JP2007088621A - Imaging device - Google Patents

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勝 長田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imaging device capable of obtaining images of higher image quality and improving the product yield. <P>SOLUTION: A digital camera 20 equipped with a CCD 2 is provided with a notch filter (NF) 52 connected to the output terminal of a blue signal B out of imaging signals. The NF 52 works when the color temperature of a subject is smaller than a predetermined threshold and the amplification values for red and blue signals R, B are larger than a predetermined threshold. The NF 52 applies steep attenuation to a signal of 1/2fs that is the Nyquist frequency of 1/2 of the sampling frequency fs, where the sampling frequency fs is the frequency of a transfer clock of an imaging signal, and outputs a signal B' in which the vertical flaw caused by the transfer failure of a VCCD 11 is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体撮像素子を搭載した撮像装置に関する。   The present invention relates to an imaging device equipped with a solid-state imaging device.

デジタルカメラやカメラ付き携帯電話などの撮像装置に搭載される固体撮像素子として、CCDイメージセンサ(CCD)が知られている。CCDは、行列状に2次元配置され、入射光をその光量に応じた信号電荷に変換して蓄積する複数個の光電変換素子(画素)と、光電変換素子の垂直列毎に設けられ、各光電変換素子からの信号電荷を垂直転送する複数本の垂直CCDと、垂直CCDから転送される1ライン(行)分の信号電荷を水平転送する水平CCDとを有し、信号電荷に応じた撮像信号を出力する。   A CCD image sensor (CCD) is known as a solid-state imaging device mounted on an imaging device such as a digital camera or a camera-equipped mobile phone. The CCD is two-dimensionally arranged in a matrix, and is provided for each of a plurality of photoelectric conversion elements (pixels) that convert incident light into signal charges corresponding to the amount of light and store it, and for each vertical column of photoelectric conversion elements. Image pickup according to a signal charge having a plurality of vertical CCDs that vertically transfer signal charges from photoelectric conversion elements and a horizontal CCD that horizontally transfers signal charges for one line (row) transferred from the vertical CCD Output a signal.

上記のようなCCDでは、欠陥画素による白キズや、高輝度の被写体を撮影した際に、画像に縦方向の明るい帯ができるいわゆるスミアが発生することが知られており、これらの不都合を解決するための様々な手法が提案されている(特許文献1〜4参照)。
特開2000−101925号公報 特開2002−314055号公報 特開2005−39727号公報 特開2005−101791号公報
The CCD as described above is known to generate a so-called smear that produces a bright vertical band in an image when a white defect due to a defective pixel or a high-luminance subject is photographed. Various techniques have been proposed (see Patent Documents 1 to 4).
JP 2000-101925 A JP 2002-314055 A JP 2005-39727 A JP 2005-101791 A

CCDでは、上記に挙げた白キズやスミアの他に、垂直CCDの転送効率が悪い場合、隣接する画素の信号電荷のクロストークが増し、最終的に得られる画像にスジ状の段差(縦線キズ)ができるという問題があった。この問題は、同一列の垂直CCDで赤色と青色を転送する場合や、被写体が暗い場合に特に顕著となる。   In the CCD, in addition to the above-mentioned white scratches and smears, when the transfer efficiency of the vertical CCD is poor, the crosstalk of the signal charges of adjacent pixels increases, and a streaky step (vertical line) appears in the finally obtained image. There was a problem of scratching. This problem is particularly noticeable when red and blue are transferred by the vertical CCDs in the same column, or when the subject is dark.

しかしながら、従来、この縦線キズを効果的に抑制する方法がなかったため、製品出荷時の検査段階で転送効率の悪いCCDを撥ねざるを得ず、製品歩留りを著しく低下させていた。   Conventionally, however, there has been no method for effectively suppressing this vertical line flaw, so a CCD with poor transfer efficiency has to be repelled at the inspection stage at the time of product shipment, and the product yield has been significantly reduced.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、より高画質な画像を得ることができ、製品歩留りを向上させることができる撮像装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of obtaining a higher quality image and improving the product yield.

