t01から露光(電荷蓄積)開始時刻t02までの間、VSUBに高電圧のパルスを印加すると同時に、電極φV,φHに高周波の転送パルスを印加する。すると、フォトダイオード32に蓄積されている電荷と、各転送CCDに残っている電荷と、が全て排出される。   When the photographing operation is started, a high voltage pulse is applied to VSUB and a high-frequency transfer pulse is applied to electrodes φV and φH from time t01 at a predetermined timing to exposure (charge accumulation) start time t02. Then, all the charges accumulated in the photodiode 32 and the charges remaining in each transfer CCD are discharged.

その後、露光動作開始の信号を受けると、時刻t02のタイミングにおいてVSUBへの高電圧パルスの印加を停止することにより、受けた光の強度に応じた電荷がフォトダイオード32に蓄積される。このフォトダイオード32への電荷の蓄積は、時刻t02から時刻t03までの露光時間TExp において継続的に行われる。そして、この露光時間TExp をぶれが発生しないような時間間隔に時分割して、各時分割画像を繰り返しぶれ量に応じて転送し加算することにより、ぶれ補正が行われた露光時間TExp の1枚の画像データを得るようになっている。この露光時間TExp における撮像素子1の動作については、後で図5および図6を参照してより詳しく説明する。   Thereafter, when an exposure operation start signal is received, the application of the high voltage pulse to VSUB is stopped at the timing of time t02, whereby charges corresponding to the intensity of the received light are accumulated in the photodiode 32. The accumulation of charges in the photodiode 32 is continuously performed during the exposure time TExp from time t02 to time t03. Then, this exposure time TExp is time-divided into time intervals so as not to cause blurring, and each time-division image is repeatedly transferred and added according to the blurring amount, so that 1 of the exposure time TExp for which blurring correction has been performed. A sheet of image data is obtained. The operation of the image sensor 1 during the exposure time TExp will be described in more detail later with reference to FIGS.

時刻t03において露光が終了すると、補正/加算部40のY方向転送部34の垂直転送電極S2φV2の下のポテンシャル(以下では、「ポテンシャル」を省略する。)に蓄積されているぶれの補正された画像が、水平転送部42(図2参照)を介して、通常の読み出し速度で撮像素子1から読み出される。   When the exposure ends at time t03, the blur accumulated in the potential below the vertical transfer electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34 of the correction / addition unit 40 (hereinafter, “potential” is omitted) is corrected. An image is read from the image sensor 1 at a normal reading speed via the horizontal transfer unit 42 (see FIG. 2).

次に、図5は、固体撮像素子1の撮像部41により撮像された画像を補正/加算部40へ転送する動作を示すタイミングチャートである。   Next, FIG. 5 is a timing chart illustrating an operation of transferring an image captured by the imaging unit 41 of the solid-state imaging device 1 to the correction / addition unit 40.

なお、電極に印加される駆動パルスの電圧は、読み出し用のトランスファーパルスとなる高電圧VH(15[V])、電荷保持用の中電圧VM(0[V])、異なる電極下に保持されている電荷同士の混在を防ぐポテンシャルバリアーを形成するための低電圧VL(−5[V])の3値となっている。ただし、これらの3値の内、高電圧VHが印加されるのは、ゲート電極を兼ねた電極IφV0,IφV2のみである。   Note that the voltage of the drive pulse applied to the electrodes is held under a high voltage VH (15 [V]) serving as a transfer pulse for reading, a medium voltage VM (0 [V]) for holding charges, and different electrodes. This is a ternary value of a low voltage VL (−5 [V]) for forming a potential barrier that prevents the mixed charges from being mixed. However, among these three values, the high voltage VH is applied only to the electrodes IφV0 and IφV2 that also serve as the gate electrodes.

今、複数回の時分割露光の内の1回の時分割露光が終了したとすると、時刻t1において電極IφV0および電極IφV2に高電圧VH(15[V])を印加する。このときには、電極IφV1,IφV3および電極S1φV0〜S1φV3は、全て低電圧VL(−5[V])に設定されている。これにより、フォトダイオード32に蓄積された電荷が、垂直転送部33の電極IφV0,IφV2下へそれぞれシフトされる。シフトが行われたら、電極IφV0,IφV2への印加電圧は中電圧VM(0[V])になり、読み出された電荷がこの電極φH2下において保持(蓄積)される。   Assuming that one time-division exposure of a plurality of time-division exposures is completed, a high voltage VH (15 [V]) is applied to the electrode IφV0 and the electrode IφV2 at time t1. At this time, the electrodes IφV1 and IφV3 and the electrodes S1φV0 to S1φV3 are all set to the low voltage VL (−5 [V]). As a result, the charges accumulated in the photodiode 32 are shifted down to the electrodes IφV0 and IφV2 of the vertical transfer unit 33, respectively. When the shift is performed, the voltage applied to the electrodes IφV0 and IφV2 becomes the medium voltage VM (0 [V]), and the read charges are held (accumulated) under the electrode φH2.

電極IφV0,IφV2に印加される電圧が高電圧VH(15[V])から中電圧VM(0[V])に変化すると同時に、フォトダイオード32では次の撮影のための電荷の蓄積が開始される。すなわち、次の時分割撮影の開始である。   At the same time as the voltage applied to the electrodes IφV0 and IφV2 changes from the high voltage VH (15 [V]) to the medium voltage VM (0 [V]), the photodiode 32 starts accumulating charges for the next photographing. The That is, the next time-division shooting is started.

時刻t2では、電極IφV1が中電圧VMとなって、電極IφV0〜IφV2が中電圧VMであるために、時刻t1においてフォトダイオード32からIφV0,IφV2下にシフトした電荷は、電極IφV0〜IφV2下に拡散して混合する。従って、ここでは垂直に連続する2つの画素に係る電荷の混合が行われるが、これは、通常のフレームインターライン転送側CCDの動作と同様に、フィールド読み出しを行うためである。従って、次のフィールドにおいては、垂直に連続する2つの画素の組み合わせを異ならせて読み出すことになる。   At time t2, since the electrode IφV1 becomes the medium voltage VM and the electrodes IφV0 to IφV2 are at the medium voltage VM, the charges shifted from the photodiode 32 to IφV0 and IφV2 at time t1 are below the electrodes IφV0 to IφV2. Spread and mix. Therefore, here, the charges are mixed for the two pixels that are vertically continuous. This is because the field readout is performed in the same manner as the operation of the normal frame interline transfer side CCD. Therefore, in the next field, reading is performed with different combinations of two vertically continuous pixels.

時刻t3では、電極IφV0が低電圧VLとなって、電極IφV1,IφV2が中電圧VMであるために、時刻t2で電極IφV0〜IφV2下に蓄積されていた電荷は、電極IφV1,IφV2下に移動する。   At time t3, the electrode IφV0 becomes the low voltage VL, and the electrodes IφV1 and IφV2 are at the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes IφV0 to IφV2 at time t2 move below the electrodes IφV1 and IφV2. To do.

時刻t4では、電極IφV3が中電圧VMとなって、電極IφV1〜IφV3が中電圧VMであるために、時刻t3で電極IφV1,IφV2下に蓄積された電荷は、電極IφV1〜IφV3の電極下に移動する。さらにこのとき、補正/加算部40の電極S1φV0が中電圧VMとなって、撮像部41の最終段の画素に対応する電極IφV1〜IφV3下の電荷は、補正/加算部40の最初の電極S1φV0下にも拡散する。   At time t4, since the electrode IφV3 becomes the medium voltage VM and the electrodes IφV1 to IφV3 are the medium voltage VM, the charges accumulated under the electrodes IφV1 and IφV2 at the time t3 are below the electrodes IφV1 to IφV3. Moving. Further, at this time, the electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40 becomes the medium voltage VM, and the charge under the electrodes IφV1 to IφV3 corresponding to the final pixel of the imaging unit 41 is the first electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40. It spreads down.

時刻t5では、電極IφV1が低電圧VLとなって、電極IφV2,IφV3が中電圧VMであるために、時刻t4で電極IφV1〜IφV3下に蓄積されていた電荷は、電極IφV2,IφV3下に移動する。また、撮像部41の最終段の画素の電荷は、電極IφV2,IφV3および補正/加算部40の最初の電極S1φV0下に移動する。   At time t5, the electrode IφV1 becomes the low voltage VL, and the electrodes IφV2 and IφV3 are at the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes IφV1 to IφV3 at time t4 move below the electrodes IφV2 and IφV3. To do. Further, the charge of the pixel at the final stage of the imaging unit 41 moves below the electrodes IφV2 and IφV3 and the first electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40.

時刻t6では、電極IφV0が中電圧VMとなって、電極IφV0,IφV2,IφV3が中電圧VMであるために、時刻t5で電極IφV2,IφV3下に蓄積された電荷は、電極IφV0,IφV2,IφV3下に移動する。また、撮像部41の最終段の画素の電荷は、電極IφV2,IφV3および補正/加算部40の最初の電極S1φV0下に蓄積されたままである。   At time t6, the electrode IφV0 becomes the medium voltage VM, and the electrodes IφV0, IφV2, IφV3 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes IφV2, IφV3 at the time t5 are Move down. In addition, the charge of the pixel at the final stage of the imaging unit 41 remains accumulated under the electrodes IφV2 and IφV3 and the first electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40.

時刻t7では、電極IφV2が低電圧VLとなって、電極IφV0,IφV3が中電圧VMであるために、時刻t6で電極IφV0,IφV2,IφV3の電極下に蓄積されていた電荷は、電極IφV0,IφV3下に移動する。また、撮像部41の最終段の画素の電荷は、電極IφV3および補正/加算部40の最初の電極S1φV0下に移動する。   At time t7, since the electrode IφV2 becomes the low voltage VL and the electrodes IφV0 and IφV3 are the medium voltage VM, the charges accumulated under the electrodes IφV0, IφV2 and IφV3 at the time t6 are the electrodes IφV0, Move down to IφV3. Further, the charge of the pixel at the final stage of the imaging unit 41 moves below the electrode IφV3 and the first electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40.

時刻t8では、電極IφV1が中電圧VMとなって、電極IφV0,IφV1,IφV3が中電圧VMであるために、時刻t7で電極IφV0,IφV3下に蓄積されていた電荷は、電極IφV0,IφV1,IφV3下に移動する。また、撮像部41の最終段の画素の電荷は、電極IφV3および補正/加算部40の最初の電極S1φV0下に蓄積されたままである。   At time t8, since the electrode IφV1 becomes the medium voltage VM and the electrodes IφV0, IφV1, and IφV3 are the medium voltage VM, the charges accumulated under the electrodes IφV0 and IφV3 at time t7 Move down to IφV3. Further, the charge of the pixel at the final stage of the imaging unit 41 remains accumulated under the electrode IφV3 and the first electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40.

時刻t9では、電極IφV3が低電圧VLとなって、電極IφV0,IφV1が中電圧VMであるために、時刻t8で電極IφV0,IφV1,IφV3下に蓄積されていた電荷は、電極IφV0,IφV1下に移動する。さらにこのとき、補正/加算部40の電極S1φV1が中電圧VMとなって、補正/加算部40の電極S1φV0,S1φV1が中電圧VMであるために、時刻t8で電極IφV3,S1φV0下に蓄積されていた電荷は、電極S1φV0,S1φV1下に移動する。   At time t9, since the electrode IφV3 becomes the low voltage VL and the electrodes IφV0 and IφV1 are the medium voltage VM, the charges accumulated under the electrodes IφV0, IφV1 and IφV3 at time t8 Move to. Further, at this time, since the electrode S1φV1 of the correction / addition unit 40 becomes the medium voltage VM and the electrodes S1φV0 and S1φV1 of the correction / addition unit 40 are the medium voltage VM, they are stored under the electrodes IφV3 and S1φV0 at time t8. The charges that have been transferred move below the electrodes S1φV0 and S1φV1.

時刻t10では、電極IφV2が中電圧VMとなって、電極IφV0〜IφV2が中電圧VMであるために、時刻t9で電極IφV0,IφV1下に蓄積されていた電荷は、電極IφV0〜IφV2下に移動する。さらにこのとき、補正/加算部40の電極S1φV0が低電圧VLとなり、電極S1φV2が中電圧VMとなって、電極S1φV1,S1φV2が中電圧VMであるために、時刻t9で電極S1φV0,S1φV1下に蓄積されていた電荷は、電極S1φV1,S1φV2下に移動する。   At time t10, the electrode IφV2 is at the intermediate voltage VM and the electrodes IφV0 to IφV2 are at the intermediate voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes IφV0 and IφV1 at time t9 move below the electrodes IφV0 to IφV2. To do. Further, at this time, the electrode S1φV0 of the correction / addition unit 40 becomes the low voltage VL, the electrode S1φV2 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S1φV1 and S1φV2 are the medium voltage VM. The accumulated charge moves below the electrodes S1φV1 and S1φV2.

以上のような動作を繰り返すことにより、補正/加算部40の電極S1φV0〜S1φV3下(図3に示した分割画像転送部35)には、フィールド蓄積モードで転送された電荷が蓄積される。   By repeating the above operation, the charges transferred in the field accumulation mode are accumulated under the electrodes S1φV0 to S1φV3 of the correction / addition unit 40 (the divided image transfer unit 35 shown in FIG. 3).

なお、撮像部41から補正/加算部40への画像転送が終了した時点では、補正/加算部40においては、電極S1φV0,S1φV2が中電圧VMで、その他の電極S1φV1,S1φV3は低電圧VLとなっている。従って、電荷は、電極S1φV0および電極S1φV2下に蓄積されている。   At the time when the image transfer from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40 is completed, in the correction / addition unit 40, the electrodes S1φV0 and S1φV2 are at the medium voltage VM, and the other electrodes S1φV1 and S1φV3 are at the low voltage VL. It has become. Therefore, electric charges are accumulated under the electrodes S1φV0 and S1φV2.

また、この図5においては、撮像素子1からフィールド読み出しを行う例について説明したが、本実施形態の撮像素子1は、各電極に印加するパルスを変更することにより、全画素読み出しを行うこともできるようになっている。ここに、全画素読み出しとは、撮像部41に設けられた全てのフォトダイオード32から垂直転送部33へ画素電荷を一斉に転送し、その後に、上記時刻t2において説明したような2つの画素に係る電荷の混合(フィールド読み出しに係る電荷の混合)を行うことなく、各画素電荷を補正/加算部40の分割画像転送部35へ転送する読み出しのことである。この全画素読み出しを行った場合には、撮像部41から補正/加算部40への画像転送が終了した時点では、補正/加算部40においては、電極S1φV0および電極S1φV2が中電圧VMで、その他の電極S1φV1,S1φV3は低電圧VLとなる。従って、電荷は、電極S1φV0,S1φV2下に蓄積されることになる。   In addition, in FIG. 5, the example in which the field reading is performed from the image sensor 1 has been described. However, the image sensor 1 according to the present embodiment may perform all pixel reading by changing the pulse applied to each electrode. It can be done. Here, all pixel readout means that pixel charges are transferred all at once from all the photodiodes 32 provided in the imaging unit 41 to the vertical transfer unit 33, and thereafter, the two pixels as described at the time t2 are transferred to the two pixels. This is readout in which each pixel charge is transferred to the divided image transfer unit 35 of the correction / addition unit 40 without performing such charge mixing (mixing of charges related to field readout). When all the pixels are read out, at the time when the image transfer from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40 is completed, in the correction / addition unit 40, the electrode S1φV0 and the electrode S1φV2 are at the medium voltage VM, and other The electrodes S1φV1 and S1φV3 have a low voltage VL. Accordingly, charges are accumulated under the electrodes S1φV0 and S1φV2.

次に、図6は、補正/加算部40において行われるぶれ補正動作と加算動作とを示すタイミングチャートである。   Next, FIG. 6 is a timing chart showing a shake correction operation and an addition operation performed in the correction / addition unit 40.

まず、補正/加算部40におけるぶれ補正動作および加算動作の概要について説明する。   First, the outline of the shake correction operation and the addition operation in the correction / addition unit 40 will be described.

上述したような補正/加算部40の電極構成において、加算された画像は、Y方向転送部34の電極S2φV2下に記憶(蓄積)されるようになっている。そして、この蓄積された電荷を電極S2φV0〜S2φV3に垂直転送パルスを加えて垂直方向(Y方向)に移動することにより、画像の垂直方向のぶれを補正する。また、最新の画像は、X方向転送部36の電極SφH2下に記憶されるようになっている。そして、この蓄積した電荷を電極SφH0〜SφH3に水平転送パルスを加えて水平方向(X方向)に移動することにより、画像の水平方向のぶれを補正する。これにより、加算画像と最新の画像との、垂直方向および水平方向の相対的なぶれが補正される。   In the electrode configuration of the correction / addition unit 40 as described above, the added image is stored (accumulated) under the electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34. Then, a vertical transfer pulse is applied to the electrodes S2φV0 to S2φV3 to move the accumulated charges in the vertical direction (Y direction), thereby correcting the blur in the vertical direction of the image. Further, the latest image is stored under the electrode SφH2 of the X-direction transfer unit 36. The accumulated charges are moved in the horizontal direction (X direction) by applying a horizontal transfer pulse to the electrodes SφH0 to SφH3, thereby correcting the horizontal blur of the image. Thereby, the relative blurring of the added image and the latest image in the vertical direction and the horizontal direction is corrected.

こうしてぶれが補正された加算画像と最新の画像とは、例えば、X方向転送部36とY方向転送部34とが交差する位置の電極である電極SφH0(この電極は、上述したように、電極S2φV0と共通である。)下で加算される。   The added image and the latest image whose blur is corrected in this way are, for example, an electrode SφH0 which is an electrode at a position where the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 intersect (this electrode is an electrode as described above). It is common with S2φV0.)

こうして加算された画像は、上述したように、Y方向転送部34の電極S2φV2に記憶(蓄積)される。この電極S2φV2の位置は、次回のぶれ補正/加算動作を行う際に邪魔にならない(つまり、X方向転送部36とは直接隣接しておらず、電極S2φV1,S2φV3を低電圧VLにしておけば、他の電荷との不要な混合等が生じることはない)位置となっている。   The images thus added are stored (accumulated) in the electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34 as described above. The position of the electrode S2φV2 does not get in the way when the next shake correction / addition operation is performed (that is, it is not directly adjacent to the X-direction transfer unit 36, and the electrodes S2φV1 and S2φV3 are kept at the low voltage VL). In this position, unnecessary mixing with other charges does not occur.

従って、本実施形態におけるぶれ補正/加算の動作は、基本的に、以下の(1)〜(4)に示すような手順で行われることになる。
(1) 最新の時分割撮影により得られた電荷を、X方向のぶれ量に応じて、X方向転送部36を介して転送する。
(2) Y方向のぶれ量に応じて、それまでの時分割撮影による画像を加算した加算画像を、Y方向転送部34を介して転送する。
(3) (1)で転送した画像と(2)で転送した画像とを、X方向転送部36とY方向転送部34とが交差する電極SφH0下において加算する。
(4) (3)で加算した画像を、Y方向転送部34の下方において最近接する(加算が行われた電極SφH0と同一の電極群37に属する)電極S2φV2下へ転送して記憶する。
Therefore, the shake correction / addition operation in the present embodiment is basically performed according to the following procedures (1) to (4).
(1) The charge obtained by the latest time-division imaging is transferred via the X-direction transfer unit 36 according to the amount of shake in the X direction.
(2) The added image obtained by adding the images obtained by the time-division shooting so far is transferred via the Y-direction transfer unit 34 according to the amount of blur in the Y-direction.
(3) The image transferred in (1) and the image transferred in (2) are added under the electrode SφH0 where the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 intersect.
(4) The image added in (3) is transferred and stored under the electrode S2φV2 closest to the bottom of the Y-direction transfer unit 34 (belonging to the same electrode group 37 as the electrode SφH0 on which the addition has been performed).

続いて、図6のタイミングチャートに沿って、このような動作をより具体的に説明する。この図6には、最新の画像を紙面左方向に1画素分シフトし、その後に、加算画像を紙面上方向に1画素分シフトする例を示している。   Subsequently, such an operation will be described more specifically with reference to the timing chart of FIG. FIG. 6 shows an example in which the latest image is shifted by one pixel in the left direction on the paper, and then the added image is shifted by one pixel in the upward direction on the paper.

時刻t_1では、電極SφH2および電極S2φV2が中電圧VMとなっていて、電極SφH2下には最新の画像が、電極S2φV2下には加算画像が、それぞれ蓄積されている。これらの内の加算画像に係る電荷は、後の時刻t_6に至るまでは、電極S2φV2下にそのまま保持(記憶)される。   At time t_1, the electrode SφH2 and the electrode S2φV2 are at the medium voltage VM, and the latest image is accumulated under the electrode SφH2, and the added image is accumulated under the electrode S2φV2. The charge related to the added image among these is held (stored) as it is under the electrode S2φV2 until the later time t_6.

時刻t_2では、電極SφH3が中電圧VMとなって、電極SφH2,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t_1で電極SφH2下に蓄積されていた最新画像に係る電荷は、電極SφH2,SφH3下に移動する。   At time t_2, the electrode SφH3 is at the intermediate voltage VM and the electrodes SφH2 and SφH3 are at the intermediate voltage VM. Therefore, the charge related to the latest image stored under the electrode SφH2 at time t_1 is below the electrodes SφH2 and SφH3. Move to.

時刻t_3では、電極SφH2が低電圧VLとなり、電極SφH0が中電圧VMとなって、電極SφH0,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t_2で電極SφH2,SφH3下に蓄積されていた最新画像に係る電荷は、電極SφH0,SφH3下に移動する。   At time t_3, since the electrode SφH2 becomes the low voltage VL, the electrode SφH0 becomes the medium voltage VM, and the electrodes SφH0 and SφH3 are the medium voltage VM, the latest image accumulated under the electrodes SφH2 and SφH3 at the time t_2. The electric charge related to moves to the lower side of the electrodes SφH0 and SφH3.

時刻t_4では、電極SφH3が低電圧VLとなり、電極SφH1が中電圧VMとなって、電極SφH0,SφH1が中電圧VMであるために、時刻t_3で電極SφH0,SφH3下に蓄積されていた電荷は、電極SφH0,SφH1下に移動する。   At time t_4, the electrode SφH3 becomes the low voltage VL, the electrode SφH1 becomes the medium voltage VM, and the electrodes SφH0 and SφH1 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes SφH0 and SφH3 at time t_3 are , Move below the electrodes SφH0 and SφH1.

時刻t_5では、電極SφH0が低電圧VLとなり、電極SφH2が中電圧VMとなって、電極SφH1,SφH2が中電圧VMであるために、時刻t_4で電極SφH0,SφH1下に蓄積されていた電荷は、電極SφH1,SφH2下に移動する。   At time t_5, the electrode SφH0 is at the low voltage VL, the electrode SφH2 is at the medium voltage VM, and the electrodes SφH1 and SφH2 are at the medium voltage VM, so that the charges accumulated under the electrodes SφH0 and SφH1 at time t_4 are , Move below the electrodes SφH1 and SφH2.

時刻t_6では、電極SφH1が低電圧VLとなって、電極SφH2が中電圧VMであるために、時刻t_5で電極SφH1,SφH2下に蓄積されていた電荷は、電極SφH2下に移動する。   At time t_6, since the electrode SφH1 is at the low voltage VL and the electrode SφH2 is at the intermediate voltage VM, the charge accumulated under the electrodes SφH1 and SφH2 at time t_5 moves below the electrode SφH2.

このような動作を行うことにより、最新の画像が水平(左)方向に1画素分移動して、水平方向の相対的なぶれ(例えば1画素分のぶれ)が補正される。   By performing such an operation, the latest image is moved by one pixel in the horizontal (left) direction, and a relative blur (for example, a blur for one pixel) in the horizontal direction is corrected.

次に、時刻t_7では、電極S2φV1が中電圧VMとなって、電極S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、それまで電極S2φV2下に蓄積されていた加算画像に係る電荷は、電極S2φV1,S2φV2下に移動する。このとき、電極SφH2は中電圧VMのままであるために、最新の画像は電極SφH2下に記憶されたままである。この最新の画像に係る電荷は、後の時刻t_10 に至るまでは、電極SφH2下にそのまま保持(記憶)される。   Next, at time t_7, since the electrode S2φV1 becomes the medium voltage VM and the electrodes S2φV1 and S2φV2 are the medium voltage VM, the charges related to the added image accumulated under the electrode S2φV2 until then are the electrodes S2φV1, Move down S2φV2. At this time, since the electrode SφH2 remains at the medium voltage VM, the latest image remains stored under the electrode SφH2. The charge related to the latest image is held (stored) as it is under the electrode SφH2 until a later time t_10.

時刻t_8では、電極S2φV2が低電圧VLとなり、電極S2φV0が中電圧VMとなって、電極S2φV0,S2φV1が中電圧VMであるために、それまで電極S2φV1,S2φV2下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV0,S2φV1下に移動する。このとき、X方向転送部36においては、電極SφH2だけでなくさらに電極SφH0も中電圧VMとなるが、電極SφH0と電極SφH2との間には、低電圧となっている他の電極(電極SφH1および電極SφH3)が存在しているために、電極SφH2下に蓄積されている最新画像に係る電荷がこの時刻t_7においてY方向転送部34中を転送される加算画像に係る電荷の影響を受けることはない。   At time t_8, the electrode S2φV2 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV0 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV0 and S2φV1 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes S2φV1 and S2φV2 are It moves below the electrodes S2φV0 and S2φV1. At this time, in the X-direction transfer unit 36, not only the electrode SφH2 but also the electrode SφH0 has the medium voltage VM, but another electrode (electrode SφH1) having a low voltage is provided between the electrode SφH0 and the electrode SφH2. And the electrode SφH3), the charge related to the latest image stored under the electrode SφH2 is affected by the charge related to the addition image transferred through the Y-direction transfer unit 34 at the time t_7. There is no.

時刻t_9では、電極S2φV1が低電圧VLとなり、電極S2φV3が中電圧VMとなって、電極S2φV0,S2φV3が中電圧VMであるために、それまで電極S2φV0,S2φV1下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV0,S2φV3下に移動する。このときにも、電極SφH0が中電圧VMとなるが、時刻t_8において説明した理由により、電極SφH2下に蓄積されている最新画像に係る電荷がこの時刻t_9においてY方向転送部34中を転送される加算画像に係る電荷の影響を受けることはない。   At time t_9, the electrode S2φV1 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV3 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV0 and S2φV3 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated up to that time under the electrodes S2φV0 and S2φV1 are It moves below the electrodes S2φV0 and S2φV3. At this time as well, the electrode SφH0 becomes the medium voltage VM, but for the reason described at the time t_8, the charge related to the latest image stored under the electrode SφH2 is transferred through the Y-direction transfer unit 34 at the time t_9. It is not affected by the charge related to the added image.

時刻t_10 では、電極S2φV0が低電圧VLとなり、電極S2φV2が中電圧VMとなって、電極S2φV2,S2φV3が中電圧VMであるために、それまで電極S2φV0,S2φV3下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV2,S2φV3下に移動する。   At time t_10, the electrode S2φV0 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV2 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV2 and S2φV3 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated up to that time under the electrodes S2φV0 and S2φV3 are It moves below the electrodes S2φV2 and S2φV3.

時刻t_11 では、電極S2φV3が低電圧VLとなり、電極S2φV1が中電圧VMとなって、電極S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t_10 で電極S2φV2,S2φV3下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV1,S2φV2下へ転送される。このときさらに、X方向転送部36において電極SφH3が中電圧VMとなり、電極SφH2,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t_10 まで電極SφH2下に蓄積されていた電荷は、電極SφH2,SφH3下に移動する。   At time t_11, the electrode S2φV3 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV1 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV1 and S2φV2 are the medium voltage VM. Are transferred to the lower side of the electrodes S2φV1 and S2φV2. At this time, since the electrode SφH3 is at the intermediate voltage VM and the electrodes SφH2 and SφH3 are at the intermediate voltage VM in the X-direction transfer unit 36, the charges accumulated under the electrode SφH2 until time t_10 are below the electrodes SφH2 and SφH3. Move to.

このような動作を行うことにより、ある電極S2φV2下に記憶されていた加算画像に係る電荷が、1画素分上の電極S2φV2下に移動され、垂直方向の相対的なぶれ(例えば1画素分のぶれ)が補正される。   By performing such an operation, the charge related to the addition image stored under a certain electrode S2φV2 is moved under the electrode S2φV2 that is one pixel above, and the relative blur in the vertical direction (for example, one pixel) Blur) is corrected.

時刻t_12 では、電極S2φV2が低電圧VLとなり、電極S2φV0が中電圧VMとなって、電極S2φV0,S2φV1が中電圧VMであるために、時刻t_11 で電極S2φV1,S2φV2下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV0,S2φV1下へ転送される。このときさらに、電極SφH2が低電圧VLとなり、電極SφH0が電極S2φV0と共通であるために中電圧VMとなって、電極SφH0,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t_11 で電極SφH2,SφH3下に蓄積されていた電荷は、電極SφH0,SφH3下に移動する。従って、この時刻t_12 において、加算画像と最新の画像とが、共通電極である電極SφH0(つまり、電極S2φV0)を介して混合し、新たな加算電荷が発生したことになる。この新たな加算電荷は、3つの電極、すなわち、電極SφH0(つまり、電極S2φV0)、電極SφH3、および電極S2φV1下において保持(蓄積)されている。   At time t_12, the electrode S2φV2 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV0 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV0 and S2φV1 are the medium voltage VM. Are transferred to the lower side of the electrodes S2φV0 and S2φV1. Further, at this time, the electrode SφH2 becomes the low voltage VL, the electrode SφH0 is common with the electrode S2φV0, and thus becomes the intermediate voltage VM, and the electrodes SφH0 and SφH3 are the intermediate voltage VM, so that the electrodes SφH2 and SφH3 at time t_11. The charges accumulated below move below the electrodes SφH0 and SφH3. Therefore, at time t_12, the added image and the latest image are mixed via the electrode SφH0 (that is, the electrode S2φV0) that is the common electrode, and a new added charge is generated. This new added charge is held (accumulated) under three electrodes, that is, electrode SφH0 (that is, electrode S2φV0), electrode SφH3, and electrode S2φV1.

時刻t_13 では、電極SφH3が低電圧VLとなって、電極S2φV0,S2φV1が中電圧VMのままであるために、時刻t_12 で電極SφH0(電極S2φV0)、電極SφH3、および電極S2φV1下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV0,S2φV1下に移動する。   At time t_13, the electrode SφH3 becomes the low voltage VL, and the electrodes S2φV0 and S2φV1 remain at the medium voltage VM. The charged charges move below the electrodes S2φV0 and S2φV1.

時刻t_14 では、電極S2φV0が低電圧VLとなり、電極S2φV2が中電圧VMとなって、電極S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t_13 で電極S2φV0,S2φV1下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV1,S2φV2下へ転送される。なお、このときには、X方向転送部36の電極SφH0〜SφH3下には、電荷は残っていない。   At time t_14, the electrode S2φV0 becomes the low voltage VL, the electrode S2φV2 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV1 and S2φV2 are the medium voltage VM. Therefore, the charges accumulated under the electrodes S2φV0 and S2φV1 at time t_13 are Are transferred to the lower side of the electrodes S2φV1 and S2φV2. At this time, no electric charge remains under the electrodes SφH0 to SφH3 of the X-direction transfer unit 36.

時刻t_15 では、電極S2φV1が低電圧VLとなって、電極S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t_14 で電極S2φV1,S2φV2下に蓄積されていた電荷は、電極S2φV2下へ転送される。   At time t_15, since the electrode S2φV1 becomes the low voltage VL and the electrode S2φV2 is at the medium voltage VM, the charges accumulated under the electrodes S2φV1 and S2φV2 at the time t_14 are transferred to the lower side of the electrode S2φV2.

このような動作により、最新の時分割画像とそれまで加算された画像とが、相互のぶれを補正された後に新たに加算され、電極S2φV2下に記憶されたことになる。なお、新たに加算した画像を時刻t_15 で電極S2φV2下に記憶するようにしたのは、上述したように、次回の時分割画像をX方向転送部36(図3)内で転送する際に、既に加算した画像と最新の画像とが相互に干渉しないようにするためである。   By such an operation, the latest time-division image and the image added so far are newly added after mutual blurring is corrected and stored under the electrode S2φV2. The newly added image is stored under the electrode S2φV2 at time t_15, as described above, when the next time-division image is transferred in the X-direction transfer unit 36 (FIG. 3). This is to prevent the already added image and the latest image from interfering with each other.

なお、上述では、X方向のぶれ量が1画素分であり、かつY方向のぶれ量が1画素分である例について示したが、より一般のぶれ量の場合には、そのぶれ量に応じた量だけ同様に転送すれば良い。また、X方向のぶれが、該X方向における正方向あるいは負方向の何れであっても、電極に印加するパルスの位相を制御することにより、自由にぶれ補正を行うことができる。これは、Y方向のぶれについても全く同様である。   In the above description, an example in which the blur amount in the X direction is for one pixel and the blur amount in the Y direction is for one pixel has been described. However, in the case of a more general blur amount, the blur amount depends on the blur amount. It is only necessary to transfer the same amount. Moreover, even if the shake in the X direction is either the positive direction or the negative direction in the X direction, the shake correction can be freely performed by controlling the phase of the pulse applied to the electrode. The same applies to the blur in the Y direction.

こうして、撮像素子1の補正/加算部40におけるX方向転送部36およびY方向転送部34の電極を、1画素相当分当たり4つ設ける(ただし、交差位置の電極(SφH0,S2φV0)は共通である)ことにより、ぶれ補正のための転送を行う際に、X方向転送部36内の新たな画像に係る電荷と、Y方向転送部34の加算画像に係る電荷と、が相互に干渉することのないようにしている。   In this way, four electrodes for the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 in the correction / addition unit 40 of the image sensor 1 are provided for one pixel (however, the electrodes (SφH0, S2φV0) at the intersection positions are common). Therefore, when transferring for blur correction, the charge related to the new image in the X-direction transfer unit 36 and the charge related to the added image of the Y-direction transfer unit 34 interfere with each other. So that there is no.

次に、図7を参照して、撮像素子1の変形例について説明する。ここに図7は、変形例における撮像素子1の撮像部41と補正/加算部40との構成を拡大して示す図である。   Next, a modification of the image sensor 1 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an enlarged view of the configuration of the imaging unit 41 and the correction / addition unit 40 of the imaging device 1 in the modification.

まず、この変形例の撮像素子1の全体構成は、上述した図2に示したものと同様である。さらに、この変形例の撮像素子1の撮像部41の構成も、図3に示した撮像素子1と同様である。加えて、この変形例の撮像素子1の補正/加算部40が、分割画像転送部35と、X方向転送部36と、Y方向転送部34と、を有して構成されているのも、図3に示した撮像素子1と同様である。   First, the overall configuration of the image sensor 1 of this modification is the same as that shown in FIG. 2 described above. Furthermore, the configuration of the imaging unit 41 of the imaging device 1 of this modification is the same as that of the imaging device 1 shown in FIG. In addition, the correction / addition unit 40 of the image pickup device 1 of this modification includes a divided image transfer unit 35, an X direction transfer unit 36, and a Y direction transfer unit 34. This is the same as the image sensor 1 shown in FIG.

ただし、この変形例の撮像素子1の補正/加算部40は、X方向転送部36の構成と、Y方向転送部34の構成とが、図3に示した撮像素子1とはやや異なるものとなっている。   However, the correction / addition unit 40 of the image pickup device 1 of this modification is configured such that the configuration of the X-direction transfer unit 36 and the configuration of the Y-direction transfer unit 34 are slightly different from those of the image pickup device 1 shown in FIG. It has become.

まず、X方向転送部36が、1画素当たり4つの転送電極SφH0〜SφH3により構成され、Y方向転送部34が、1画素当たり4つの転送電極S2φV0〜S2φV3により構成されていて、各転送電極が独立の転送パルスにより駆動される、いわゆる4相CCDとなっているのは、図3に示した撮像素子1と同様である。   First, the X-direction transfer unit 36 includes four transfer electrodes SφH0 to SφH3 per pixel, and the Y-direction transfer unit 34 includes four transfer electrodes S2φV0 to S2φV3 per pixel. The so-called four-phase CCD that is driven by an independent transfer pulse is the same as that of the image sensor 1 shown in FIG.

これに対して、この変形例の撮像素子1は、図3に示した撮像素子1に比して、X方向転送部36の電極SφH1および電極SφH3の面積を電極SφH0および電極SφH2の面積に比べて狭くし、Y方向転送部34の電極S2φV1および電極S2φV3の面積を電極S2φV0および電極S2φV2の面積に比べて狭くしている点が異なっている。こうして、X方向転送部36とY方向転送部34とは、相対的に広い面積の電極と相対的に狭い面積の電極とを交互に配置して構成された4相CCDとなっている。   On the other hand, in the image pickup device 1 of this modification, the area of the electrode SφH1 and the electrode SφH3 of the X-direction transfer unit 36 is compared with the area of the electrode SφH0 and the electrode SφH2 as compared with the image pickup device 1 shown in FIG. The difference is that the areas of the electrodes S2φV1 and S2φV3 of the Y-direction transfer section 34 are narrower than the areas of the electrodes S2φV0 and S2φV2. Thus, the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 are four-phase CCDs configured by alternately arranging electrodes having a relatively large area and electrodes having a relatively small area.

なお、各電極が多結晶シリコンにより構成され、電極の破線で示されている端面が他の電極の下部に配置されていることは、上述した図3に示した例と同様である。また、この図7においても、上述した図3と同様に、電極の配置を明瞭にするために、電極同士の配線については図示を省略しているが、同一の駆動パルスを印加する電極同士は、コンタクト部を介して所定の配線層により相互に接続されている。   It is to be noted that each electrode is made of polycrystalline silicon, and the end face shown by the broken line of the electrode is arranged below the other electrode, as in the example shown in FIG. Also in FIG. 7, as in FIG. 3 described above, in order to clarify the arrangement of the electrodes, the wiring between the electrodes is not shown, but the electrodes to which the same drive pulse is applied are not shown. These are connected to each other by a predetermined wiring layer through a contact portion.

そして、X方向転送部36の電極SφH1と電極SφH3とは電荷の転送にのみ用い、電荷の蓄積は電極SφH0と電極SφH2との下においてのみ行うようにしている。同様に、Y方向転送部34の電極S2φV1と電極S2φV3とは電荷の転送にのみ用い、電荷の蓄積は電極S2φV0と電極S2φV2との下においてのみに行うようにしている。   The electrodes SφH1 and SφH3 of the X-direction transfer unit 36 are used only for charge transfer, and charge accumulation is performed only under the electrodes SφH0 and SφH2. Similarly, the electrodes S2φV1 and S2φV3 of the Y-direction transfer unit 34 are used only for charge transfer, and charge accumulation is performed only under the electrodes S2φV0 and S2φV2.