上記目的を達成するために、本発明は、2次元配置された複数の光電変換素子と、光電変換素子の垂直列毎に設けられ、各光電変換素子からの信号電荷を垂直転送する複数本の垂直CCDと、垂直CCDから転送される1ライン分の信号電荷を水平転送する水平CCDとを有し、信号電荷に応じた撮像信号を出力する固体撮像素子が搭載された撮像装置において、垂直CCDの転送不良に起因する縦線キズを抑制する縦線キズ抑制手段を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally and a plurality of photoelectric conversion elements that are provided for each vertical column of the photoelectric conversion elements and vertically transfer signal charges from the photoelectric conversion elements. In an imaging apparatus having a vertical CCD and a horizontal CCD that horizontally transfers a signal charge for one line transferred from the vertical CCD and mounted with a solid-state imaging device that outputs an imaging signal corresponding to the signal charge, the vertical CCD The present invention is characterized by comprising vertical line flaw suppressing means for suppressing vertical line flaws caused by transfer defects.

なお、前記縦線キズ抑制手段は、同一列の垂直CCDで赤色と青色を転送する場合に作動することが好ましい。   The vertical line flaw suppression means is preferably operated when red and blue are transferred by a vertical CCD in the same column.

また、前記縦線キズ抑制手段は、前記固体撮像素子で撮像される被写体の色温度が予め設定された閾値よりも小さいときに作動することが好ましい。   Further, it is preferable that the vertical line flaw suppression means operates when the color temperature of the subject imaged by the solid-state image sensor is smaller than a preset threshold value.

前記縦線キズ抑制手段は、前記撮像信号のうちの赤色と青色の信号に対する増幅値が予め設定された閾値よりも大きいときに作動することが好ましい。   It is preferable that the vertical line flaw suppression unit operates when an amplification value for a red signal and a blue signal among the imaging signals is larger than a preset threshold value.

前記縦線キズ抑制手段は、前記縦線キズに対応する特定の周波数の信号に対して急峻な減衰を施す特定帯域減衰フィルタであることが好ましい。   It is preferable that the vertical line flaw suppression means is a specific band attenuation filter that applies sharp attenuation to a signal having a specific frequency corresponding to the vertical line flaw.

この場合、前記特定帯域減衰フィルタは、前記撮像信号のうちの青色の信号の出力に接続されていることが好ましい。また、前記特定の周波数は、前記撮像信号の転送クロックの周波数をサンプリング周波数として、その1/2のナイキスト周波数であることが好ましい。   In this case, it is preferable that the specific band attenuation filter is connected to an output of a blue signal of the imaging signals. Further, the specific frequency is preferably a Nyquist frequency that is ½ of the frequency of the transfer clock of the imaging signal as a sampling frequency.

前記縦線キズ抑制手段は、ISO感度を予め設定された値の範囲内で下げるISO感度調節手段であることが好ましい。   It is preferable that the vertical line flaw suppression means is an ISO sensitivity adjustment means that lowers the ISO sensitivity within a preset value range.

前記固体撮像素子は、前記垂直CCDから転送される1ライン分の信号電荷を一旦蓄積して前記水平CCDに出力するラインメモリを有し、前記縦線キズ抑制手段は、前記垂直CCDと前記ラインメモリ、および/または前記ラインメモリと前記水平CCDの間の、前記信号電荷を転送する際の電位ポテンシャルが、後段に向けて急勾配となるように、前記ラインメモリ、および/または前記水平CCDに印加する電圧を上げる電圧調節手段であることが好ましい。   The solid-state imaging device has a line memory that temporarily accumulates signal charges for one line transferred from the vertical CCD and outputs the signal charges to the horizontal CCD, and the vertical line flaw suppression means includes the vertical CCD and the line In the line memory and / or the horizontal CCD, a potential potential when transferring the signal charge between the memory and / or the line memory and the horizontal CCD becomes steep toward the rear stage. It is preferable that the voltage adjusting means increase the applied voltage.

本発明の撮像装置によれば、垂直CCDの転送不良に起因する縦線キズを抑制する縦線キズ抑制手段を備えたので、より高画質な画像を得ることができ、製品歩留りを向上させることができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, since the vertical line flaw suppression means for suppressing the vertical line flaw caused by the transfer defect of the vertical CCD is provided, a higher quality image can be obtained and the product yield can be improved. Can do.

図1において、CCD2は、入射光をその光量に応じた信号電荷に変換して蓄積する複数個の光電変換素子(PD)10と、PD10の垂直列毎に設けられ、各PD10からの信号電荷を垂直転送する複数本の垂直CCD(VCCD)11と、VCCD11から転送される1ライン分の信号電荷を水平転送する水平CCD(HCCD)12と、HCCD12によって転送された信号電荷を信号電圧(撮像信号)に変換して出力するフローティングディフュージョンアンプ(FDA)13とを有する。   In FIG. 1, a CCD 2 is provided for each of a plurality of photoelectric conversion elements (PD) 10 for converting incident light into signal charges corresponding to the amount of light and storing the signals, and for each vertical column of PDs 10. A plurality of vertical CCDs (VCCDs) 11 for vertical transfer, a horizontal CCD (HCCD) 12 for horizontally transferring signal charges for one line transferred from the VCCD 11, and a signal voltage (imaging) for the signal charges transferred by the HCCD 12. A floating diffusion amplifier (FDA) 13 that converts the signal into a signal and outputs the signal.

PD10は、その外形が八角形となるように形成されており、所定のピッチでハニカム状に配列されている。PD10上には、図示しないカラーフィルタやマイクロレンズが積層されている。なお、図中のRGBの表記は、カラーフィルタによる赤、緑、青色の配置を示しており、CCD2では、同一列のVCCD11で赤色と青色を転送する。   The PDs 10 are formed so that the outer shape thereof is an octagon, and are arranged in a honeycomb shape at a predetermined pitch. On the PD 10, a color filter and a micro lens (not shown) are stacked. Note that RGB notation in the figure indicates the arrangement of red, green, and blue by color filters, and the CCD 2 transfers red and blue by the VCCD 11 in the same column.

VCCD11は、いわゆる2相CCDが採用されている。図中点線の矢印で示すように、VCCD11は、トランスファーゲート(図示せず)を介して、各PD10から信号電荷を受け取り、図中上方から下方に向けて信号電荷を順次転送していく。   The VCCD 11 employs a so-called two-phase CCD. As indicated by dotted arrows in the figure, the VCCD 11 receives signal charges from the PDs 10 via transfer gates (not shown), and sequentially transfers the signal charges from the top to the bottom in the figure.

HCCD12は、VCCD11の最終段に接続されている。HCCD12は、図中点線の矢印で示すように、VCCD11から受け取った1ライン分の信号電荷を、図中右方から左方に向けて1列ずつFDA13に転送していく。   The HCCD 12 is connected to the last stage of the VCCD 11. The HCCD 12 transfers the signal charges for one line received from the VCCD 11 to the FDA 13 one column at a time from the right to the left in the figure, as indicated by the dotted arrows in the figure.

図2において、CCD2を固体撮像素子として搭載したデジタルカメラ20は、バス21を介して、CPU22により全体を統括的に制御される。デジタルカメラ20は、光学系23、アナログ信号処理回路24、A/D変換回路(A/D)25、バッファメモリ26、圧縮伸長処理回路27、YC処理回路28、測光・測距回路29、およびタイミングジェネレータ(TG)30などから構成される。   In FIG. 2, the digital camera 20 on which the CCD 2 is mounted as a solid-state image sensor is controlled overall by a CPU 22 through a bus 21. The digital camera 20 includes an optical system 23, an analog signal processing circuit 24, an A / D conversion circuit (A / D) 25, a buffer memory 26, a compression / decompression processing circuit 27, a YC processing circuit 28, a photometry / ranging circuit 29, and It consists of a timing generator (TG) 30 and the like.

光学系23は、フォーカスレンズやズームレンズからなる撮像レンズ31や絞り32からなる。撮像レンズ31および絞り32には、レンズモータ33およびアイリスモータ34が接続されている。これらのモータ33、34はステッピングモータからなり、測光・測距回路29に接続されたモータドライバ35から送信される駆動パルスにより動作制御される。   The optical system 23 includes an imaging lens 31 including a focus lens and a zoom lens and a diaphragm 32. A lens motor 33 and an iris motor 34 are connected to the imaging lens 31 and the diaphragm 32. These motors 33 and 34 are stepping motors, and their operations are controlled by drive pulses transmitted from a motor driver 35 connected to the photometry / ranging circuit 29.