このような非均等な電極構成を採用することにより、X方向転送部36とY方向転送部34とにおける電荷の蓄積容量を大きくすることが可能となるとともに、補正/加算部40の面積を狭くして撮像素子の小型化を図ることが可能となる。また、基板面積を小さくすることは、製造時の撮像素子の歩留まりを向上させ、製造コストを下げることにも貢献する。   By adopting such a non-uniform electrode configuration, it is possible to increase the charge storage capacity in the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34, and to reduce the area of the correction / addition unit 40. Accordingly, it is possible to reduce the size of the image sensor. In addition, reducing the substrate area improves the yield of the image sensor at the time of manufacturing and contributes to lowering the manufacturing cost.

次に、この変形例の撮像素子1の動作について説明する。まず、撮像素子1の全体の動作は、図4を参照して説明したものと同様である。次に、撮像素子1の撮像部41から補正/加算部40の分割画像転送部35へ画像を転送する動作についても、図5を参照して説明したものと同様である。   Next, the operation of the image sensor 1 of this modification will be described. First, the overall operation of the image sensor 1 is the same as that described with reference to FIG. Next, the operation of transferring an image from the imaging unit 41 of the imaging device 1 to the divided image transfer unit 35 of the correction / addition unit 40 is the same as that described with reference to FIG.

一方、変形例の撮像素子1の補正/加算部40の動作の概要は、以下のようになっている。   On the other hand, the outline of the operation of the correction / addition unit 40 of the imaging element 1 of the modification is as follows.

上記図3を参照して説明したような撮像素子1の動作は、撮像部41から補正/加算部40へ転送された最新の画像を、前回の撮像からの水平方向のぶれ量を補正するようにX方向転送部36内で水平方向へ転送した後に、Y方向転送部34に記憶されている前回までの加算画像を、垂直方向のぶれ量を補正するようにY方向転送部34内で垂直方向へ転送し、その後に、最新の画像と加算画像とをX方向転送部36とY方向転送部34とが交差する電極(SφH0,S2φV0)下で加算して、さらにその後に、Y方向転送部34の電極S2φV2下に再び記憶するようにするものであった。   The operation of the image sensor 1 as described with reference to FIG. 3 described above corrects the amount of blurring in the horizontal direction from the previous imaging for the latest image transferred from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40. After the image is transferred in the horizontal direction in the X-direction transfer unit 36, the previous added image stored in the Y-direction transfer unit 34 is vertically converted in the Y-direction transfer unit 34 so as to correct the amount of blur in the vertical direction. Then, the latest image and the added image are added under the electrodes (SφH0, S2φV0) where the X direction transfer unit 36 and the Y direction transfer unit 34 intersect, and then the Y direction transfer is performed. The data was again stored under the electrode S2φV2 of the part 34.

これに対して、この変形例の撮像素子1の動作は、Y方向転送部34に記憶されている前回までの加算画像を、垂直方向のぶれ量を補正するように、まずY方向転送部34内で垂直方向へ転送した後に、撮像部41から補正/加算部40へ転送されてX方向転送部36に記憶されている最新の画像を、前回の撮像からの水平方向のぶれ量を補正するようにX方向転送部36内で水平方向へ転送し、その後に、最新の画像と加算画像とをY方向転送部34の電極S2φV2下で加算し、記憶するようにしたものである。   On the other hand, in the operation of the image sensor 1 of this modification, first, the Y-direction transfer unit 34 is used to correct the shake amount in the vertical direction from the previous addition image stored in the Y-direction transfer unit 34. After the image is transferred in the vertical direction, the latest image transferred from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40 and stored in the X-direction transfer unit 36 is corrected for the amount of horizontal blurring from the previous imaging. Thus, the image is transferred in the horizontal direction in the X-direction transfer unit 36, and then the latest image and the added image are added and stored under the electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34.

変形例に係る撮像素子1の補正/加算部40のこのような動作を、図8を参照して詳細に説明する。図8は、補正/加算部40において行われるぶれ補正動作と加算動作とを示すタイミングチャートである。なお、この図8には、加算画像を紙面上方向へ1画素分シフトし、最新の画像を紙面左方向へ1画素分シフトする例を示している。   Such an operation of the correction / addition unit 40 of the imaging device 1 according to the modification will be described in detail with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart showing a shake correction operation and an addition operation performed in the correction / addition unit 40. FIG. 8 shows an example in which the added image is shifted by one pixel in the upward direction on the paper, and the latest image is shifted by one pixel in the left direction on the paper.

時刻t-1では、電極SφH2および電極S2φV2が中電圧VMとなっていて、補正/加算部40のX方向転送部36における電極SφH2(電極S1φV0および電極S1φV2)下には最新の画像が、Y方向転送部34における電極S2φV2下には加算画像が、それぞれ記憶されている。これらの内の最新の画像に係る電荷は、後の時刻t-9に至るまでは、電極SφH2下にそのまま保持(記憶)される。   At time t−1, the electrode SφH2 and the electrode S2φV2 are at the medium voltage VM, and the latest image is displayed below the electrode SφH2 (electrode S1φV0 and electrode S1φV2) in the X-direction transfer unit 36 of the correction / addition unit 40. The added images are stored under the electrode S2φV2 in the direction transfer unit 34, respectively. Of these, the charge related to the latest image is held (stored) as it is under the electrode SφH2 until a later time t-9.

時刻t-2では、電極S2φV1が中電圧VMとなって、電極S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-1で電極S2φV2下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV1,S2φV2下に移動する。   At the time t−2, the electrode S2φV1 becomes the medium voltage VM and the electrodes S2φV1 and S2φV2 are the medium voltage VM. Therefore, the image (addition image) stored under the electrode S2φV2 at the time t−1 is the electrode Move down S2φV1, S2φV2.

時刻t-3では、電極S2φV0が中電圧VMとなって、電極S2φV0〜S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-2で電極S2φV1と電極S2φV2下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV0〜S2φV2下に移動する。   At time t-3, the electrode S2φV0 becomes the medium voltage VM, and the electrodes S2φV0 to S2φV2 are the medium voltage VM, so that the image (addition image) stored under the electrodes S2φV1 and the electrode S2φV2 at the time t-2 Move below the electrodes S2φV0 to S2φV2.

時刻t-4では、電極S2φV2が低電圧VLとなって、電極S2φV0,S2φV1が中電圧VMであるために、時刻t-3で電極S2φV0〜S2φV2下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV0,S2φV1下に移動する。   At time t-4, since the electrode S2φV2 becomes the low voltage VL and the electrodes S2φV0 and S2φV1 are the medium voltage VM, the image (addition image) stored under the electrodes S2φV0 to S2φV2 at the time t-3 is , Move to electrodes S2φV0 and S2φV1.

時刻t-5では、電極S2φV3が中電圧VMとなって、電極S2φV0,S2φV1,S2φV3が中電圧VMであるために、時刻t-4で電極S2φV0と電極S2φV1下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV0,S2φV1,S2φV3下に移動する。   At time t-5, the electrode S2φV3 is at the intermediate voltage VM, and the electrodes S2φV0, S2φV1, and S2φV3 are at the intermediate voltage VM. Therefore, the image stored under the electrodes S2φV0 and the electrode S2φV1 at time t-4 (addition) The image) moves below the electrodes S2φV0, S2φV1, S2φV3.

時刻t-6では、電極S2φV1が低電圧VLとなって、電極S2φV0,S2φV3が中電圧VMであるために、時刻t-5で電極S2φV0,S2φV1,S2φV3下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV0,S2φV3下に移動する。   At time t-6, since the electrode S2φV1 becomes the low voltage VL and the electrodes S2φV0, S2φV3 are at the medium voltage VM, the images (additional images) stored under the electrodes S2φV0, S2φV1, S2φV3 at the time t-5 ) Moves below the electrodes S2φV0 and S2φV3.

時刻t-7では、電極S2φV2が中電圧VMとなって、電極S2φV0,S2φV2,S2φV3が中電圧VMであるために、時刻t-6で電極S2φV0,S2φV3下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV0,S2φV2,S2φV3下に移動する。   At time t-7, the electrode S2φV2 is at the medium voltage VM and the electrodes S2φV0, S2φV2, and S2φV3 are at the medium voltage VM, so the image (addition image) stored under the electrodes S2φV0 and S2φV3 at the time t-6 ) Moves below the electrodes S2φV0, S2φV2, and S2φV3.

時刻t-8では、電極S2φV0が低電圧VLとなって、電極S2φV2,S2φV3が中電圧VMであるために、時刻t-7で電極S2φV0,S2φV2,S2φV3下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV2,S2φV3下に移動する。   At time t-8, since the electrode S2φV0 becomes the low voltage VL and the electrodes S2φV2 and S2φV3 are at the medium voltage VM, the images (additional images) stored under the electrodes S2φV0, S2φV2, and S2φV3 at time t-7 ) Moves below the electrodes S2φV2 and S2φV3.

時刻t-9では、電極S2φV3が低電圧VLとなって、電極S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-8で電極S2φV2,S2φV3下に記憶されていた画像(加算画像)は、電極S2φV2下に移動する。   At time t-9, since the electrode S2φV3 is at the low voltage VL and the electrode S2φV2 is at the medium voltage VM, the image (added image) stored under the electrodes S2φV2 and S2φV3 at time t-8 is Move down S2φV2.

このような動作を行うことにより、Y方向転送部34に記憶されている加算画像が、図7の紙面上方向へ1画素分シフトされたことになる。なお、複数画素分の移動を行う場合には、同様の動作を画素数分繰り返して行えば良い。そして、この電極S2φV2下の加算画像に係る電荷は、後の時刻t-12 に至るまでは、そのまま保持(記憶)される。   By performing such an operation, the added image stored in the Y-direction transfer unit 34 is shifted by one pixel in the upward direction in FIG. In addition, when moving for a plurality of pixels, the same operation may be repeated for the number of pixels. Then, the charge related to the added image under the electrode S2φV2 is held (stored) as it is until a later time t-12.

こうして加算画像をY方向転送部34を介して所定画素分だけ転送したところで、電極S2φV3が低電圧VLになったことと同期して、X方向転送部36の電極SφH3を中電圧VMにする。   In this way, when the addition image is transferred by a predetermined number of pixels via the Y-direction transfer unit 34, the electrode SφH3 of the X-direction transfer unit 36 is set to the medium voltage VM in synchronization with the electrode S2φV3 becoming the low voltage VL.

すると、時刻t-10 では、電極SφH2,SφH3が中電圧VMであるために、撮像部41から補正/加算部40へ転送され、時刻t-9まで電極SφH2下に記憶されていた最新の画像は、電極SφH2,SφH3下に移動する。   At time t-10, since the electrodes S.phi.H2 and S.phi.H3 are at the medium voltage VM, the latest image transferred from the imaging unit 41 to the correction / addition unit 40 and stored under the electrode S.phi.H2 until time t-9. Moves below the electrodes SφH2, SφH3.

時刻t-11 では、電極SφH0が中電圧VMとなって、電極SφH0,SφH2,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t-10 で電極SφH2,SφH3下に記憶されていた画像は、電極SφH0,SφH2,SφH3下に移動する。   At time t-11, the electrode SφH0 is at the medium voltage VM and the electrodes SφH0, SφH2, SφH3 are at the medium voltage VM, so that the image stored under the electrodes SφH2, SφH3 at time t-10 It moves under SφH0, SφH2, and SφH3.

時刻t-12 では、電極SφH2が低電圧VLとなって、電極SφH0,SφH3が中電圧VMであるために、時刻t-11 で電極SφH0,SφH2,SφH3下に記憶されていた画像は、電極SφH0,SφH3下に移動する。   At time t-12, since the electrode SφH2 is at the low voltage VL and the electrodes SφH0, SφH3 are at the medium voltage VM, the image stored under the electrodes SφH0, SφH2, SφH3 at the time t-11 It moves under SφH0 and SφH3.

時刻t-13 では、電極S2φV1が中電圧VMとなって、電極SφH0(S2φV0),SφH3,S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-12 で電極SφH0,SφH3下に記憶されていた最新の画像に係る電荷と、電極S2φV2下に記憶されていた画像(加算画像)に係る電荷とは、電極SφH0(S2φV0),SφH3,S2φV1,S2φV2下に拡散される。従って、この時点で、最新の画像に係る電荷と、加算画像に係る電荷と、の混合が行われる。   At time t-13, the electrode S2φV1 is at the intermediate voltage VM, and the electrodes SφH0 (S2φV0), SφH3, S2φV1, and S2φV2 are at the intermediate voltage VM, so that they are stored under the electrodes SφH0 and SφH3 at the time t-12. The charge related to the latest image and the charge related to the image (added image) stored under the electrode S2φV2 are diffused under the electrodes SφH0 (S2φV0), SφH3, S2φV1, and S2φV2. Therefore, at this time, the charge related to the latest image and the charge related to the added image are mixed.

時刻t-14 では、電極SφH3が低電圧VLとなって、電極SφH0(S2φV0),S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-13 で電極SφH0(S2φV0),SφH3,S2φV1,S2φV2下に記憶されていた画像は、電極SφH0(S2φV0),S2φV1,S2φV2下に移動する。   At time t-14, the electrode SφH3 is at the low voltage VL, and the electrodes SφH0 (S2φV0), S2φV1, and S2φV2 are at the medium voltage VM. The image stored below moves below the electrodes SφH0 (S2φV0), S2φV1, and S2φV2.

時刻t-15 では、電極SφH0(S2φV0)が低電圧VLとなって、電極S2φV1,S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-14 で電極SφH0(S2φV0),S2φV1,S2φV2下に記憶されていた画像は、電極S2φV1,S2φV2下に移動する。   At time t-15, since the electrode SφH0 (S2φV0) becomes the low voltage VL and the electrodes S2φV1 and S2φV2 are at the medium voltage VM, they are stored under the electrodes SφH0 (S2φV0), S2φV1, S2φV2 at time t-14. The image that has been moved moves below the electrodes S2φV1 and S2φV2.

時刻t-16 では、電極S2φV1が低電圧VLとなって、電極S2φV2が中電圧VMであるために、時刻t-15 で電極S2φV1,S2φV2下に記憶されていた画像は、電極S2φV2下に移動する。   At time t-16, since the electrode S2φV1 is at the low voltage VL and the electrode S2φV2 is at the medium voltage VM, the image stored under the electrodes S2φV1 and S2φV2 at time t-15 moves below the electrode S2φV2. To do.

このような動作を行うことにより、最新の画像と、前回までのぶれが補正されて加算された時分割画像(加算画像)とが、加算された状態で、Y方向転送部34の電極S2φV2下に記憶される。   By performing such an operation, the latest image and the time-division image (added image) obtained by correcting and adding the shake up to the previous time are added, and are added under the electrode S2φV2 of the Y-direction transfer unit 34. Is remembered.

ところで、本実施形態においては、複数回の撮影による画素の電荷が加算されるために、画素の電荷が図3または図7に示したようなY方向転送部34のレジスタの蓄積容量を超えてあふれる可能性がある。以下では、これを防止するための構成について、図9および図10を参照して説明する。図9は撮像素子が縦型オーバーフロー構造であることを説明するための断面図、図10は時分割露光の回数に応じて逆バイアス電圧を変化させオーバーフローが発生する蓄積電荷量を制御する様子を示す図である。   By the way, in the present embodiment, since the charge of the pixel from a plurality of shootings is added, the charge of the pixel exceeds the storage capacity of the register of the Y-direction transfer unit 34 as shown in FIG. 3 or FIG. There is a possibility of overflowing. Below, the structure for preventing this is demonstrated with reference to FIG. 9 and FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining that the imaging device has a vertical overflow structure, and FIG. 10 shows a state in which the reverse charge voltage is changed according to the number of time-division exposures to control the amount of accumulated charge that causes overflow. FIG.

フォトダイオード32に強い光が入射すると、フォトダイオード32からあふれた電荷が隣のフォトダイオードに流れ込むことがある。このブルーミング現象を防止するために、従来から、様々な工夫が施されている。本実施形態においては、撮像素子1の内部で電荷を加算するために、例え、n(nは1以上の整数)回の時分割撮影におけるそれぞれの露光量を、通常撮影における露光量の1/nにしたとしても、各時分割画像を加算した画像の電荷はY方向転送部34の蓄積容量をはるかに超えてあふれてしまう可能性がある。従って、加算した後の画像の電荷がY方向転送部34の蓄積容量を超えないようにする必要がある。   When strong light is incident on the photodiode 32, the charge overflowing from the photodiode 32 may flow into the adjacent photodiode. In order to prevent this blooming phenomenon, various devices have been conventionally made. In the present embodiment, in order to add charges inside the image sensor 1, for example, each exposure amount in n (n is an integer of 1 or more) time-division shooting is set to 1 / of the exposure amount in normal shooting. Even if n is set, the charge of the image obtained by adding the time-division images may overflow beyond the storage capacity of the Y-direction transfer unit 34. Therefore, it is necessary to prevent the charge of the image after the addition from exceeding the storage capacity of the Y-direction transfer unit 34.

このために、本実施形態においては、縦型オーバーフロー構造のCCDを採用して余剰電荷を基板に排出するようにしている。この縦型オーバーフロー構造のCCDは、図9に示すように、n型基板(例えば、n型シリコン基板)の表面に作られたp型拡散領域(pウェル:p−well)の中にフォトダイオード(PD)を構成し、pウェルとn型基板との間の逆バイアス電圧VSUBにより、pウェルを完全に空乏化するようにしたものである。   For this reason, in the present embodiment, a CCD having a vertical overflow structure is employed to discharge surplus charges to the substrate. As shown in FIG. 9, this vertical overflow CCD has a photodiode in a p-type diffusion region (p-well) formed on the surface of an n-type substrate (for example, an n-type silicon substrate). (PD), and the p well is completely depleted by the reverse bias voltage VSUB between the p well and the n-type substrate.

図10に示すように、フォトダイオード(PD)から垂直転送CCD(垂直転送部33)に読み出すためのゲートは、転送電極IφV0,IφV2と共通になっている。そして、読み出しゲートの電位φVRGは、転送電極に低電圧(VL)または中電圧(VM)が印加されているときには、フォトダイオードの電位φVPDよりも所定電位だけ低くなっている。これに対して、転送電極に高い電圧(VH)のパルスを印加すると、読み出しゲートの電位φVRGがフォトダイオードの電位φVPDよりも高くなり、フォトダイオード内の信号電荷が垂直転送CCD(垂直転送部33)へ読み出される。   As shown in FIG. 10, the gate for reading from the photodiode (PD) to the vertical transfer CCD (vertical transfer unit 33) is common to the transfer electrodes IφV0 and IφV2. The read gate potential φVRG is lower than the photodiode potential φVPD by a predetermined potential when a low voltage (VL) or a medium voltage (VM) is applied to the transfer electrode. On the other hand, when a high voltage (VH) pulse is applied to the transfer electrode, the potential φVRG of the readout gate becomes higher than the potential φVPD of the photodiode, and the signal charge in the photodiode is transferred to the vertical transfer CCD (vertical transfer unit 33). ).