レンズモータ33は、撮像レンズ31のズームレンズをワイド側、あるいはテレ側に移動させる。また、ズームレンズの変倍などに応じて撮像レンズ31のフォーカスレンズを移動させ、撮影条件が最適となるように焦点調整を行う。アイリスモータ34は、絞り32を動作させ、露出調整を行う。これらのモータ33、34による焦点調整、および露出調整は、測光・測距回路29による被写体の測光・測距結果に基づいて行われる。   The lens motor 33 moves the zoom lens of the imaging lens 31 to the wide side or the tele side. Further, the focus lens of the image pickup lens 31 is moved in accordance with zooming magnification of the zoom lens, etc., and the focus adjustment is performed so that the shooting conditions are optimized. The iris motor 34 operates the aperture 32 to adjust exposure. The focus adjustment and the exposure adjustment by the motors 33 and 34 are performed based on the photometry / distance measurement result of the subject by the photometry / distance measurement circuit 29.

アナログ信号処理回路24は、CCD2から出力された撮像信号に対して、相関二重サンプリング、増幅、ホワイトバランス調整などの周知のアナログ信号処理を施してA/D25に出力する。A/D25は、アナログ信号処理回路24から入力されたアナログ信号をデジタルの画像信号に変換してバッファメモリ26に出力する。バッファメモリ26は、A/D25でデジタル化された画像信号を一旦格納する。   The analog signal processing circuit 24 performs known analog signal processing such as correlated double sampling, amplification, and white balance adjustment on the imaging signal output from the CCD 2 and outputs the processed signal to the A / D 25. The A / D 25 converts the analog signal input from the analog signal processing circuit 24 into a digital image signal and outputs the digital image signal to the buffer memory 26. The buffer memory 26 temporarily stores the image signal digitized by the A / D 25.

圧縮伸長処理回路27は、バッファメモリ26に格納された画像データを、所定の圧縮方式、例えばJPEG方式で圧縮するとともに、圧縮した画像データを伸長して元のデータに戻す。圧縮伸長処理回路27で圧縮された画像データは、カードI/F36を経由してメモリカード37に記憶される。   The compression / decompression processing circuit 27 compresses the image data stored in the buffer memory 26 by a predetermined compression method, for example, the JPEG method, and decompresses the compressed image data to restore the original data. The image data compressed by the compression / decompression processing circuit 27 is stored in the memory card 37 via the card I / F 36.

YC処理回路28は、バッファメモリ26に格納された画像データを輝度信号Yと色差信号Cr、Cbとに変換する。YC処理回路28でYC変換された画像データは、LCDドライバ38でアナログのコンポジット信号に変換され、LCD39にスルー画像として表示される。   The YC processing circuit 28 converts the image data stored in the buffer memory 26 into a luminance signal Y and color difference signals Cr and Cb. The image data YC converted by the YC processing circuit 28 is converted into an analog composite signal by the LCD driver 38 and displayed on the LCD 39 as a through image.

測光・測距回路29は、被写体の輝度、および被写体までの距離を検出し、この検出結果に基づいて、適正な焦点距離および露出量となるようにモータドライバ35を駆動制御する。タイミングジェネレータ(TG)30は、前述のアナログ信号処理回路24、A/D25、YC処理回路28とともに、CCD2の駆動を制御するCCDドライバ40に接続している。TG30は、これら各部にタイミング信号(クロックパルス)を送信する。CCDドライバ40は、TG30から送信されるタイミング信号に基づいて、CCD2の動作を制御する。   The photometry / ranging circuit 29 detects the luminance of the subject and the distance to the subject, and drives and controls the motor driver 35 so as to obtain an appropriate focal length and exposure amount based on the detection result. The timing generator (TG) 30 is connected to the CCD driver 40 that controls the driving of the CCD 2 together with the analog signal processing circuit 24, the A / D 25, and the YC processing circuit 28 described above. The TG 30 transmits timing signals (clock pulses) to these units. The CCD driver 40 controls the operation of the CCD 2 based on the timing signal transmitted from the TG 30.

CPU22には、レリーズボタン41、操作部42、およびEEPROM43が接続されている。レリーズボタン41は、2段階押しのスイッチとなっている。レリーズボタン41を軽く押圧(半押し)すると、自動露出調整(AE)、自動焦点調整(AF)などの各種撮影準備処理が施される。この状態でレリーズボタン41をもう1度強く押圧(全押し)すると、撮影準備処理が施された1画面分の撮像信号が画像データに変換された後、前述のYC処理および圧縮処理が施され、メモリカード37に記憶される。   A release button 41, an operation unit 42, and an EEPROM 43 are connected to the CPU 22. The release button 41 is a two-stage push switch. When the release button 41 is lightly pressed (half-pressed), various photographing preparation processes such as automatic exposure adjustment (AE) and automatic focus adjustment (AF) are performed. In this state, when the release button 41 is pressed once more (fully pressed), the imaging signal for one screen subjected to the imaging preparation processing is converted into image data, and then the above-described YC processing and compression processing are performed. And stored in the memory card 37.