このとき、垂直転送CCDは、転送することが可能な最大の電荷量である取扱い電荷量が限られているために、強い光が入射したときに過剰な電荷を排出する動作が必要になる。この過剰な信号電荷は、転送CCD側や他のフォトダイオード側へあふれる前に、縦方向(基板厚み方向)のn+pnの経路を通って基板中に吸収される。すなわち、オーバーフローが行われるpウェルの電位φVOFGは、読み出しゲートを兼ねる転送電極の電圧がVM(0[V])またはVL(−5[V])のときには、読み出しゲート電圧φVRGよりも高くなるように設定されている。これにより、蓄積時に過剰な電荷が垂直転送CCDに漏れるブルーミングの現象を抑制するようになっている。   At this time, the vertical transfer CCD has a limited handling charge amount, which is the maximum charge amount that can be transferred, and therefore requires an operation of discharging excess charge when strong light is incident. This excess signal charge is absorbed into the substrate through an n + pn path in the vertical direction (substrate thickness direction) before overflowing to the transfer CCD side or another photodiode side. That is, the potential φVOFG of the p-well where overflow occurs is higher than the read gate voltage φVRG when the voltage of the transfer electrode that also serves as the read gate is VM (0 [V]) or VL (−5 [V]). Is set to This suppresses the phenomenon of blooming in which excessive charge leaks to the vertical transfer CCD during storage.

さらに、本実施形態においては、上記pウェルとn型基板との間の逆バイアス電圧(基板電圧)VSUBを、時分割撮影の回数mに応じて通常撮影におけるときに比べて高い電圧(図10に示すような逆バイアス電圧VSUB’)に設定する(つまり、VSUB’はmに依存する)ことにより、オーバーフローが行われるpウェルの電位をφVOFG’(>φVOFG)として、通常撮影のときにフォトダイオードに蓄積される最大電荷量の1/mを超える過剰電荷を基板側に排出するようにしている。このようにすることにより、m回の時分割撮影による画像を加算しても、加算後の総電荷量を図3あるいは図7に示したY方向転送部34の取扱い電荷量以内に抑えることができる。   Further, in the present embodiment, the reverse bias voltage (substrate voltage) VSUB between the p-well and the n-type substrate is set to a higher voltage (FIG. 10) than in normal imaging according to the number m of time-division imaging. (That is, VSUB 'depends on m), the potential of the p-well where overflow occurs is set to φVOFG' (> φVOFG), and the photo is taken during normal shooting. Excess charge exceeding 1 / m of the maximum charge accumulated in the diode is discharged to the substrate side. In this way, even if images obtained by m time-division photographing are added, the total charge amount after the addition can be suppressed within the handling charge amount of the Y-direction transfer unit 34 shown in FIG. 3 or FIG. it can.

図11は、基板電圧VSUBにより変化するフォトダイオード32の蓄積電荷量の最大値Qを時分割撮影の回数mに応じて設定する様子の幾つかの例を示す線図である。この図11においては、横軸に基板電圧VSUBを、縦軸にフォトダイオード32の蓄積電荷量の最大値Q(max)を、それぞれとっている。   FIG. 11 is a diagram showing several examples of how the maximum value Q of the accumulated charge amount of the photodiode 32 that changes according to the substrate voltage VSUB is set according to the number m of time-division imaging. In FIG. 11, the horizontal axis represents the substrate voltage VSUB, and the vertical axis represents the maximum value Q (max) of the accumulated charge amount of the photodiode 32.

本実施形態では、時分割撮影の回数mとして、m=1〜10の10通りの値を設定することが可能となっている(図11には、m=1,2,4,8の例を示している。このときには、VSUBは、図示のようなV1,V2,V4,V8の各値となる。)。フォトダイオード32の蓄積電荷量の最大値Q(max)は、m=1のときを1とすると、mが2〜10の値をとるときには各mに対して1/mとなる(なお、mが11以上の値を取り得るように設定したときにも、Q(max)が1/mとなる規則はそのまま適用可能である。)。また、m=1は通常の撮影(時分割撮影によらない撮影)の場合のフォトダイオード32の蓄積電荷量の最大値に対応する。   In the present embodiment, ten values of m = 1 to 10 can be set as the number m of time-division shooting (in FIG. 11, examples of m = 1, 2, 4, 8). At this time, VSUB is V1, V2, V4, and V8 as shown in the figure). The maximum value Q (max) of the stored charge amount of the photodiode 32 is 1 when m = 1, and is 1 / m for each m when m takes a value of 2 to 10 (m The rule that Q (max) is 1 / m can be applied as it is even when the value is set to take a value of 11 or more.) Further, m = 1 corresponds to the maximum value of the accumulated charge amount of the photodiode 32 in the case of normal shooting (shooting not based on time division shooting).

なお、mの最大値を10にしたのは、あまり大きな値にすると、画像データのS/Nを高い値に保持するのが困難になるためである。   The reason why the maximum value of m is set to 10 is that if the value is too large, it is difficult to maintain the S / N of the image data at a high value.

また、本実施形態の技術は、ぶれ限界露光時間TLimit でm回の分割撮影を行って画像を加算するものであるために、従来、ぶれを許容できる露光時間をTExp0(例えば、35mmフィルムカメラに換算した撮影レンズの焦点距離が300mmでは、およそ1/300秒のシャッタスピード)とするとき、本実施形態においてはm・TExp0の露光時間までの撮影を行うことができる(上述したような、撮影レンズの焦点距離が300mmでは、およそ1/30秒)ことになる(つまり、m・TExp0がぶれ補正可能な最長露光時間となる。)。つまり、mの値が大きいほど、より長い時間露光に対してぶれ補正を行うことが可能となるが、上述したように、mの値をあまり大きくすると画像データのS/Nが低くなる可能性がある。従って、mの値は、制御の安定性と、分割撮影による画像のS/Nと、等のバランスを考慮して決めることが望ましい。こうして、本実施形態においてはmの最大値を10に設定しているが、これに限る必要はない。   In addition, since the technique of the present embodiment is to perform image division m times with the blur limit exposure time TLimit and add the images, conventionally, the exposure time that can tolerate blur is set to TExp0 (for example, a 35 mm film camera). When the converted focal length of the photographic lens is 300 mm and the shutter speed is approximately 1/300 seconds, in the present embodiment, it is possible to shoot up to an exposure time of m · TExp0 (as described above, photographic When the focal length of the lens is 300 mm, it is approximately 1/30 second) (that is, m · TExp0 is the longest exposure time for which blur correction is possible). That is, as the value of m is larger, it is possible to perform blur correction for longer time exposures. However, as described above, if the value of m is increased too much, the S / N of image data may be lowered. There is. Therefore, it is desirable to determine the value of m in consideration of the balance between the stability of control and the S / N of images obtained by divided shooting. Thus, although the maximum value of m is set to 10 in the present embodiment, it is not necessary to be limited to this.

次に、図12は、電子カメラにより画像を撮像して記録するときの処理を示すフローチャートである。   Next, FIG. 12 is a flowchart illustrating processing when an image is captured and recorded by the electronic camera.

電子カメラの電源が投入される(例えば、電池が交換されるなど)か、または、図示しない動作開始スイッチ(例えば、電源スイッチ)が操作されると、この電子カメラの動作がスタートする。   When the power of the electronic camera is turned on (for example, the battery is replaced) or an operation start switch (not shown) (for example, a power switch) is operated, the operation of the electronic camera starts.

処理を開始すると、所定の初期値設定等を行った後に、まず、撮影者のレリーズ操作によって第1レリーズスイッチ18aが閉じた状態になったか否かを判定する(ステップS1)。   When the process is started, after setting a predetermined initial value or the like, it is first determined whether or not the first release switch 18a is closed by the release operation of the photographer (step S1).

ここで、第1レリーズスイッチ18aが閉じていない場合には、J1に分岐して、第1レリーズスイッチ18aの検出を同様に繰り返して行う。ただし、実際には、J1とステップS1との間に、表示を行ったり、その他の図示しないキー入力の状態を検出したりする動作等を行うが、こうした一般的な動作については以下においても適宜説明を省略することにする。   If the first release switch 18a is not closed, the process branches to J1 and the detection of the first release switch 18a is repeated in the same manner. However, actually, an operation for performing display or detecting other key input states (not shown) is performed between J1 and step S1, but these general operations are also appropriately described below. The description will be omitted.

ステップS1において第1レリーズスイッチ18aが閉じたことが検出された場合には、次に、ぶれ限界露光時間TLimit を演算する(ステップS2)。このぶれ限界露光時間TLimit は、露光開始からのぶれ量が許容限界のぶれ量に達すると想定される時間である。   If it is detected in step S1 that the first release switch 18a is closed, the blur limit exposure time TLimit is then calculated (step S2). This blur limit exposure time TLimit is a time when the blur amount from the start of exposure reaches the allowable limit blur amount.

ここで、ぶれ限界露光時間TLimit について説明する。35ミリフィルムカメラにおける縦24mm×横36mm(対角 43.28mm)のいわゆるライカ版フレーム(別称:ダブルフレーム)カメラに関する長年の経験則として、ミリメートル単位の撮影レンズの焦点距離をfとしたときに、ぶれ限界露光時間TLimit が、TLimit ≒1/f(秒)になるということが知られている。本実施形態においては、この経験則を、電子カメラの撮像素子の有効撮像エリア内に設定した撮影画枠の大きさを考慮の上、応用することにする。以下の説明においては、単位mmについての記載を適宜省略して、数値のみを表記することにする。   Here, the blur limit exposure time TLimit will be described. As a long-standing empirical rule for a so-called Leica frame (also known as double frame) camera with a length of 24 mm and a width of 36 mm (diagonal 43.28 mm) in a 35 mm film camera, when the focal length of the taking lens in millimeters is f It is known that the blur limit exposure time TLimit becomes TLimit≈1 / f (seconds). In the present embodiment, this rule of thumb is applied in consideration of the size of the photographic image frame set in the effective imaging area of the image sensor of the electronic camera. In the following description, description about the unit mm is omitted as appropriate, and only numerical values are described.

電子カメラにおける被写体撮像範囲(撮影画角)は、撮影レンズの焦点距離に反比例し、かつフレームの大きさに比例するために、フレームに対する相対的な像倍率は、焦点距離に比例し、かつフレームの大きさに反比例する。従って、(フレームに対する相対的な)像ぶれもフレームの大きさに反比例する。そこで、上記経験則に対してフレームの大きさ比率に応じた換算係数を乗じて、これを適用すれば良いことになる。この場合、アスペクト比の違いを考慮する必要があるが、本実施の形態に係る電子カメラにおいては、対角線換算を用いることにする。   Since the subject imaging range (shooting angle of view) in the electronic camera is inversely proportional to the focal length of the taking lens and proportional to the size of the frame, the relative image magnification relative to the frame is proportional to the focal length and the frame. Is inversely proportional to the size of Therefore, image blur (relative to the frame) is also inversely proportional to the frame size. Therefore, it is only necessary to multiply the empirical rule by a conversion factor corresponding to the frame size ratio and apply this. In this case, it is necessary to consider the difference in aspect ratio, but in the electronic camera according to the present embodiment, diagonal conversion is used.

撮影画枠の対角長をd[mm]とすると、TLimit は次の数式1により表される。
[数1]

Figure 2007043228
When the diagonal length of the photographic image frame is d [mm], TLimit is expressed by the following Equation 1.
[Equation 1]
Figure 2007043228

なお、この数式1をTLimit =1/f’と表現すると、f’は、一般的に、35mmフィルムカメラの撮影レンズと同一の画角を有する撮影レンズの焦点距離になっている。   When Expression 1 is expressed as TLimit = 1 / f ', f' is generally a focal length of a photographic lens having the same angle of view as that of a photographic lens of a 35 mm film camera.

この数式1からも明らかなように、このぶれ限界露光時間TLimit は、電子カメラの撮影レンズ15が単焦点距離の撮影レンズである場合は該焦点距離に応じた1つの値のみを適用すれば良いが、撮影レンズ15がズームレンズである場合には、焦点距離に応じた異なる値を適用する必要がある。   As is clear from Equation 1, when the photographing lens 15 of the electronic camera is a single focal length photographing lens, only one value corresponding to the focal length needs to be applied as the blur limit exposure time TLimit. However, when the photographing lens 15 is a zoom lens, it is necessary to apply different values according to the focal length.

なお、ぶれ限界露光時間TLimit は、必ずしも、数式1で与えられる値を用いる必要はなく、要するに、ぶれが実質的に発生することのないような露光時間を用いれば良い。従って、ぶれ限界露光時間TLimit は、概略、数式1により与えられる露光時間よりも短い時間であれば構わない。   Note that the blur limit exposure time TLimit does not necessarily need to use the value given by Equation 1, in short, an exposure time that does not substantially cause blurring may be used. Therefore, the blur limit exposure time TLimit may be a time shorter than the exposure time given by Equation 1 in general.

次に、被写体の明るさを測光する(ステップS3)。この測光は、撮像素子1から繰り返し出力される画像信号のレベルをモニタして、被写体の明るさを演算するものである。すなわち、撮像素子1から読み出された画像信号は、CDS2により処理された後にA/D変換器4によりデジタル値に変換され、情報処理部8を経てDRAM9に一時的に記憶される。このDRAM9に記憶された画像信号の内、画像全体の中の例えば中央部付近の所定領域の画像信号がCPU7により読み出されて、そのレベルの加算平均値が求められる。そして、CPU7は、求めた加算平均値に基づいて被写体の明るさを計算する。   Next, the brightness of the subject is measured (step S3). In this photometry, the level of an image signal repeatedly output from the image sensor 1 is monitored, and the brightness of the subject is calculated. That is, the image signal read from the image sensor 1 is processed by the CDS 2, converted to a digital value by the A / D converter 4, and temporarily stored in the DRAM 9 through the information processing unit 8. Among the image signals stored in the DRAM 9, an image signal in a predetermined area, for example, near the center of the entire image is read by the CPU 7, and an average value of the levels is obtained. Then, the CPU 7 calculates the brightness of the subject based on the obtained addition average value.

続いて、CPU7は、適正露光を得るために必要なシャッタ速度値(露光時間)TExp や絞り17の絞り値を計算するとともに、計算結果に基づき絞り駆動系16を介して絞り17の絞り設定を行うためのサブルーチン(図13参照)を実行する(ステップS4)。   Subsequently, the CPU 7 calculates the shutter speed value (exposure time) TExp and the aperture value of the aperture 17 necessary for obtaining proper exposure, and sets the aperture setting of the aperture 17 via the aperture drive system 16 based on the calculation result. A subroutine for performing the process (see FIG. 13) is executed (step S4).

図13はTExp と絞り値の演算・設定のサブルーチンを示すフローチャートである。   FIG. 13 is a flowchart showing a subroutine for calculating and setting TExp and aperture value.

このサブルーチンに移行すると、まず、シャッタ優先撮影モードであるか否かを判定する(ステップS21)。   When this subroutine is entered, it is first determined whether or not the shutter priority shooting mode is set (step S21).

ここでシャッタ優先撮影モードである場合には、次に、
TExp >m(max)・TLimit
であるか否かを判定する(ステップS22)。ここに、m(max)は、上述したような時分割露光の回数mの最大値である。そして、本実施形態においては、mとして取り得るのは1〜10の何れかであるために、ここではm(max)=10となる。
If it is the shutter priority shooting mode,
TExp> m (max) · TLimit
It is determined whether or not (step S22). Here, m (max) is the maximum value of the number m of time-division exposures as described above. In the present embodiment, since m can be any one of 1 to 10, m (max) = 10 here.

ここで、TExp >m(max)・TLimit である場合には、撮影者により設定された露光時間TExp をそのまま用いると、時分割露光の回数がm(max)以上になって、画像のS/Nを確保することができない。従って、この場合には、露光時間TExp を記憶するメモリ〔TExp 〕に、限界値m(max)・TLimit を記憶する(ステップS23)。なお、〔〕は、括弧内のデータを記憶するメモリを意味している。   Here, when TExp> m (max) · TLimit, if the exposure time TExp set by the photographer is used as it is, the number of time-division exposures becomes m (max) or more, and the image S / S N cannot be secured. Therefore, in this case, the limit value m (max) · TLimit is stored in the memory [TExp] for storing the exposure time TExp (step S23). [] Means a memory for storing data in parentheses.

このステップS23の処理を終了したら、次に、絞り値(Av)を演算する(ステップS24)。アペックス(APEX(Additive System of Photographic Exposure))方式に基く、露出値、露光時間、絞り値、被写体の明るさ、ISO感度をAPEX方式に基づく指数で表したものを、それぞれEv(Exosure Vaulue)、Tv(Time Value)、Av(Aperture Value)、Bv(Brightness value)、Sv(Sensitive Value)とするとき、次の式が成り立つ。
Ev=Tv+Av=Bv+Sv
When the process of step S23 is completed, an aperture value (Av) is calculated (step S24). Based on the Apex (APEX (Additive System of Photographic Exposure)) method, the exposure value, exposure time, aperture value, subject brightness, and ISO sensitivity are expressed as an index based on the APEX method, respectively Ev (Exosure Vaulue), When Tv (Time Value), Av (Aperture Value), Bv (Brightness value), and Sv (Sensitive Value) are used, the following equation holds.
Ev = Tv + Av = Bv + Sv

従って、測光により得られた被写体の明るさ(Bv)と、撮影条件設定部26により設定されたISO感度(Sv)と、が分かれば露出値(Ev)が決定され、TvとAvとを演算することができる。ここでは、ステップS23において露光時間TExp (ひいてはTv)が既に設定されているために、Avを求めることができ、求めたAvに対応する絞り値が算出される。   Therefore, if the brightness (Bv) of the subject obtained by photometry and the ISO sensitivity (Sv) set by the photographing condition setting unit 26 are known, the exposure value (Ev) is determined, and Tv and Av are calculated. can do. Here, since the exposure time TExp (and thus Tv) has already been set in step S23, Av can be obtained, and the aperture value corresponding to the obtained Av is calculated.

次に、ステップS24で求めた絞り値になるように、絞り駆動系16を介して絞り17を設定し(ステップS25)、その後はこの処理から図12に示した処理にリターンする。   Next, the diaphragm 17 is set via the diaphragm drive system 16 so that the diaphragm value obtained in step S24 is obtained (step S25), and thereafter, the process returns to the process shown in FIG.

また、上述したステップS22において、TExp >m(max)・TLimit でないと判定された場合には、次に、TExp ≦TLimit であるか否かを判定する(ステップS26)。   If it is determined in step S22 that TExp> m (max) · TLimit is not satisfied, it is next determined whether or not TExp ≦ TLimit (step S26).

ここで、TExp ≦TLimit である場合には、時分割露光は行わないために、TExp は撮影者が設定した値をそのまま用いる。そしてJ31に移行して、上述と同様にして、ステップS24の絞り値Avの演算と、ステップS25の絞り17の設定と、を行う。   Here, when TExp ≦ TLimit, since time-division exposure is not performed, TExp uses the value set by the photographer as it is. Then, the process proceeds to J31, and the aperture value Av in step S24 and the aperture 17 in step S25 are set in the same manner as described above.