操作部42は、ズームレンズをワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン、LCD39にメニュー画面を表示させる際や、選択内容を決定する際に操作されるメニューボタン、メニュー画面内でカーソルを移動させる十字キー、デジタルカメラ20の動作モード(静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード、および設定モードなど)を切り替えるモードダイヤルなどから構成される。CPU22は、前述のレリーズボタン41、および操作部42からの操作入力信号に基づいて、デジタルカメラ20の各部を動作させる。   The operation unit 42 is a zoom operation button for zooming the zoom lens to the wide side or the tele side, a menu button operated when displaying a menu screen on the LCD 39 or determining a selection, and a cursor within the menu screen. It includes a cross key to be moved, a mode dial for switching the operation mode (still image shooting mode, moving image shooting mode, playback mode, setting mode, etc.) of the digital camera 20. The CPU 22 operates each unit of the digital camera 20 based on the release button 41 and the operation input signal from the operation unit 42 described above.

EEPROM43には、各種制御用のプログラムや設定情報などが記録されている。CPU22は、これらの情報をEEPROM43から内蔵RAMに読み出して、各種処理を実行する。   In the EEPROM 43, various control programs and setting information are recorded. The CPU 22 reads out this information from the EEPROM 43 to the built-in RAM, and executes various processes.

図3に示すように、アナログ信号処理回路24には、色分離部50と、画素補間部51とが設けられている。色分離部50は、CCD2から出力された撮像信号をrgb(赤、緑、青)の三色の信号に分離し、それぞれを画素補間部51に送信する。画素補間部51は、色分離部50で色分離されたrgb信号を用いて、実際にPD10が存在しない位置、すなわち仮想画素のRGB信号を含む全画素の信号を、所定の演算により作成する。   As shown in FIG. 3, the analog signal processing circuit 24 is provided with a color separation unit 50 and a pixel interpolation unit 51. The color separation unit 50 separates the imaging signal output from the CCD 2 into rgb (red, green, and blue) three-color signals and transmits the signals to the pixel interpolation unit 51. The pixel interpolation unit 51 uses a rgb signal color-separated by the color separation unit 50 to create a signal for all pixels including the RGB signal of the virtual pixel at a position where the PD 10 does not actually exist.

画素補間部51の青色の信号Bの出力端には、特定帯域減衰フィルタであるノッチフィルタ(NF)52が接続されている。NF52は、アナログ信号処理回路24でホワイトバランス調整を行う際に求められる被写体の色温度が予め設定された閾値(例えば、3000K)よりも小さく、且つ赤色と青色の信号R、Bに対する増幅値が予め設定された閾値よりも大きいとき、つまり被写体が暗く増幅のゲインを上げる場合に作動する。   A notch filter (NF) 52 that is a specific band attenuation filter is connected to the output end of the blue signal B of the pixel interpolation unit 51. In the NF 52, the color temperature of the subject required when white balance adjustment is performed by the analog signal processing circuit 24 is smaller than a preset threshold (for example, 3000K), and the amplification values for the red and blue signals R and B are large. When the threshold value is larger than a preset threshold value, that is, when the subject is dark and the gain of amplification is increased.

図4に示すように。NF52は、所定のフィルタ係数τ1〜τ5、およびk1〜k3を用いて青色の信号Bにフィルタ演算をかける。すなわち、図5に示すように、NF52は、撮像信号の転送クロックの周波数をサンプリング周波数fsとして、その1/2のナイキスト周波数1/2fsの信号に対して急峻な減衰を施して、信号B’を出力する。NF52を通過した青色の信号B’は、VCCD11の転送不良に起因する縦線キズが抑制されたものとなる。アナログ信号処理回路24は、この信号B’と、画素補間部51から出力された赤色、緑色の信号R、Gに対して、以降の各処理を施す。   As shown in FIG. The NF 52 performs a filter operation on the blue signal B using predetermined filter coefficients τ1 to τ5 and k1 to k3. That is, as shown in FIG. 5, the NF 52 sets the frequency of the transfer clock of the imaging signal as the sampling frequency fs and applies a steep attenuation to the signal having the Nyquist frequency ½ fs, and the signal B ′ Is output. The blue signal B ′ that has passed through the NF 52 is one in which vertical line flaws caused by defective transfer of the VCCD 11 are suppressed. The analog signal processing circuit 24 performs the following processes on the signal B ′ and the red and green signals R and G output from the pixel interpolation unit 51.