これに対して、ステップS26においてTExp ≦TLimit でないと判定された場合には、時分割撮影を行うことになるために、m・TLimit (m=2〜10)の中から、撮影者が選択した露光時間TExp に最も近いものを露光時間として選択する(ステップS27)。より具体的には、まず、TExp /TLimit を算出し、算出した値に最も近いmの値を選択してm・TLimit を算出し、この算出値m・TLimit を露光時間TExp とする。なお、ここで算出されたmの値は、上述したように、逆バイアス電圧VSUB’の算出にも用いられる。これにより、加算電荷がY方向転送部34のCCDの取扱い電荷量を超えてあふれてしまうのを上述したように抑制することができる。このステップS27が終了したら、J31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   On the other hand, when it is determined in step S26 that TExp ≦ TLimit does not hold, time-division shooting is performed, so the photographer selects from m · TLimit (m = 2 to 10). The closest exposure time TExp is selected as the exposure time (step S27). More specifically, first, TExp / TLimit is calculated, m value closest to the calculated value is selected, m · TLimit is calculated, and this calculated value m · TLimit is set as the exposure time TExp. Note that the value of m calculated here is also used to calculate the reverse bias voltage VSUB 'as described above. As a result, it is possible to prevent the added charge from overflowing beyond the charge handled by the CCD of the Y-direction transfer unit 34 as described above. When step S27 ends, the process proceeds to J31, and the processes of steps S24 and S25 are performed in the same manner as described above.

以上述べたように、シャッタ優先モードにおいては、撮影者が設定した露光時間を最大限優先して露光時間と絞り値とを設定するようにしている。このときさらに、時分割撮影におけるY方向転送部34の電荷のあふれも防止するようにしている。   As described above, in the shutter priority mode, the exposure time and the aperture value are set with the highest priority given to the exposure time set by the photographer. At this time, an overflow of electric charges in the Y-direction transfer unit 34 in time-division shooting is also prevented.

一方、上述したステップS21において、シャッタ優先モードでないと判定された場合には、絞り優先モードであるか否かを判定する(ステップS28)。   On the other hand, if it is determined in step S21 described above that the shutter priority mode is not set, it is determined whether or not the aperture priority mode is set (step S28).

ここで絞り優先モードである場合には、次に、アペックス演算に基づいて露光時間TExp を演算する(ステップS29)。   If it is the aperture priority mode, the exposure time TExp is calculated based on the apex calculation (step S29).

そして、TExp >m(max)・TLimit であるか否かを判定する(ステップS30)。   Then, it is determined whether TExp> m (max) · TLimit (step S30).

ここで、TExp >m(max)・TLimit である場合には、限界値m(max)・TLimit を露光時間TExp に設定、すなわち、TExp =m(max)・TLimit とする(ステップS31)。その後は、J31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   If TExp> m (max) · TLimit, the limit value m (max) · TLimit is set to the exposure time TExp, that is, TExp = m (max) · TLimit (step S31). Thereafter, the process proceeds to J31, and the processes of step S24 and step S25 are performed as described above.

また、上述したステップS30において、TExp >m(max)・TLimit でないと判定された場合には、TExp ≦TLimit であるか否かを判定する(ステップS32)。   If it is determined in step S30 described above that TExp> m (max) · TLimit, it is determined whether TExp ≦ TLimit (step S32).

ここで、TExp ≦TLimit である場合には、時分割露光は行わないために、TExp はステップS29において求めた値をそのまま用いる。そしてJ31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   Here, when TExp ≦ TLimit, since the time-division exposure is not performed, TExp uses the value obtained in step S29 as it is. And it transfers to J31 and performs the process of step S24 and step S25 similarly to the above-mentioned.

一方、ステップS32においてTExp ≦TLimit でないと判定された場合には、時分割撮影を行うことになるために、m・TLimit (m=2〜10)の中から、ステップS29で求めた露光時間TExp に最も近いものを露光時間として選択する(ステップS33)。より具体的には、まず、TExp /TLimit を算出し、算出した値に最も近いmの値を選択してm・TLimit を算出し、この算出値m・TLimit を露光時間TExp とする。なお、ここで算出されたmの値は、上述したように、逆バイアス電圧VSUB’の算出にも用いられる。これにより、Y方向転送部34のCCDの電荷のあふれを抑制することができる。このステップS33が終了したら、J31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   On the other hand, if it is determined in step S32 that TExp ≦ TLimit does not hold, time-division shooting is performed, so that the exposure time TExp obtained in step S29 from m · TLimit (m = 2 to 10) is obtained. Is selected as the exposure time (step S33). More specifically, first, TExp / TLimit is calculated, m value closest to the calculated value is selected, m · TLimit is calculated, and this calculated value m · TLimit is set as the exposure time TExp. Note that the value of m calculated here is also used to calculate the reverse bias voltage VSUB 'as described above. Thereby, the overflow of the charge of the CCD of the Y-direction transfer unit 34 can be suppressed. When step S33 ends, the process proceeds to J31, and the processes of step S24 and step S25 are performed as described above.

以上述べたように、絞り優先モードにおいては、撮影者が設定した絞り値を最大限優先して絞り値と露光時間とを設定するようにしている。このときさらに、時分割撮影におけるY方向転送部34の電荷のあふれも防止するようにしている。   As described above, in the aperture priority mode, the aperture value and exposure time are set with the highest priority given to the aperture value set by the photographer. At this time, an overflow of electric charges in the Y-direction transfer unit 34 in time-division shooting is also prevented.

また、ステップS28において絞り優先撮影モードでないと判定された場合(つまり、プログラムモードであるとき)には、TExp >m(max)・TLimit であるか否かを判定する(ステップS34)。   If it is determined in step S28 that the aperture priority shooting mode is not selected (that is, in the program mode), it is determined whether TExp> m (max) · TLimit (step S34).

ここで、TExp >m(max)・TLimit である場合には、限界値m(max)・TLimit を露光時間TExp に設定、すなわち、TExp =m(max)・TLimit とする(ステップS35)。その後は、J31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   If TExp> m (max) · TLimit, the limit value m (max) · TLimit is set to the exposure time TExp, that is, TExp = m (max) · TLimit (step S35). Thereafter, the process proceeds to J31, and the processes of step S24 and step S25 are performed as described above.

一方、ステップS34においてTExp >m(max)・TLimit でないと判定された場合には、TExp ≦TLimit であるか否かを判定する(ステップS36)。   On the other hand, if it is determined in step S34 that TExp> m (max) · TLimit is not satisfied, it is determined whether TExp ≦ TLimit (step S36).

ここで、TExp ≦TLimit である場合には、時分割露光は行わないために、プログラム線図からTExp と絞り値を求める(ステップS37)。なお、プログラム線図は、露出値Evと、最適な露出制御を行うのに必要なTv(露光時間のアペックス値)およびAv(絞り値のアペックス値)の組み合わせと、の関係を記述するものであり、上述したように、CPU7に内蔵されたEEPROM24に記憶されている。その後は、ステップS25へ行って、ステップS37で求めた絞り値になるように、絞り駆動系16を介して絞り17を設定する。   Here, when TExp ≦ TLimit, since time-division exposure is not performed, TExp and the aperture value are obtained from the program diagram (step S37). The program diagram describes the relationship between the exposure value Ev and the combination of Tv (exposure time apex value) and Av (aperture value apex value) necessary for optimal exposure control. Yes, as described above, it is stored in the EEPROM 24 built in the CPU 7. Thereafter, the process goes to step S25, and the diaphragm 17 is set via the diaphragm drive system 16 so that the diaphragm value obtained in step S37 is obtained.

また、ステップS36においてTExp ≦TLimit でないと判定された場合には、時分割撮影を行うことになるために、m・TLimit (m=2〜10)の中から、上記プログラム線図を参照して求めた露光時間TExp に最も近いものを露光時間として選択する(ステップS38)。より具体的には、まず、プログラム線図を参照して求めた露光時間TExp を用いてTExp /TLimit を算出し、算出した値に最も近いmの値を選択してm・TLimit を算出し、この算出値m・TLimit を露光時間TExp とする。なお、ここで算出されたmの値は、上述したように、逆バイアス電圧VSUB’の算出にも用いられる。これにより、Y方向転送部34のCCDの電荷のあふれを抑制することができる。このステップS38が終了したら、J31に移行して、上述と同様に、ステップS24およびステップS25の処理を行う。   If it is determined in step S36 that TExp ≦ TLimit, since time-division shooting is performed, refer to the program diagram from m · TLimit (m = 2 to 10). The exposure time closest to the obtained exposure time TExp is selected as the exposure time (step S38). More specifically, first, TExp / TLimit is calculated using the exposure time TExp obtained with reference to the program diagram, m · TLimit is calculated by selecting the value of m closest to the calculated value, This calculated value m · TLimit is set as the exposure time TExp. Note that the value of m calculated here is also used to calculate the reverse bias voltage VSUB 'as described above. Thereby, the overflow of the charge of the CCD of the Y-direction transfer unit 34 can be suppressed. When step S38 is completed, the process proceeds to J31, and the processes of step S24 and step S25 are performed as described above.

以上述べたように、プログラム撮影モードにおいては、プログラム線図を参照して求めた露光時間と絞り値との組み合わせを最大限優先して絞り値と露光時間とを設定するようにしている。このときさらに、時分割撮影におけるY方向転送部34の電荷のあふれも防止するようにしている。   As described above, in the program photographing mode, the aperture value and the exposure time are set with the highest priority given to the combination of the exposure time and the aperture value obtained with reference to the program diagram. At this time, an overflow of electric charges in the Y-direction transfer unit 34 in time-division shooting is also prevented.

このようにして、TExp と絞り値の演算・設定のサブルーチンが行われる。   In this way, a subroutine for calculating and setting TExp and aperture value is performed.

図12の説明に戻って、上述したようなステップS4のサブルーチンが終了したら、次に、第2レリーズスイッチ18bが閉じているか否かを検出する(ステップS5)。ここで、第2レリーズスイッチ18bが閉じていない場合には、第1レリーズスイッチ18aが閉じている限り、J2へ分岐してこの第2レリーズスイッチ18bが閉じるのを待機する。   Returning to the description of FIG. 12, when the subroutine of step S4 as described above is completed, it is next detected whether or not the second release switch 18b is closed (step S5). If the second release switch 18b is not closed, as long as the first release switch 18a is closed, the process branches to J2 and waits for the second release switch 18b to close.

こうして、第2レリーズスイッチ18bが閉じたことが検出された場合には、ぶれ限界露光時間TLimit による露光が実際に行われた回数nを記憶するメモリ〔n〕に、初期値「0」を記憶する(ステップS6)。ここに、ぶれ限界露光時間TLimit は、後で詳しく説明するように、ぶれの発生を実質的に無視し得る程度以下となるような露光時間である。また、上述したように、〔〕は、括弧内のデータを記憶するメモリを意味している。従って、〔n〕は、括弧内の変数nを記憶するメモリを意味する。   In this way, when it is detected that the second release switch 18b is closed, the initial value “0” is stored in the memory [n] that stores the number n of times of actual exposure by the blur limit exposure time TLimit. (Step S6). Here, the blur limit exposure time TLimit is an exposure time that is less than or equal to a level at which the occurrence of blur can be substantially ignored, as will be described in detail later. Moreover, as described above, [] means a memory for storing data in parentheses. Therefore, [n] means a memory for storing the variable n in parentheses.

次に、露光を開始する(ステップS7)。撮像素子1には、露光開始直前から、フォトダイオード32に蓄積された電荷を半導体基板(サブストレート=縦形オーバーフロードレインVOFD)へ強制排出するための基板印加高電圧パルスVSUBが図4に示したように繰り返し印加されており、このVSUBパルスの印加が終了し、VSUBの値を上記mに応じた値に設定した時点が、この露光開始の時点となる。   Next, exposure is started (step S7). As shown in FIG. 4, the imaging device 1 has a substrate applied high voltage pulse VSUB for forcibly discharging the charge accumulated in the photodiode 32 to the semiconductor substrate (substrate = vertical overflow drain VOFD) immediately before the start of exposure. The time when the application of the VSUB pulse is completed and the value of VSUB is set to a value corresponding to m is the time when the exposure is started.

次に、1回分の時分割露光が終了したか否かを判定する(ステップS8)。ここで、1回分の時分割露光が終了するまでは、J3へ分岐して、時分割露光の終了を待機する。   Next, it is determined whether or not one time-division exposure has been completed (step S8). Here, until one time-division exposure is completed, the process branches to J3 and waits for completion of the time-division exposure.

また、1回分の時分割露光が終了した場合には、時分割撮影により得られた画像を合成するサブルーチン「画素値合成」(図17参照)を実行する(ステップS9)。   When one time-division exposure is completed, a subroutine “pixel value synthesis” (see FIG. 17) for synthesizing an image obtained by time-division shooting is executed (step S9).

この画素値合成のサブルーチンについて説明する前に、図14〜図16を参照して、電子カメラにおけるぶれ量の検出について説明する。まず、図14は、電子カメラに設定した座標軸と2つの角速度センサの配置とを示す図である。   Before describing this pixel value synthesis subroutine, the detection of the amount of blur in the electronic camera will be described with reference to FIGS. First, FIG. 14 is a diagram showing the coordinate axes set in the electronic camera and the arrangement of two angular velocity sensors.

この図14において、ある時刻における、撮影レンズ15の光軸Oに沿った被写体側をZ軸の正方向、Z軸に垂直な撮像面内における電子カメラの左右方向の被写体側から電子カメラを見て右側をX軸の正方向、Z軸とX軸との交点を通りZ軸およびX軸に直交する電子カメラの上方向をY軸の正方向、とするように、X軸,Y軸,Z軸を設定するものとする。そして、これらX軸,Y軸,Z軸周りの回転角を、それぞれθx ,θy ,θz とする。なお、上述したある時刻においては、撮影レンズ15の光軸OとZ軸とは一致しているが、別の時刻においてぶれが発生している場合には、撮影レンズ15の光軸Oは一般にZ軸とは一致しない。   In FIG. 14, at a certain time, the subject side along the optical axis O of the photographing lens 15 is viewed in the positive direction of the Z axis, and the electronic camera is viewed from the subject side in the lateral direction of the electronic camera in the imaging plane perpendicular to the Z axis. The X axis, the Y axis, and the right direction of the electronic camera passing through the intersection of the Z axis and the X axis and orthogonal to the Z axis and the X axis are the positive direction of the Y axis. The Z axis is set. The rotation angles around the X, Y, and Z axes are denoted by θx, θy, and θz, respectively. Note that the optical axis O and the Z axis of the photographing lens 15 coincide with each other at a certain time described above, but the optical axis O of the photographing lens 15 is generally set when there is a shake at another time. It does not match the Z axis.

この電子カメラのカメラ本体51には、上述したように、角速度センサ19と角速度センサ20とが設けられている。   The camera body 51 of the electronic camera is provided with the angular velocity sensor 19 and the angular velocity sensor 20 as described above.

角速度センサ19は、X軸回りの回転角θx の単位時間当たりの変化量である角速度を検出するためのものである。   The angular velocity sensor 19 is for detecting an angular velocity that is a change amount per unit time of the rotation angle θx around the X axis.

角速度センサ20は、Y軸回りの回転角θy の単位時間当たりの変化量である角速度を検出するためのものである。   The angular velocity sensor 20 is for detecting an angular velocity that is a change amount per unit time of the rotation angle θy about the Y axis.

これら2つの角速度センサ19,20は、図14に示すように、電子カメラにおける上述したX軸,Y軸,Z軸に関連した配置となるように設けられている。   As shown in FIG. 14, the two angular velocity sensors 19 and 20 are provided so as to be arranged in relation to the above-described X axis, Y axis, and Z axis in the electronic camera.

これら2つの角速度センサ19,20から各出力される検出信号は、それぞれA/D変換器21,22によりデジタルデータに変換されて、CPU7に入力される。   The detection signals output from the two angular velocity sensors 19 and 20 are converted into digital data by the A / D converters 21 and 22, respectively, and input to the CPU 7.

このCPU7は、撮影レンズ15から、焦点距離fに関する情報を取得する(例えば、撮影レンズ15が電動ズームである場合には、レンズ駆動系14を介して情報の取得を行い、あるいは、撮影レンズ15が交換式のレンズ鏡筒である場合には通信接点等を介して情報の取得を行う)。   The CPU 7 acquires information on the focal length f from the photographic lens 15 (for example, when the photographic lens 15 is an electric zoom, the CPU 7 acquires information via the lens driving system 14, or the photographic lens 15. If is an interchangeable lens barrel, information is acquired via a communication contact or the like).

また、CPU7は、距離検出部23から被写体距離情報を取得する。   In addition, the CPU 7 acquires subject distance information from the distance detection unit 23.

これら、焦点距離fの情報と、被写体距離情報とは、後述するように、X方向のぶれ量の演算、およびY方向のぶれ量の演算に用いられる。   The information on the focal length f and the subject distance information are used for calculating the blur amount in the X direction and calculating the blur amount in the Y direction, as will be described later.

次に、図15を参照して、ぶれ量とぶれ補正量との関係について説明する。図15は、カメラ本体51が回転角θx だけぶれた場合の、撮像面上における被写体63の像の移動状態を示す図である。   Next, the relationship between the shake amount and the shake correction amount will be described with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a moving state of the image of the subject 63 on the imaging surface when the camera body 51 is shaken by the rotation angle θx.

電子カメラがぶれ等によって回転角θx だけ回転したとすると、撮影レンズ15が、符号15’に示す位置まで回転して移動するとともに、撮像素子1の撮像面61も角度θx だけ傾いたC−D面の位置に回転する。   Assuming that the electronic camera is rotated by the rotation angle θx due to shaking or the like, the photographing lens 15 rotates and moves to the position indicated by reference numeral 15 ′, and the imaging surface 61 of the imaging device 1 is also tilted by the angle θx. Rotate to face position.

また、ぶれが発生していないときには符号62に示す中心位置あった被写体63の像が、回転角θx のぶれが発生した後には、撮像面C−D上の符号62’に示す位置に移動する。   Further, when there is no blurring, the image of the subject 63 at the center position indicated by reference numeral 62 moves to the position indicated by reference numeral 62 'on the imaging plane CD after the blurring of the rotation angle θx occurs. .

ここで、撮影レンズ15の焦点距離をf、ぶれが発生していないときの撮影レンズ15の物空間焦点から被写体63までの距離をL、ぶれが発生していないときの撮影レンズ15の像空間焦点から像位置までの距離をL’、ぶれによる像位置の移動量をΔY、とそれぞれすると、図15に示すような幾何学的位置関係と、次の数式2に示すニュートン(Newton)の結像公式
[数2]

Figure 2007043228
と、を用いることにより、上記移動量ΔYは、次の数式3に示すように算出される。
[数3]
Figure 2007043228
ここに、βは撮影倍率を示し、f/Lである。また、数式3を算出するに当たっては、θx が微小量であるとして、θx の1次のオーダーまでの近似を行っている。 Here, the focal length of the photographic lens 15 is f, the distance from the object space focal point of the photographic lens 15 to the subject 63 when no blur occurs, and the image space of the photographic lens 15 when no blur occurs. Assuming that the distance from the focal point to the image position is L ′, and the amount of movement of the image position due to the shake is ΔY, the geometric positional relationship as shown in FIG. Statue formula [Equation 2]
Figure 2007043228
The movement amount ΔY is calculated as shown in the following Equation 3.
[Equation 3]
Figure 2007043228
Here, β indicates the photographing magnification, and is f / L. Further, when calculating Equation 3, it is assumed that θx is a minute amount, and approximation to the first order of θx is performed.

この数式3における値fは、上述したように、レンズ情報としてCPU7に入力される。また、βを算出するために必要な距離Lは、図1に示したような距離検出部23からの情報に基づき算出することができる。さらに、数式3における角度θx は、上述したような角速度センサ19からの出力に基いて、算出することができる。   As described above, the value f in Equation 3 is input to the CPU 7 as lens information. Further, the distance L necessary for calculating β can be calculated based on the information from the distance detection unit 23 as shown in FIG. Furthermore, the angle θx in Equation 3 can be calculated based on the output from the angular velocity sensor 19 as described above.

こうして、数式3に基づいて得られる移動量ΔYに係る実質的な補正を行うことにより、電子カメラにぶれが発生したとしても、撮像素子1から出力される画像信号に係る画像にはぶれの影響が生じないようにすることができる。   Thus, even if blurring occurs in the electronic camera by performing substantial correction related to the movement amount ΔY obtained based on Equation 3, the image related to the image signal output from the image sensor 1 is affected by blurring. Can be prevented from occurring.

なお、上述したように、角度θx は微小量であるために、図15に示すように撮像面C−DがX軸周りにY軸に対して角度θx だけ傾いても、撮像面の傾きにより生じる像への影響は、上述した移動量ΔY以外には問題になることはない。   As described above, since the angle θx is a minute amount, even if the imaging surface CD is inclined about the X axis by the angle θx with respect to the Y axis as shown in FIG. The effect on the generated image is not a problem other than the movement amount ΔY described above.

また、Y軸回りに回転角θy だけぶれが発生したときの像位置の移動量ΔXも、上記数式3と同様に、次の数式4に示すように求められる。
[数4]

Figure 2007043228
Further, the amount of movement ΔX of the image position when the blurring occurs by the rotation angle θy around the Y axis is also obtained as shown in the following equation 4, similarly to the above equation 3.
[Equation 4]
Figure 2007043228

上述した数式3の両辺を時間で微分することにより、次の数式5が得られる。
[数5]

Figure 2007043228
By differentiating both sides of Equation 3 described above with respect to time, the following Equation 5 is obtained.
[Equation 5]
Figure 2007043228

この数式5において、右辺におけるd(θx )/dtは、X軸周りの角速度そのものであるために、角速度センサ19の出力をそのまま用いることが可能である。また、数式5の左辺におけるd(ΔY)/dtは、d(θx )/dtの角速度が生じた場合のY軸方向の像移動速度Vy となる。   In Expression 5, since d (θx) / dt on the right side is the angular velocity itself around the X axis, the output of the angular velocity sensor 19 can be used as it is. Further, d (ΔY) / dt on the left side of Equation 5 is the image movement speed Vy in the Y-axis direction when an angular velocity of d (θx) / dt occurs.

同様に、Y軸回りに回転角θy だけぶれが発生したときのX軸方向の像位置の移動量ΔXに関しても、数式4の両辺を時間で微分することにより、次の数式6が得られる。
[数6]

Figure 2007043228
Similarly, with respect to the amount of movement ΔX of the image position in the X-axis direction when a shake occurs around the Y-axis by the rotation angle θy, the following formula 6 is obtained by differentiating both sides of formula 4 with respect to time.
[Equation 6]
Figure 2007043228

この数式6において、右辺におけるd(θy )/dtは、Y軸周りの角速度そのものであるために、角速度センサ20の出力をそのまま用いることが可能である。また、数式6の左辺におけるd(ΔX)/dtは、d(θy )/dtの角速度が生じた場合のX軸方向の像移動速度Vx となる。   In Equation 6, since d (θy) / dt on the right side is the angular velocity itself around the Y axis, the output of the angular velocity sensor 20 can be used as it is. Further, d (ΔX) / dt on the left side of Equation 6 is the image moving speed Vx in the X-axis direction when an angular velocity of d (θy) / dt occurs.

今、所定時間ΔT(なお、このΔTは、A/D変換器21,22が角速度センサ19,20の出力をデジタル信号に変換するサンプリング間隔であって、ぶれ限界露光時間TLimit と同じか、またはそれよりも短い時間であることが望ましい。)周期で検出した角速度センサ19の出力d(θx )/dtが、ωx1,ωx2,ωx3,…,ωx(n-1),ωxnであったとすると、n×ΔTの時間が経過した後のY軸方向の像位置の移動量ΔYは、次の数式7に示すように与えられる。
[数7]

Figure 2007043228
Now, a predetermined time ΔT (this ΔT is a sampling interval at which the A / D converters 21 and 22 convert the outputs of the angular velocity sensors 19 and 20 into digital signals, and is equal to the blur limit exposure time TLimit, or It is desirable that the time is shorter than that.) If the output d (θx) / dt of the angular velocity sensor 19 detected in the period is ωx1, ωx2, ωx3,..., Ωx (n−1), ωxn, The movement amount ΔY of the image position in the Y-axis direction after the time of n × ΔT has elapsed is given by the following formula 7.
[Equation 7]
Figure 2007043228

同様に、所定時間ΔT毎に(所定時間ΔT周期で)検出した角速度センサ20の出力d(θy )/dtが、ωy1,ωy2,ωy3,…,ωy(n-1),ωynであったとすると、n×ΔTの時間が経過した後のX軸方向の像位置の移動量ΔXは、次の数式8に示すように与えられる。
[数8]

Figure 2007043228
Similarly, assume that the output d (θy) / dt of the angular velocity sensor 20 detected every predetermined time ΔT (in a predetermined time ΔT cycle) is ωy1, ωy2, ωy3,..., Ωy (n−1), ωyn. , The moving amount ΔX of the image position in the X-axis direction after elapse of n × ΔT is given by the following equation 8.
[Equation 8]
Figure 2007043228

撮像素子1により、n×ΔTの時間間隔で露光された2つの画像のぶれ量は、数式7および数式8により計算することができる。従って、これらの数式により算出された移動量(ぶれ量)ΔX,ΔYに基いて、2つの画像のぶれを補正するような画素電荷の移動を行ってから加算することにより、ぶれのない画像を生成することが可能となる。   The blur amount of two images exposed by the image sensor 1 at a time interval of n × ΔT can be calculated by Equation 7 and Equation 8. Therefore, based on the movement amounts (blurring amounts) ΔX and ΔY calculated by these mathematical formulas, pixel charges are moved so as to correct the blurring of the two images, and then added to obtain an image without blurring. Can be generated.

図16は、CPU7により移動量ΔX,ΔY等を算出する処理の流れを示すフローチャートである。この処理は、第2レリーズスイッチ18bが閉じたときから露光が終了するまでの間、図12に示した処理や図13に示した処理、あるいは後述する図17に示す処理とは独立なプロセスとして実行されるようになっている。   FIG. 16 is a flowchart showing the flow of processing for calculating the movement amounts ΔX, ΔY and the like by the CPU 7. This process is a process independent from the process shown in FIG. 12, the process shown in FIG. 13, or the process shown in FIG. 17 to be described later, from the time when the second release switch 18b is closed until the exposure is completed. It is supposed to be executed.

すなわち、この処理を開始すると、まず、第2レリーズスイッチ18bが閉じるのを待機する(すなわち、第2レリーズスイッチ18bが閉じるまではJ41へ分岐する)(ステップS41)。   That is, when this process is started, first, it waits for the second release switch 18b to close (that is, branches to J41 until the second release switch 18b is closed) (step S41).

そして、第2レリーズスイッチ18bが閉じたことが検出された場合には、次に、撮影レンズ15の焦点距離fと、被写体距離Lと、を入力する(ステップS42)。これらの焦点距離fと被写体距離Lとは、この図16に示すような処理の中において演算するようにしても良いが、より高速なサイクルでぶれ量を演算するために、別途のプロセッサ等を用いて焦点距離fと被写体距離Lとを演算し、CPU7はこの演算されたデータをステップS42において入力するようにすると良い。これにより、処理の高速化を図るとともに、リアルタイムへの高い追従性を図ることが可能となる。   If it is detected that the second release switch 18b is closed, next, the focal length f of the taking lens 15 and the subject distance L are input (step S42). These focal length f and subject distance L may be calculated in the process as shown in FIG. 16, but a separate processor or the like is used in order to calculate the blur amount at a faster cycle. The focal length f and the subject distance L are used to calculate, and the CPU 7 may input the calculated data in step S42. As a result, it is possible to increase the processing speed and achieve high real-time followability.

次に、CPU7は、A/D変換器21,22を各介して角速度センサ19,20の出力を読み込むことにより、角速度ωx ,ωy を入力する(ステップS43)。   Next, the CPU 7 inputs the angular velocities ωx and ωy by reading the outputs of the angular velocity sensors 19 and 20 through the A / D converters 21 and 22 (step S43).

そして、入力した角速度ωx ,ωy を、前回検出した値までの累積加算値に加算することにより、今回検出した値までの累積加算値Σωx ,Σωy を演算する(ステップS44)。   Then, by adding the input angular velocities ωx and ωy to the cumulative addition value up to the previously detected value, the cumulative addition values Σωx and Σωy up to the currently detected value are calculated (step S44).

このステップS44で演算した累積加算値Σωx ,Σωy を上述した数式7,数式8に代入することにより、複数の時分割画像の内の最初の時分割画像の撮影終了時点からの像位置の移動量ΔY,ΔXをそれぞれ算出する(ステップS45)。   By substituting the cumulative addition values Σωx and Σωy calculated in step S44 into the above-described Equations 7 and 8, the movement amount of the image position from the end of photographing of the first time-division image among the plurality of time-division images. ΔY and ΔX are respectively calculated (step S45).

次に、撮像素子1からの読み出しがフィールド読み出しに設定されているか否かを判定し(ステップS46)、フィールド読み出しに設定されている場合には、Px=「ΔX/Lx」と、Py=「ΔY/(2・Ly)」と、を演算する(ステップS47a)。なお、Lx,Lyは、図3に示した撮像部41の1画素31のX方向、Y方向のサイズをそれぞれ表し、「」は小数以下を四捨五入した整数値を意味するものとする。従って、Px,Pyは、最初の時分割画像の撮影終了時点からの像位置の移動量ΔX,ΔYを、補正/加算部40の画素(図3に示した電極群37を、補正/加算部40における画素とする)単位で表したものである。   Next, it is determined whether or not readout from the image sensor 1 is set to field readout (step S46). If the readout is set to field readout, Px = “ΔX / Lx” and Py = “ ΔY / (2 · Ly) ”is calculated (step S47a). Lx and Ly represent the sizes in the X direction and Y direction of one pixel 31 of the imaging unit 41 shown in FIG. 3, respectively, and “” means an integer value rounded off to the nearest whole number. Therefore, Px and Py are the amounts of movement ΔX and ΔY of the image position from the end of photographing of the first time-division image, and the pixels of the correction / addition unit 40 (the electrode group 37 shown in FIG. This is expressed in units of 40 pixels.

また、ステップS46において、フィールド読み出しでないと判定された場合、すなわち、全画素読み出しであると判定された場合には、Px=「ΔX/Lx」と、Py=「ΔY/Ly」と、を演算する(ステップS47b)。   If it is determined in step S46 that the field readout is not performed, that is, if it is determined that all the pixels are read out, Px = “ΔX / Lx” and Py = “ΔY / Ly” are calculated. (Step S47b).

こうしてステップS47aまたはステップS47bが終了したら、上記Px,Pyを、各対応するメモリ〔Px〕,〔Py〕にそれぞれ記憶する(ステップS48)。上述したように、記号〔〕は、括弧内のデータを記憶するメモリを示している。   When step S47a or step S47b is thus completed, the above Px and Py are stored in the corresponding memories [Px] and [Py], respectively (step S48). As described above, the symbol [] indicates a memory that stores data in parentheses.

その後、露光時間TExp の露光が終了しているか否かを判定し(ステップS49)、露光が終了していない場合にはJ42へ分岐して、ステップS43から上述と同様の処理を繰り返して行う。   Thereafter, it is determined whether or not the exposure of the exposure time TExp has been completed (step S49). If the exposure has not been completed, the process branches to J42, and the same processing as described above is repeated from step S43.

一方、ステップS49において露光が終了していると判定された場合には、この処理を終了する。   On the other hand, if it is determined in step S49 that the exposure has ended, this process ends.

続いて、図17は、画素値合成のサブルーチンを示すフローチャートである。   FIG. 17 is a flowchart showing a subroutine for pixel value synthesis.

図12のステップS9においてこの処理が開始されると、まず、撮像部41においてフォトダイオード32の電荷を垂直転送部33へシフトし、さらに補正/加算部40の分割画像転送部35へ転送する(ステップS51)。なお、フォトダイオード32は、画素電荷を垂直転送部33へシフトした直後から、次の時分割露光を開始する。   When this processing is started in step S9 of FIG. 12, first, the charge of the photodiode 32 is shifted to the vertical transfer unit 33 in the imaging unit 41, and further transferred to the divided image transfer unit 35 of the correction / addition unit 40 ( Step S51). Note that the photodiode 32 starts the next time-division exposure immediately after shifting the pixel charge to the vertical transfer unit 33.

次に、前回撮影した画像を垂直方向(Y方向)へ転送する転送量(上述したように、補正/加算部40における画素数に換算した転送量)Sy(=(Py−Sy0))を演算する(ステップS52)。ここに、Pyは、最初の露光開始直後からのY方向のぶれ量であり、Sy0は最初の時分割露光を開始した直後から前回の時分割露光までに行われたY方向のぶれ補正量(累積ぶれ補正量)である。従って、このステップS52においては、最初の時分割露光を開始した直後から今回の時分割露光までのY方向のぶれ量と、前回の時分割露光までに実際に補正したぶれ量と、の差分をとったものを、今回の時分割露光に係る補正量としていることになる。このような手段を用いることにより、前後に連続する2回の露光動作の内の、前の画像のぶれ量を基準にして後の画像のぶれ量を求めて補正するのに比して、演算誤差が累積するのを防止することができる。上述したように、ステップS47a,S47bの演算においては、画素数単位への四捨五入を行っているために、このステップS52に示したような処理を採用することは有効である。   Next, a transfer amount (transfer amount converted into the number of pixels in the correction / addition unit 40) Sy (= (Py−Sy0)) is calculated for transferring the previously captured image in the vertical direction (Y direction). (Step S52). Here, Py is the amount of blurring in the Y direction immediately after the start of the first exposure, and Sy0 is the amount of blurring correction in the Y direction performed immediately after the start of the first time-division exposure until the previous time-division exposure ( Cumulative blur correction amount). Therefore, in this step S52, the difference between the amount of shake in the Y direction from immediately after the start of the first time-division exposure to the current time-division exposure and the amount of shake actually corrected before the previous time-division exposure is calculated. The obtained value is used as the correction amount related to the current time-division exposure. By using such means, it is possible to calculate the amount of blurring of the subsequent image on the basis of the amount of blurring of the previous image in the two consecutive exposure operations before and after. Accumulation of errors can be prevented. As described above, in the calculations in steps S47a and S47b, rounding is performed to the unit of the number of pixels. Therefore, it is effective to employ the processing as shown in step S52.

続いて、同様に、今回撮影した最新の画像を水平方向(X方向)へ転送する転送量(上述したように、補正/加算部40における画素数に換算した転送量)−Sx(=−Px)を演算する(ステップS53)。ここでPxは上述したように最初の時分割露光を開始した直後から今回の時分割露光までのX方向のぶれ量である。また、転送画素数を示す式にマイナスの記号を付したのは、ぶれと反対方向へ画素電荷を移動することにより、新たな読み出し画素電荷を、それまでの加算された画素電荷側へ接近させるためである。   Subsequently, similarly, the transfer amount for transferring the latest image taken this time in the horizontal direction (X direction) (as described above, the transfer amount converted into the number of pixels in the correction / addition unit 40) -Sx (= -Px ) Is calculated (step S53). Here, as described above, Px is the amount of shake in the X direction from the start of the first time-division exposure to the current time-division exposure. In addition, the minus sign is added to the expression indicating the number of transfer pixels, and the pixel charge is moved in the direction opposite to the blur so that a new readout pixel charge is brought closer to the pixel charge side added so far. Because.

なお、ここで説明している処理においては、加算画像は、Y方向転送部34に記憶された後は、原則的に、同一のY方向転送部34から移動することがない(X方向転送部36上を移動することがなく、他のY方向転送部34へ移動することもない)ために、上述したステップS53においては、ステップS52で説明したようなSy0に相当する前回分までの累積ぶれ補正量(例えば、Sx0)を算出する必要がない。   In the processing described here, the added image is not moved from the same Y direction transfer unit 34 in principle after being stored in the Y direction transfer unit 34 (X direction transfer unit). Therefore, in step S53 described above, cumulative blurring up to the previous time corresponding to Sy0 as described in step S52 is performed. There is no need to calculate a correction amount (for example, Sx0).

次に、今回撮影した最新の画像を、X方向転送部36を介して、−Sxの画素数だけ水平方向(X方向)へ転送する(ステップS54)。   Next, the latest image captured this time is transferred in the horizontal direction (X direction) by the number of pixels of −Sx via the X direction transfer unit 36 (step S54).

続いて、前回までに撮影した画像(相対的なぶれが補正されて加算された画像)を、Y方向転送部34を介して、Syの画素数だけ垂直方向(Y方向)へ転送する(ステップS55)。   Subsequently, the images captured up to the previous time (images obtained by correcting the relative blur and added) are transferred in the vertical direction (Y direction) by the number of pixels of Sy via the Y direction transfer unit 34 (step). S55).

そして、X方向転送部36に記憶した画像とY方向転送部34に記憶した画像とを、図6または図8を参照して説明したように加算する(ステップS56)。   Then, the image stored in the X-direction transfer unit 36 and the image stored in the Y-direction transfer unit 34 are added as described with reference to FIG. 6 or FIG. 8 (step S56).

その後、この加算した画像を、X方向転送部36とY方向転送部34とが交差する位置の電極に最近接する紙面下方の電極S2φV2下へ転送する(ステップS57)。これは、上述したように、X方向転送電極SφH0とY方向転送電極S2φV0とが兼用されているために、次回の時分割撮影により撮影した画像がX方向転送部36を転送されるときに、加算画像と干渉しないようにするためである。   Thereafter, the added image is transferred below the electrode S2φV2 below the paper surface closest to the electrode at the position where the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 intersect (step S57). As described above, since the X-direction transfer electrode SφH0 and the Y-direction transfer electrode S2φV0 are combined, when the image taken by the next time-division shooting is transferred to the X-direction transfer unit 36, This is to prevent interference with the added image.

次に、上記転送量Syと前回までの転送量Sy0とを加算して、メモリ〔Sy0〕に記憶することにより、この加算した値を新たにSy0とする(ステップS58)。これにより、メモリ〔Sy0〕には、最後の(前回の)時分割露光までのY方向の転送量の累積加算値が記憶されることになる。   Next, the transfer amount Sy and the previous transfer amount Sy0 are added and stored in the memory [Sy0], so that the added value is newly set as Sy0 (step S58). As a result, the memory [Sy0] stores the cumulative addition value of the transfer amount in the Y direction until the last (previous) time-division exposure.

このステップS58の処理を行ったところで、画素値合成のサブルーチンから図12に示した処理へリターンする。   When the process of step S58 is performed, the process returns from the pixel value synthesis subroutine to the process shown in FIG.