一方、被写体の色温度が予め設定された閾値よりも大きい、および/または赤色と青色の信号R、Bに対する増幅値が予め設定された閾値よりも小さいとき、NF52は作動しない。アナログ信号処理回路24は、画素補間部51から出力された信号R、G、Bの信号に対して、以降の各処理を施す。   On the other hand, when the color temperature of the subject is higher than a preset threshold and / or the amplification values for the red and blue signals R and B are smaller than the preset threshold, the NF 52 does not operate. The analog signal processing circuit 24 performs the following processes on the signals R, G, and B output from the pixel interpolation unit 51.

次に、上記構成を有するデジタルカメラ20の動作について説明する。まず、デジタルカメラ20で被写体の撮影を行う際には、操作部42の電源スイッチを操作してデジタルカメラ20の電源を投入し、モードダイヤルを操作して静止画撮影モード、あるいは動画撮影モードを選択する。   Next, the operation of the digital camera 20 having the above configuration will be described. First, when shooting a subject with the digital camera 20, the power switch of the operation unit 42 is operated to turn on the digital camera 20, and the mode dial is operated to set the still image shooting mode or the moving image shooting mode. select.

撮影モード下において、撮像レンズ31、絞り32を介して入射した被写体光は、CCD2のPD10に入射される。CCD2では、PD10で入射光が信号電荷に変換され、CCDドライバ40の制御の下に、各PD10からの信号電荷がVCCD11を経てHCCD12からFDA13に転送され、FDA13で信号電圧(撮像信号)に変換されてアナログ信号処理回路24に出力される。   Under the photographing mode, the subject light incident through the imaging lens 31 and the diaphragm 32 is incident on the PD 10 of the CCD 2. In the CCD 2, incident light is converted into a signal charge by the PD 10, and under the control of the CCD driver 40, the signal charge from each PD 10 is transferred from the HCCD 12 to the FDA 13 through the VCCD 11, and converted to a signal voltage (imaging signal) by the FDA 13. And output to the analog signal processing circuit 24.

アナログ信号処理回路24では、色分離部50でCCD2から出力された撮像信号がrgbの三色の信号に分離され、画素補間部51で仮想画素のRGB信号を含む全画素の信号が作成される。そして、被写体の色温度が予め設定された閾値よりも小さく、且つ赤色と青色の信号R、Bに対する増幅値が予め設定された閾値よりも大きいときは、NF52が作動される。   In the analog signal processing circuit 24, the image separation signal output from the CCD 2 by the color separation unit 50 is separated into rgb three-color signals, and the pixel interpolation unit 51 generates signals for all the pixels including the RGB signals of the virtual pixels. . When the color temperature of the subject is lower than a preset threshold value and the amplification values for the red and blue signals R and B are larger than the preset threshold value, the NF 52 is activated.

NF52が作動された場合、青色の信号Bは、撮像信号の転送クロックの周波数fsのナイキスト周波数1/2fsの信号に対して急峻な減衰が施され、VCCD11の転送不良に起因する縦線キズが抑制された信号B’として出力される。アナログ信号処理回路24における以降の各処理は、NF52から出力された信号B’と、画素補間部51から出力された赤色、緑色の信号R、Gの信号に施される。   When the NF 52 is activated, the blue signal B is sharply attenuated with respect to the signal having the Nyquist frequency 1/2 fs of the frequency fs of the transfer clock of the imaging signal, and the vertical line scratch due to the transfer failure of the VCCD 11 is caused. It is output as a suppressed signal B ′. The subsequent processes in the analog signal processing circuit 24 are performed on the signal B ′ output from the NF 52 and the red and green signals R and G output from the pixel interpolation unit 51.

一方、被写体の色温度が予め設定された閾値よりも大きい、および/または赤色と青色の信号R、Bに対する増幅値が予め設定された閾値よりも小さいときは、NF52は作動されず、元のままの信号R、G、Bに各処理が施される。   On the other hand, when the color temperature of the subject is larger than the preset threshold and / or the amplification value for the red and blue signals R and B is smaller than the preset threshold, the NF 52 is not activated and the original Each processing is performed on the signals R, G, and B as they are.

アナログ信号処理回路24では、撮像信号に対して各種アナログ信号処理が施される。アナログ信号処理回路24で信号処理された撮像信号は、A/D25でデジタルの画像信号に変換され、バッファメモリ26に一旦格納される。   In the analog signal processing circuit 24, various analog signal processes are performed on the imaging signal. The image signal processed by the analog signal processing circuit 24 is converted into a digital image signal by the A / D 25 and temporarily stored in the buffer memory 26.

バッファメモリ26に格納された画像データは、YC処理回路28に読み出され、輝度信号Yと色差信号Cr、Cbとに変換された後、LCDドライバ38を介してLCD39にスルー画像として表示される。この状態でレリーズボタン41が半押しされると、測光・測距回路29の検出結果に基づいて、CPU22により各部の動作が制御され、撮影準備処理が施される。   The image data stored in the buffer memory 26 is read out to the YC processing circuit 28, converted into the luminance signal Y and the color difference signals Cr and Cb, and then displayed as a through image on the LCD 39 via the LCD driver 38. . When the release button 41 is pressed halfway in this state, the operation of each unit is controlled by the CPU 22 based on the detection result of the photometry / ranging circuit 29, and photographing preparation processing is performed.

撮影準備処理後、レリーズボタン41の全押しにより撮影が実行されると、静止画撮影モード下では、そのときバッファメモリ26に記録されている画像データが圧縮伸長処理回路27で圧縮処理され、カードI/F36を経由してメモリカード37に記憶される。   When shooting is executed by fully pressing the release button 41 after shooting preparation processing, the image data currently recorded in the buffer memory 26 is compressed by the compression / decompression processing circuit 27 in the still image shooting mode, and the card The data is stored in the memory card 37 via the I / F 36.

一方、動画撮影モード下では、レリーズボタン41が再度全押しされるまで、一定のフレームレート(例えば30フレーム/秒)で画像データが記憶される。また、これと同時にマイクロホン(図示せず)を介して周囲の音声が収録される。マイクロホンで収録された音声は、画像データと関連付けられてメモリカード37に記憶される。   On the other hand, under the moving image shooting mode, the image data is stored at a constant frame rate (for example, 30 frames / second) until the release button 41 is fully pressed again. At the same time, ambient sounds are recorded via a microphone (not shown). The sound recorded by the microphone is stored in the memory card 37 in association with the image data.

以上説明したように、NF52を用いて、VCCD11の転送不良に起因する縦線キズを抑制するようにしたので、縦線キズの目立たない画質の良好な画像を得ることができる。また、製品の検査段階でVCCD11の許容範囲を拡げることができる。   As described above, since the NF 52 is used to suppress the vertical line flaw caused by the transfer failure of the VCCD 11, it is possible to obtain an image with good image quality in which the vertical line flaw is not conspicuous. In addition, the allowable range of the VCCD 11 can be expanded at the product inspection stage.

なお、VCCD11の転送不良に起因する縦線キズを抑制する方法としては、上記実施形態のNF52を用いる他に、図6に示すように、CCDドライバ40内のISO感度調節部60で、測光・測距回路29の検出結果に基づいて設定されたISO感度を、予め設定された値の範囲内で下げるようにしてもよい。例えば、ISO感度200であった場合(正味のISO感度180)は、下限値であるISO感度160まで下げる。これにより、アナログ信号処理回路24における増幅値が結果的に下がり、縦線キズも抑制することができる。   In addition to using the NF 52 of the above-mentioned embodiment as a method for suppressing the vertical line scratch caused by the transfer failure of the VCCD 11, as shown in FIG. 6, the ISO sensitivity adjustment unit 60 in the CCD driver 40 uses photometry / The ISO sensitivity set based on the detection result of the distance measuring circuit 29 may be lowered within a preset value range. For example, when the ISO sensitivity is 200 (net ISO sensitivity 180), the ISO sensitivity 160 is lowered to the lower limit. As a result, the amplified value in the analog signal processing circuit 24 is lowered, and vertical line flaws can be suppressed.