なお、上述したステップS54,S55の処理は、1画素分の整数倍のずれを補正して2つの画像を加算する処理である。しかし、単板式のカラー撮像素子、つまり撮像面の前面にモザイク状のカラーフィルタを配置した撮像素子の場合には、さらに、色信号の混合が発生しないように工夫しなければならない。例えば、ベイヤー配列のカラーフィルタでは、2×2のカラーフィルタを単位とするモザイク状フィルタが繰り返し配列されているために、奇数画素分のぶれを補正して加算すると異なる色の信号が加算されてしまい、正常な色を再現することができなくなる。従って、このような課題を解決するためには、カラーフィルタの水平方向の最小繰り返し周期および垂直方向の最小繰り返し周期(ベイヤー配列の場合はそれぞれ2画素)を最小単位として、ぶれを補正するようにすれば良い。今、ベイヤー配列のカラーフィルタを備えた撮像素子から全画素読み出しを行う場合を例にとると、垂直方向のぶれ補正量を2・「Sy/2」、水平方向のぶれ補正量を2・「−Sx/2」、とそれぞれすれば良い。ここに、「」は上述と同様に小数以下を四捨五入した整数値を意味し、Sx,Syは、上述したステップS52,S53において求めた値である。   Note that the processing in steps S54 and S55 described above is processing for correcting an integer multiple of one pixel and adding two images. However, in the case of a single-plate color image pickup device, that is, an image pickup device in which a mosaic color filter is arranged in front of the image pickup surface, it must be further devised so that color signal mixing does not occur. For example, in a Bayer color filter, a mosaic filter having a 2 × 2 color filter as a unit is repeatedly arranged. Therefore, when a blur of odd pixels is corrected and added, signals of different colors are added. As a result, normal colors cannot be reproduced. Therefore, in order to solve such a problem, blurring is corrected with the minimum repeat period in the horizontal direction and the minimum repeat period in the vertical direction (two pixels in the case of Bayer array) as the minimum unit. Just do it. For example, when all pixels are read out from an image sensor having a Bayer color filter, the vertical blur correction amount is 2 · “Sy / 2” and the horizontal blur correction amount is 2 · “ -Sx / 2 ". Here, “” means an integer value obtained by rounding off fractions as in the above, and Sx and Sy are values obtained in steps S52 and S53 described above.

図12の説明に戻って、ステップS9において画素値合成の処理が終了すると、次に、既に行われた時分割撮影の回数nを記憶するメモリ〔n〕にn+1を記憶する(ステップS10)。   Returning to the description of FIG. 12, when the pixel value composition process is completed in step S9, n + 1 is stored in a memory [n] for storing the number n of time-division photographing that has already been performed (step S10).

そして、既に行われた時分割撮影の回数nが、設定された時分割撮影の回数mに等しいか否かを判定する(ステップS11)。   Then, it is determined whether or not the number n of time-division photographing that has already been performed is equal to the set number m of time-division photographing (step S11).

ここで、まだn=mになっていない場合には、J3に分岐して、時分割露光の処理と画素値合成の処理とを上述したように繰り返して行う。   If n = m has not yet been reached, the process branches to J3, and the time-division exposure process and the pixel value composition process are repeated as described above.

また、ステップS11においてn=mであると判定された場合には、分割画像転送部35(時分割露光でない通常露光の場合)またはY方向転送部34(時分割露光の場合)内の画像信号を、水平転送部42およびアンプ43(図2)を介して、この撮像素子1の外部へ読み出す(ステップS12)。   If it is determined in step S11 that n = m, the image signal in the divided image transfer unit 35 (in the case of normal exposure that is not time division exposure) or the Y direction transfer unit 34 (in the case of time division exposure). Is read out to the outside of the image sensor 1 via the horizontal transfer unit 42 and the amplifier 43 (FIG. 2) (step S12).

次に、撮像素子1から読み出した画像信号を、CDS2により処理し、ゲインコントロールアンプ(AMP)3により増幅した後に、A/D変換器4によりデジタル信号に変換する(ステップS13)。   Next, the image signal read from the image sensor 1 is processed by the CDS 2, amplified by the gain control amplifier (AMP) 3, and then converted into a digital signal by the A / D converter 4 (step S13).

続いて、画像信号をデジタル化して得られた画像データに、情報処理部8により所定の信号処理を施す(ステップS14)。   Subsequently, predetermined signal processing is performed by the information processing unit 8 on the image data obtained by digitizing the image signal (step S14).

さらに、信号処理された画像データを、DRAM9に一時的に記憶する(ステップS15)。   Further, the image-processed image data is temporarily stored in the DRAM 9 (step S15).

その後、圧縮伸張部10によりDRAM9に記憶された画像データを画像圧縮し(ステップS16)、圧縮した画像データを記録媒体11に記録する(ステップS17)。   Thereafter, the image data stored in the DRAM 9 is compressed by the compression / decompression unit 10 (step S16), and the compressed image data is recorded on the recording medium 11 (step S17).

このとき、画像データの付属情報として、上述したようなSx,Sy0(あるいはさらに、各時分割撮影時のSxおよびSy等)を記録媒体11に記憶するようにしても良い。これにより、記録媒体11から画像データを読み出した後に、時分割画像が正常に加算されていない部分を除去して、表示や印刷をすることが可能になる。具体的には、例えば、画像のぶれがX正方向にΔX、Y負方向にΔYであるときには、画像データのX負方向の端部のΔXの範囲、およびY正方向の端部のΔYの範囲は、時分割画像が正常に加算されていないために、この部分を除去する処理を例えば別途のパーソナルコンピュータ等で行うことができる。このような非正常部分の除去処理は、記録媒体11から読み出した後に行うに限るものではなく、ステップS14の信号処理において、情報処理部8によりぶれ補正量Sx,Sy0(あるいはさらに、各時分割撮影時のSxおよびSy等)に基づき不要な画像部分を除去するようにしてももちろん構わない。   At this time, Sx, Sy0 as described above (or Sx, Sy, etc. at the time-division photographing) may be stored in the recording medium 11 as the auxiliary information of the image data. Thereby, after the image data is read from the recording medium 11, it is possible to remove a portion where the time-division image is not normally added and display or print it. Specifically, for example, when the image blur is ΔX in the X positive direction and ΔY in the Y negative direction, the range of ΔX at the end in the X negative direction of the image data and the ΔY at the end in the Y positive direction Since the time-division image is not normally added to the range, the processing for removing this portion can be performed by, for example, a separate personal computer. Such removal processing of the abnormal portion is not limited to being performed after reading from the recording medium 11, and in the signal processing in step S14, the blur correction amounts Sx, Sy0 (or each time division by the information processing unit 8). Needless to say, unnecessary image portions may be removed based on Sx and Sy at the time of photographing.

なお、上述では、図12のステップS2において説明したように、ぶれ限界露光時間TLimit として、数式1で示したような、撮影レンズの焦点距離fから一意的に定まる値を設定していた。しかし、数式1に示される値は、あくまでも経験則により得られた平均的な値である。これに対して、実際に単位時間に発生するぶれ量は、個人差、カメラの大きさ、あるいはカメラの形状等によってばらつくことになる。このようなばらつきに対応可能な技術の例(変形例)について、以下に説明する。   In the above description, as described in step S2 of FIG. 12, the blur limit exposure time TLimit is set to a value uniquely determined from the focal length f of the photographic lens as shown in Equation 1. However, the value shown in Formula 1 is an average value obtained by empirical rules. On the other hand, the amount of blur actually generated per unit time varies depending on individual differences, the size of the camera, the shape of the camera, and the like. An example (modification) of a technique that can cope with such variations will be described below.

この変形例は、実際のぶれを補正する前にぶれ限界露光時間TLimit を実測して、上述したようなばらつきを考慮したより正確なぶれ補正を行うようにするものである。   In this modification, the blur limit exposure time TLimit is actually measured before the actual blur is corrected, and more accurate blur correction considering the above-described variation is performed.

すなわち、この変形例は、上述した図12のステップS2の処理に代えて、ぶれ限界露光時間TLimit を実測により求める処理を行うようにしたものである。従って、全体の処理については、ステップS2を除く図12の処理が適用されるものとして、説明を省略する。   In other words, in this modification, instead of the process in step S2 in FIG. 12 described above, a process for obtaining the blur limit exposure time TLimit by actual measurement is performed. Accordingly, the entire process is the same as the process of FIG. 12 except for step S2, and the description thereof is omitted.

ここに、ぶれ限界露光時間TLimit は、X方向のぶれ量が所定の許容し得るぶれ量(許容限界ぶれ量)αxに達するまでの時間TLimit (x)と、Y方向のぶれ量が所定の許容限界ぶれ量αyに達するまでの時間TLimit (y)と、の内の短い方の時間として設定されるようになっている。   Here, the blur limit exposure time TLimit is the time TLimit (x) until the blur amount in the X direction reaches a predetermined allowable blur amount (allowable limit blur amount) αx, and the blur amount in the Y direction is a predetermined allowable value. It is set as the shorter time of the time TLimit (y) until the limit shake amount αy is reached.

ここで上記許容限界ぶれ量αx,αyについて説明する。   Here, the allowable limit blur amounts αx and αy will be described.

今、画像を印画紙にプリントして観察する場合を考える。観察者の眼から印画紙までの距離をK、印画紙の対角長をDp とし、画像のぶれ量が上記印画紙の対角線上で距離ΔDp であったとする。もし、ΔDp /K[ラジアン]が観察者の肉眼の2点識別分解能ΔΦ以下、すなわち、
[数9]

Figure 2007043228
であれば、ぶれは印画紙を観察している観察者の眼には知覚されない。 Consider a case where an image is printed on photographic paper and observed. Assume that the distance from the observer's eyes to the photographic paper is K, the diagonal length of the photographic paper is Dp, and the amount of image blur is the distance ΔDp on the diagonal line of the photographic paper. If ΔDp / K [radian] is less than the two-point discrimination resolution ΔΦ of the observer's naked eye,
[Equation 9]
Figure 2007043228
If so, the blur is not perceived by the eyes of an observer observing the photographic paper.

ところで、撮像素子の(有効撮像領域の)対角長をDi 、撮像素子の撮像面上におけるぶれ量(上記ΔDp に対応する長さ)をΔDi とすると、印画紙の大きさに対する印画紙上のぶれ量の大きさと、撮像素子の大きさに対する撮像素子上のぶれ量の大きさと、は一致するから、次の数式10が成り立つ。
[数10]

Figure 2007043228
By the way, assuming that Di is the diagonal length of the image sensor (effective imaging area) and the amount of blur on the imaging surface of the image sensor (length corresponding to the above ΔDp) is ΔDi, the blur on the photographic paper with respect to the size of the photographic paper. Since the magnitude of the amount and the magnitude of the blur on the image sensor with respect to the size of the image sensor coincide with each other, the following Expression 10 is established.
[Equation 10]
Figure 2007043228

従って、この数式10に示す関係を用いて、数式9からΔDp を消去すると、次の数式11が得られる。
[数11]

Figure 2007043228
Therefore, when ΔDp is eliminated from Equation 9 using the relationship shown in Equation 10, the following Equation 11 is obtained.
[Equation 11]
Figure 2007043228

この数式11から明らかなように、撮像素子上における許容ぶれ量となるΔDi は、撮像素子のサイズ(Di )や画像の観察条件(Dp ,K)により一義的に決まる値である。この対角方向の許容ぶれ量の例と全く同様にして、撮像素子の撮像面上における、X方向の画像の許容ぶれ量ΔXi と、Y方向の画像の許容ぶれ量ΔYi と、を求めることができる。   As is apparent from Equation 11, ΔDi, which is an allowable blur amount on the image sensor, is a value that is uniquely determined by the size (Di) of the image sensor and the image observation conditions (Dp, K). Exactly the same as the example of the allowable blur amount in the diagonal direction, the allowable blur amount ΔX i of the image in the X direction and the allowable blur amount ΔY i of the image in the Y direction on the imaging surface of the image sensor can be obtained. it can.

今、X方向の許容ぶれ量ΔXi とY方向の許容ぶれ量ΔYi とが等しく、ΔXi=ΔYi=γであるものとする。   Now, it is assumed that the allowable blur amount ΔXi in the X direction is equal to the allowable blur amount ΔYi in the Y direction, and ΔXi = ΔYi = γ.

なお、一般には、肉眼の2点識別分解能ΔΦはおよそ1分とされているが、この値は画像の種類やぶれの態様、さらに個人差によってもばらつくと思われるために、商品の達成目標に応じてΔΦを適宜選べば良い。   In general, the two-point identification resolution ΔΦ for the naked eye is approximately 1 minute, but this value may vary depending on the type of image, the mode of blurring, and individual differences. ΔΦ may be selected appropriately.

次に、図18および図19を参照して、ぶれ限界露光時間TLimit を測定する変形例について説明する。まず、図18は、ぶれ量演算の処理を示すフローチャートである。   Next, with reference to FIGS. 18 and 19, a modified example of measuring the blur limit exposure time TLimit will be described. First, FIG. 18 is a flowchart showing a blur amount calculation process.

この処理を開始すると、まず、第1レリーズスイッチ18aが閉じるのを待機する(ステップS61)。   When this process is started, first, it waits for the first release switch 18a to close (step S61).

そして、第1レリーズスイッチ18aが閉じたことが検出された場合には、次に、撮影レンズ15の焦点距離fと、被写体距離Lと、を入力する(ステップS62)。これらの焦点距離fと被写体距離Lとは、この図18に示すような処理の中において演算するようにしても良いが、上述と同様に、より高速なサイクルでぶれ量を演算するために、別途のプロセッサ等を用いて焦点距離fと被写体距離Lとを演算し、CPU7はこの演算されたデータをステップS42において入力するようにすると良い。これにより、処理の高速化を図るとともに、リアルタイムへの高い追従性を図ることが可能となる。   If it is detected that the first release switch 18a is closed, next, the focal length f of the taking lens 15 and the subject distance L are input (step S62). These focal length f and subject distance L may be calculated in the process as shown in FIG. 18, but in the same way as described above, The focal length f and the subject distance L are calculated using a separate processor or the like, and the CPU 7 may input the calculated data in step S42. As a result, it is possible to increase the processing speed and achieve high real-time followability.

続くステップS63〜S65の処理は、図16に示したステップS43〜S45の処理と同様である。   The subsequent steps S63 to S65 are the same as the steps S43 to S45 shown in FIG.

その後、ステップS65において算出されたΔXをメモリ〔ΔX〕に、ΔYをメモリ〔ΔY〕に、それぞれ記憶する(ステップS66)。   Thereafter, ΔX calculated in step S65 is stored in the memory [ΔX], and ΔY is stored in the memory [ΔY] (step S66).

そして、FLG1が1であるか否かを判定する(ステップS67)。このFLG1は、図12に示したような全体の処理が開始されたところで、予め0に初期設定されているものとする。そして、後で図19を参照して説明するように、ぶれ限界露光時間TLimit の測定が終了した時点で、1に設定されるようになっている。   It is then determined whether FLG1 is 1 (step S67). This FLG1 is assumed to be initialized to 0 in advance when the entire processing as shown in FIG. 12 is started. Then, as will be described later with reference to FIG. 19, it is set to 1 when the measurement of the blur limit exposure time TLimit ends.

このステップS67において、FLG1が1でない(0である)と判定された場合には、J61へ分岐して、上述したようなぶれ量の演算と累積加算値の演算とを繰り返して行う。   If it is determined in this step S67 that FLG1 is not 1 (0), the process branches to J61, and the above-described blur amount calculation and cumulative addition value calculation are repeated.

一方、ステップS67において、FLG1が1であると判定された場合には、この処理を終了する。   On the other hand, if it is determined in step S67 that FLG1 is 1, this process ends.

次に、図19は、TLimit の測定のサブルーチンを示すフローチャートである。この図19に示すサブルーチンは、図12のステップS2のTLimit の演算の処理に代えて実行されるものとなっている。   FIG. 19 is a flowchart showing a subroutine for measuring TLimit. The subroutine shown in FIG. 19 is executed in place of the process of calculating TLimit in step S2 of FIG.

この処理を開始すると、まず、CPU7に内蔵される図示しないタイマカウンタをリセットする(ステップS71)。   When this process is started, first, a timer counter (not shown) built in the CPU 7 is reset (step S71).

次に、図18に示した処理により演算されたΔX,ΔYを、各対応するメモリ〔ΔX〕,〔ΔY〕から読み取り、読み取ったΔX,ΔYの値を、メモリ〔ΔX(ini)〕、〔ΔY(ini)〕にそれぞれ新たに記憶する(ステップS72)。これらΔX(ini),ΔY(ini)は、ΔX,ΔYの初期値である。   Next, ΔX and ΔY calculated by the processing shown in FIG. 18 are read from the corresponding memories [ΔX] and [ΔY], and the read ΔX and ΔY values are read from the memories [ΔX (ini)] and [ [Delta Y (ini)] are newly stored (step S72). These ΔX (ini) and ΔY (ini) are initial values of ΔX and ΔY.

続いて、上記ΔX(ini)と新たにメモリから読み出したΔXとの差の絶対値を求めて、これをメモリ〔ΔΔX〕に記憶する。同様にして、上記ΔY(ini)と新たにメモリから読み出したΔYとの差の絶対値を求めて、これをメモリ〔ΔΔY〕に記憶する(ステップS73)。   Subsequently, the absolute value of the difference between ΔX (ini) and ΔX newly read from the memory is obtained and stored in the memory [ΔΔX]. Similarly, the absolute value of the difference between ΔY (ini) and ΔY newly read from the memory is obtained and stored in the memory [ΔΔY] (step S73).

そして、ΔΔX<γ、かつΔΔY<γであるか否かを判定する(ステップS74)。ここにγは、上述において数式9〜数式11等を参照して説明したような、X方向とY方向とが等しいとしたときの許容ぶれ量γである。   Then, it is determined whether or not ΔΔX <γ and ΔΔY <γ (step S74). Here, γ is an allowable shake amount γ when the X direction and the Y direction are equal, as described above with reference to Equations 9 to 11 and the like.

ここでΔΔX<γ、かつΔΔY<γである場合には、J71に分岐して、上述したようなステップS73の処理を繰り返して行う。このような処理を行うことにより、上述したステップS71においてタイマカウンタをリセットした直後からのX方向のぶれ量ΔΔXとY方向のぶれ量ΔΔYとを求めることができる。   If ΔΔX <γ and ΔΔY <γ, the process branches to J71, and the above-described processing in step S73 is repeated. By performing such processing, it is possible to obtain the shake amount ΔΔX in the X direction and the shake amount ΔΔY in the Y direction immediately after the timer counter is reset in step S71 described above.

また、ステップS74において、ΔΔXとΔΔYとの少なくとも一方がγ未満でない(少なくとも一方が許容ぶれ量γ以上となった)場合には、メモリ〔TLimit 〕にタイマカウンタの情報を記憶する(ステップS75)。従って、このTLimit は、ぶれ量が許容限界ぶれ量γに達するまでの時間、すなわちぶれ限界露光時間となる。   In step S74, if at least one of ΔΔX and ΔΔY is not less than γ (at least one is equal to or greater than the allowable blur amount γ), information on the timer counter is stored in the memory [TLimit] (step S75). . Therefore, this TLimit is the time until the blur amount reaches the allowable limit blur amount γ, that is, the blur limit exposure time.

その後、メモリ〔FLG1〕に1を記憶して(ステップS76)、この処理から図12に示したような処理に復帰する。   Thereafter, 1 is stored in the memory [FLG1] (step S76), and the process returns to the process shown in FIG.

なお、撮像素子1のぶれ補正を行う補正/加算部40の領域の内、最も端(両端)に位置する行および列の転送電極下の電荷は、それよりもさらに端面方向への電荷の転送を行うことができないために、ぶれ補正のために転送された電荷がこの電極下に滞り、画像情報が正しく記憶されない。従って、この転送レジスタを含む画像情報が正しくない端部の転送レジスタの画像信号は、読み出した後に無効として、表示や記録の対象としないようになっている。   The charge under the row and column transfer electrodes located at the end (both ends) in the region of the correction / addition unit 40 that performs shake correction of the image sensor 1 further transfers the charge in the end face direction. Therefore, the charge transferred for blur correction stays under this electrode, and the image information is not stored correctly. Accordingly, the image signal of the transfer register at the end where the image information including the transfer register is not correct is invalidated after being read and is not displayed or recorded.

さらに、上述では、「水平」と「垂直」または「X」と「Y」の相対的な関係を用いて画素の配置や転送の動作等を説明したが、撮像素子を90度回転すれば「水平」と「垂直」は、「垂直」と「水平」の関係になり、「X」と「Y」の関係は「Y」と「X」の関係になるために、上述における「水平」と「垂直」、「X」と「Y」を相互に入れ替えて読んでも、実質的には同じである。従って、例えば、X方向転送部36とY方向転送部34との内の、一方が第1転送レジスタであるとすると、他方が第2転送レジスタとなる。   Further, in the above description, the pixel arrangement and the transfer operation are described using the relative relationship between “horizontal” and “vertical” or “X” and “Y”, but if the image sensor is rotated 90 degrees, “ “Horizontal” and “vertical” have a relationship of “vertical” and “horizontal”, and the relationship between “X” and “Y” becomes a relationship of “Y” and “X”. Even if “vertical”, “X”, and “Y” are interchanged and read, the same is true. Therefore, for example, if one of the X-direction transfer unit 36 and the Y-direction transfer unit 34 is a first transfer register, the other is a second transfer register.

そして、上述では固体撮像素子をぶれ補正に利用する例について説明したが、上述したような構成の固体撮像素子の用途はこれに限るものではなく、例えば、高速連写に用いたり、あるいは、高速に連写された露光レベルの異なる2つの画像を合成して広ダイナミックレンジ画像を得るために用いたりすることも可能であり、これらの例に限らず、その機能が果たし得る範囲内で種々の用途に用いることが可能である。   In the above description, the example in which the solid-state image sensor is used for blur correction has been described. However, the use of the solid-state image sensor having the above-described configuration is not limited to this. It is also possible to combine two images with different exposure levels taken continuously to obtain a wide dynamic range image, and the present invention is not limited to these examples. It can be used for applications.

このような実施形態1によれば、ぶれを補正するための複雑なメカニカル機構等が不要でありながら、幅広いシャッタスピードに対応した高精度なぶれ補正を行うことが可能となる。   According to the first embodiment, it is possible to perform highly accurate blur correction corresponding to a wide range of shutter speeds without requiring a complicated mechanical mechanism or the like for correcting blur.

このとき、時間的に連続して撮影された2つの画像を、第2転送レジスタと第1転送レジスタとにそれぞれ記憶して相対的な位置を調整してから加算するようにしているために、ぶれ補正を超高速に行うことが可能となる。   At this time, since the two images captured continuously in time are stored in the second transfer register and the first transfer register, and the relative positions are adjusted, and then added, It is possible to perform blur correction at an extremely high speed.

加えて、第1転送レジスタと第2転送レジスタとを、1画素当たりにそれぞれ4つの電荷転送用の電極を有するように構成し、4相の異なる駆動パルスを各電極に印加して電荷を転送するようにしたために、第1転送レジスタに記憶された電荷と第2転送レジスタに記憶された電荷とを独立に転送することが可能となる。   In addition, the first transfer register and the second transfer register are each configured to have four charge transfer electrodes per pixel, and charge is transferred by applying four different drive pulses to each electrode. As a result, the charge stored in the first transfer register and the charge stored in the second transfer register can be transferred independently.

また、狭い面積の電極は単に電荷を転送するためのゲート電極とし、広い面積を有する電極下のポテンシャルに電荷を蓄積して保持するようにしたために、第1転送レジスタおよび第2転送レジスタの蓄積容量を大きくすることができる。   In addition, since the electrode having a small area is simply used as a gate electrode for transferring charges, and the charge is accumulated and held in the potential below the electrode having a large area, accumulation in the first transfer register and the second transfer register is performed. The capacity can be increased.

さらに、画像を加算する場合のレジスタ部における画像転送の制御と、画像を加算しない場合のレジスタ部における画像転送の制御と、を異ならせたために、画像間の相対的な位置補正を超高速に行うことが可能になるとともに、レジスタ部における画像の転送制御が比較的簡単になる。加えて、従来型の固体撮像素子と同一の機能を果たすことも可能となり、汎用性が高まる。   Furthermore, because the image transfer control in the register unit when images are added is different from the image transfer control in the register unit when images are not added, the relative position correction between images is made extremely fast. This makes it possible to perform image transfer control in the register unit. In addition, the same function as a conventional solid-state image sensor can be achieved, and versatility is enhanced.

そして、上述した技術は、露光期間中に撮像面に入射する被写体光の位置が変化するぶれに対応可能な高速のぶれ補正技術であるために、特に、静止画撮影におけるぶれ補正に適したものとなる。   The above-described technique is a high-speed blur correction technique that can cope with a shake in which the position of the subject light incident on the imaging surface changes during the exposure period, and is particularly suitable for blur correction in still image shooting. It becomes.

また、本実施形態においては、フレーム・インターライン・トランスファー方式の撮像素子を採用し、撮像素子上に、撮像部と、画像を蓄積してぶれ補正する補正/加算部と、を別個に設けたために、撮像部として、従来型の撮像素子の構成をそのまま適用することができる。従って、フレーム・インターライン・トランスファー方式CCDイメージセンサーの利点と、長年蓄積されてきた固体撮像素子の製造ノウハウと、をそのまま引き継いで使用することができる。また、固体撮像素子の汎用性を高めることもできる。   In the present embodiment, a frame interline transfer type imaging device is employed, and the imaging unit and the correction / addition unit for accumulating images and correcting blurring are separately provided on the imaging device. In addition, the configuration of a conventional imaging device can be applied as it is as the imaging unit. Therefore, the advantages of the frame interline transfer type CCD image sensor and the manufacturing know-how of the solid-state imaging device accumulated for many years can be used as they are. Moreover, the versatility of the solid-state imaging device can be enhanced.

加えて、シャッタ優先撮影モード、絞り優先撮影モード、プログラム撮影モードの何れにおいても、これらのモードを選択した撮影者の意思を最大限優先しながら、ぶれのない(ぶれの少ない)画像を得ることができる。   In addition, in any of the shutter priority shooting mode, aperture priority shooting mode, and program shooting mode, an image without blurring (less blurring) can be obtained while giving the highest priority to the intention of the photographer who has selected these modes. Can do.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the spirit of the invention.

本発明は、画像のぶれを電子的に補正する電子的ぶれ補正装置に好適に利用することができる。   The present invention can be suitably used for an electronic blur correction apparatus that electronically corrects image blur.

本発明の実施形態1における電子カメラの主として電気的な構成を示すブロック図。1 is a block diagram mainly showing an electrical configuration of an electronic camera according to Embodiment 1 of the present invention. 上記実施形態1における固体撮像素子全体の構成の概略を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating an outline of a configuration of the entire solid-state imaging element in the first embodiment. 上記実施形態1における固体撮像素子の撮像部と補正/加算部との構成を拡大して示す図。FIG. 3 is an enlarged view showing configurations of an imaging unit and a correction / addition unit of the solid-state imaging device in the first embodiment. 上記実施形態1において、撮像時における固体撮像素子の基本的な動作を示すタイミングチャート。In the said Embodiment 1, the timing chart which shows the basic operation | movement of the solid-state image sensor at the time of imaging. 上記実施形態1における固体撮像素子の撮像部により撮像された画像を補正/加算部へ転送する動作を示すタイミングチャート。4 is a timing chart illustrating an operation of transferring an image captured by the imaging unit of the solid-state imaging device according to the first embodiment to a correction / addition unit. 上記実施形態1の補正/加算部において行われるぶれ補正動作と加算動作とを示すタイミングチャート。4 is a timing chart illustrating a shake correction operation and an addition operation performed in the correction / addition unit of the first embodiment. 上記実施形態1の変形例における撮像素子の撮像部と補正/加算部との構成を拡大して示す図。The figure which expands and shows the structure of the imaging part and correction | amendment / addition part of the image pick-up element in the modification of the said Embodiment 1. FIG. 上記実施形態1の補正/加算部において行われるぶれ補正動作と加算動作とを示すタイミングチャート。4 is a timing chart illustrating a shake correction operation and an addition operation performed in the correction / addition unit of the first embodiment. 上記実施形態1において、撮像素子が縦型オーバーフロー構造であることを説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating that an image sensor is a vertical overflow structure in the said Embodiment 1. FIG. 上記実施形態1において、時分割露光の回数に応じて逆バイアス電圧を変化させオーバーフローが発生する蓄積電荷量を制御する様子を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the amount of accumulated charge that causes overflow is controlled by changing the reverse bias voltage according to the number of time-division exposures in the first embodiment. 上記実施形態1において、基板電圧VSUBにより変化するフォトダイオードの蓄積電荷量の最大値Qを時分割撮影の回数mに応じて設定する様子の幾つかの例を示す線図。In the said Embodiment 1, the diagram which shows some examples of a mode that the maximum value Q of the accumulation charge amount of the photodiode which changes with the board | substrate voltage VSUB is set according to the frequency | count m of time division imaging. 上記実施形態1において、電子カメラにより画像を撮像して記録するときの処理を示すフローチャート。5 is a flowchart illustrating processing when an image is captured and recorded by the electronic camera in the first embodiment. 上記実施形態1において、TExp と絞り値の演算・設定のサブルーチンを示すフローチャート。7 is a flowchart illustrating a subroutine for calculating and setting TExp and an aperture value in the first embodiment. 上記実施形態1において、電子カメラに設定した座標軸と2つの角速度センサの配置とを示す図。In the said Embodiment 1, the figure which shows the coordinate axis set to the electronic camera, and arrangement | positioning of two angular velocity sensors. 上記実施形態1において、カメラ本体が回転角θx だけぶれた場合の、撮像面上における被写体の像の移動状態を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a moving state of an object image on an imaging surface when the camera body is shaken by a rotation angle θx in the first embodiment. 上記実施形態1において、CPUにより移動量ΔX,ΔY等を算出する処理の流れを示すフローチャート。6 is a flowchart showing a flow of processing for calculating movement amounts ΔX, ΔY and the like by the CPU in the first embodiment. 上記実施形態1における画素値合成のサブルーチンを示すフローチャート。5 is a flowchart showing a pixel value synthesis subroutine in the first embodiment. 上記実施形態1におけるぶれ量演算の処理を示すフローチャート。5 is a flowchart showing a shake amount calculation process in the first embodiment. 上記実施形態1におけるTLimit の測定のサブルーチンを示すフローチャート。5 is a flowchart showing a subroutine for measuring TLimit in the first embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…固体撮像素子
2…相関二重サンプリング回路(CDS)
3…ゲインコントロールアンプ(AMP)
4…A/D変換器
5…タイミングジェネレータ(TG)
6…シグナルジェネレータ(SG)
7…CPU(制御部、ぶれ検出部)
8…情報処理部
9…DRAM
10…圧縮伸張部
11…記録媒体
12…液晶表示部
13…インタフェース部
14…レンズ駆動系
15…撮影レンズ
16…絞り駆動系
17…絞り
18a…第1レリーズスイッチ
18b…第2レリーズスイッチ
19,20…角速度センサ(ぶれ検出部)
21,22…A/D変換器
23…距離検出部
24…EEPROM
25…撮影モード設定部
26…撮影条件設定部
31…1画素
32…フォトダイオード(PD)
33…垂直転送部(第1転送部)
34…Y方向転送部(第2転送レジスタ)
35…分割画像転送部
36…X方向転送部(第1転送レジスタ)
37…電極群
40…補正/加算部(レジスタ部)
41…撮像部
42…水平転送部(第2転送部)
43…アンプ
51…カメラ本体
61…ぶれが発生していないときの撮像面
63…被写体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Solid-state image sensor 2 ... Correlated double sampling circuit (CDS)
3. Gain control amplifier (AMP)
4 ... A / D converter 5 ... Timing generator (TG)
6 ... Signal generator (SG)
7 ... CPU (control unit, shake detection unit)
8 ... Information processing unit 9 ... DRAM
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Compression / decompression part 11 ... Recording medium 12 ... Liquid crystal display part 13 ... Interface part 14 ... Lens drive system 15 ... Shooting lens 16 ... Aperture drive system 17 ... Aperture 18a ... 1st release switch 18b ... 2nd release switch 19,20 ... Angular velocity sensor (blur detector)
21, 22 ... A / D converter 23 ... Distance detector 24 ... EEPROM
25 ... Shooting mode setting unit 26 ... Shooting condition setting unit 31 ... 1 pixel 32 ... Photodiode (PD)
33. Vertical transfer unit (first transfer unit)
34 ... Y-direction transfer unit (second transfer register)
35 ... Divided image transfer unit 36 ... X direction transfer unit (first transfer register)
37 ... Electrode group 40 ... Correction / addition unit (register unit)
41 ... Imaging unit 42 ... Horizontal transfer unit (second transfer unit)
43 ... Amplifier 51 ... Camera body 61 ... Imaging surface when no blurring occurs 63 ... Subject

Claims (6)

時間的に連続して撮影された複数の画像のぶれを固体撮像素子の内部で逐次補正しながらアナログ加算することにより、ぶれの補正された画像を生成する電子的ぶれ補正装置であって、
上記固体撮像素子の内部に設けられていて、マトリクス状に配列された複数の画素を有し、これら複数の画素により画像信号を生成する撮像部と、
上記固体撮像素子の内部に上記撮像部とは別個に設けられていて、該撮像部により撮像された第1画像を記憶するとともに該第1画像を第1の方向へ転送する第1転送レジスタと、該撮像部により上記第1画像とは異なる時刻に撮影された第2画像を記憶するとともに該第2画像を上記第1の方向と交差する第2の方向へ転送する第2転送レジスタと、を有するレジスタ部と、
上記第1画像と上記第2画像との相対的なぶれを検出するぶれ検出部と、
上記第1画像および上記第2画像を、それぞれ上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタ内で相対的に転送して、該第1画像および該第2画像の相対的なぶれを補正させ、その後に、該第1画像と該第2画像とをアナログ加算させるように制御する制御部と、
を具備したことを特徴とする電子的ぶれ補正装置。
An electronic shake correction device that generates a shake-corrected image by performing analog addition while sequentially correcting the shake of a plurality of images taken continuously in time inside a solid-state imaging device,
An imaging unit which is provided inside the solid-state imaging device and has a plurality of pixels arranged in a matrix, and generates an image signal by the plurality of pixels;
A first transfer register provided in the solid-state imaging device separately from the imaging unit, storing a first image captured by the imaging unit and transferring the first image in a first direction; A second transfer register for storing a second image taken by the imaging unit at a time different from the first image and transferring the second image in a second direction intersecting the first direction; A register unit having
A shake detection unit that detects a relative shake between the first image and the second image;
Relatively transferring the first image and the second image in the first transfer register and the second transfer register, respectively, to correct a relative blur between the first image and the second image; Thereafter, a control unit that controls the first image and the second image to be analog-added,
An electronic shake correction apparatus comprising:
上記制御部は、上記第1画像と上記第2画像とをアナログ加算した画像を上記第2転送レジスタに記憶させるように制御するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子的ぶれ補正装置。   2. The electronic blur according to claim 1, wherein the control unit controls an image obtained by analog addition of the first image and the second image to be stored in the second transfer register. 3. Correction device. 上記ぶれ検出部は、上記第1画像と上記第2画像との相対的な上記第1の方向のぶれと上記第2の方向のぶれとを検出するものであり、上記制御部は、上記第1画像を該第1の方向のぶれに基いて上記第1転送レジスタ内で転送させるように制御するとともに、上記第2画像を該第2の方向のぶれに基いて上記第2転送レジスタ内で転送させるように制御するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子的ぶれ補正装置。   The shake detection unit detects a shake in the first direction and a shake in the second direction relative to the first image and the second image. The control unit One image is controlled to be transferred in the first transfer register based on the blur in the first direction, and the second image is controlled in the second transfer register based on the blur in the second direction. 2. The electronic shake correction apparatus according to claim 1, wherein the electronic shake correction apparatus is controlled so as to be transferred. 上記固体撮像素子は、上記撮像部により撮像された画像を上記レジスタ部へフレーム転送するものであることを特徴とする請求項1に記載の電子的ぶれ補正装置。   The electronic blur correction device according to claim 1, wherein the solid-state imaging element is configured to transfer an image captured by the imaging unit to the register unit. 上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタは、各々、画像を構成する最小単位である1画素当たり4つの電極を有し、これら4つの電極にそれぞれ異なる駆動パルスを印加することにより電荷の転送を行うように構成されたものであることを特徴とする請求項1に記載の電子的ぶれ補正装置。   Each of the first transfer register and the second transfer register has four electrodes per pixel, which is a minimum unit constituting an image, and charges are transferred by applying different drive pulses to the four electrodes. The electronic shake correction apparatus according to claim 1, wherein the electronic shake correction apparatus is configured to perform the following. 上記第1転送レジスタおよび上記第2転送レジスタは、各々、相対的に広い面積を有する電極と、相対的に狭い面積を有する電極と、を交互に配置して構成されたものであることを特徴とする請求項5に記載の電子的ぶれ補正装置。   The first transfer register and the second transfer register are each configured by alternately arranging electrodes having a relatively large area and electrodes having a relatively small area. The electronic blur correction apparatus according to claim 5.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015380A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Sony Corp Imaging apparatus, and imaging control method
JP2021519011A (en) * 2018-04-16 2021-08-05 フェイスブック・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーFacebook Technologies, Llc Multiphotodiode pixel cell

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5300590B2 (en) * 2009-05-21 2013-09-25 キヤノン株式会社 Image processing apparatus and method
CN104994305B (en) * 2015-06-12 2018-06-05 青岛海信电器股份有限公司 A kind of photographic method and equipment
CN111316635B (en) * 2019-03-12 2022-01-25 深圳市大疆创新科技有限公司 Camera control method and device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01228378A (en) * 1988-03-09 1989-09-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPH04155965A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JP2004356594A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 Matsushita Electric Works Ltd Detector of spatial information using intensity modulating light
JP2005198148A (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Sony Corp Solid-state image pickup element, driving method thereof, and imaging apparatus
JP2006270657A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Casio Comput Co Ltd Image pickup apparatus, solid-state image sensor, and driving method of solid-state image sensor
JP2007089091A (en) * 2005-06-30 2007-04-05 Olympus Imaging Corp Electronic blurring correction apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004299198A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Sumitomo Chem Co Ltd Transparent base having cured coat formed thereon
CN1264338C (en) * 2004-05-10 2006-07-12 东南大学 Method of image stability improvement for video camera and assistor thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01228378A (en) * 1988-03-09 1989-09-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JPH04155965A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd Solid-state image pickup device
JP2004356594A (en) * 2003-05-30 2004-12-16 Matsushita Electric Works Ltd Detector of spatial information using intensity modulating light
JP2005198148A (en) * 2004-01-09 2005-07-21 Sony Corp Solid-state image pickup element, driving method thereof, and imaging apparatus
JP2006270657A (en) * 2005-03-25 2006-10-05 Casio Comput Co Ltd Image pickup apparatus, solid-state image sensor, and driving method of solid-state image sensor
JP2007089091A (en) * 2005-06-30 2007-04-05 Olympus Imaging Corp Electronic blurring correction apparatus

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011015380A (en) * 2009-06-03 2011-01-20 Sony Corp Imaging apparatus, and imaging control method
JP2021519011A (en) * 2018-04-16 2021-08-05 フェイスブック・テクノロジーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニーFacebook Technologies, Llc Multiphotodiode pixel cell

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