また、図7に示すように、VCCD11から転送される1ライン分の信号電荷を一旦蓄積してHCCD12に出力するラインメモリ(LM)71を有するCCD70を用いた場合は、図8に示すCCDドライバ40内の電圧調節部80で、VCCD11とラインメモリ71、および/またはラインメモリ71とHCCD12の間の、信号電荷を転送する際の電位ポテンシャルが、後段に向けて急勾配となるように、つまり信号電荷が転送しやすくなるように、ラインメモリ71、および/またはHCCD12に印加する電圧を上げるようにしてもよい。   As shown in FIG. 7, when a CCD 70 having a line memory (LM) 71 that temporarily accumulates signal charges for one line transferred from the VCCD 11 and outputs the signal charges to the HCCD 12 is used, the CCD driver shown in FIG. In the voltage adjusting unit 80 in 40, the potential potential when the signal charge is transferred between the VCCD 11 and the line memory 71 and / or the line memory 71 and the HCCD 12 becomes steep toward the subsequent stage, that is, The voltage applied to the line memory 71 and / or the HCCD 12 may be increased so that the signal charge can be easily transferred.

この場合、例えば、図9に模式的に示すように、LM71に印加する電圧を、通常の5.0Vから10.0Vに上げ、HCCD12に印加する電圧を、通常の3.3Vから5.0Vに上げる。このようにすると、VCCD11の最終段からLM71、LM71からHCCD12への信号電荷の転送効率が上がり、上記に挙げた方法と同様に、縦線キズを抑制することができる。また、被写体の色温度が予め設定された閾値よりも小さく、且つ赤色と青色の信号R,Bに対する増幅値が予め設定された閾値よりも大きいときにのみ電圧を上げるので、電圧を上げたことによる消費電力の増大も問題にならない程度に抑えられる。   In this case, for example, as schematically shown in FIG. 9, the voltage applied to the LM 71 is increased from normal 5.0 V to 10.0 V, and the voltage applied to the HCCD 12 is increased from normal 3.3 V to 5.0 V. Raise to. In this way, the transfer efficiency of signal charges from the last stage of the VCCD 11 to the LM 71 and from the LM 71 to the HCCD 12 is improved, and vertical line scratches can be suppressed as in the above-described method. In addition, since the voltage is increased only when the color temperature of the subject is smaller than the preset threshold and the amplification values for the red and blue signals R and B are larger than the preset threshold, the voltage is increased. The increase in power consumption due to this can be suppressed to the extent that it does not become a problem.

上記実施形態では、PD10がハニカム配列されたCCD2、70を例示して説明したが、いわゆるベイヤー配列でもよく、カラーフィルタによるRGBの配置についても、本発明を特に限定するものではない。また、全画素読み出し時は同一列の垂直CCDで赤色と青色を転送し、インターライン読み出し時は赤色と青色を転送しないCCDに本発明を適用した場合は、縦線キズが特に目立つ同一列の垂直CCDで赤色と青色を転送する全画素読み出し時にのみ縦線キズを抑制するようにしてもよい。   In the above embodiment, the CCDs 2 and 70 in which the PDs 10 are arranged in the honeycomb form have been described as examples. However, a so-called Bayer arrangement may be used, and the arrangement of RGB by the color filters is not particularly limited. Further, when all pixels are read out, red and blue are transferred by the vertical CCD in the same column, and when the present invention is applied to a CCD that does not transfer red and blue at interline reading, vertical line scratches are particularly noticeable in the same column. Vertical line flaws may be suppressed only at the time of all pixel readout in which red and blue are transferred by the vertical CCD.

上記実施形態では、撮像装置として、デジタルカメラ20を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、他の撮像装置、例えば、カメラ付き携帯電話などにも適用することができる。   In the above embodiment, the digital camera 20 has been described as an example of the imaging device. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to other imaging devices such as a camera-equipped mobile phone.

CCDの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of CCD. デジタルカメラの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a digital camera. アナログ信号処理回路の内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of an analog signal processing circuit. ノッチフィルタの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a notch filter. ノッチフィルタの特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of a notch filter. 本発明の別の実施形態におけるCCDドライバの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the CCD driver in another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態におけるCCDの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of CCD in another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態におけるCCDドライバの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of the CCD driver in another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態における垂直CCD、ラインメモリ、および水平CCD間の電位ポテンシャルの遷移を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the transition of the electric potential between the vertical CCD, line memory, and horizontal CCD in another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2、70 CCD
10 光電変換素子(PD)
11 垂直CCD(VCCD)
12 水平CCD(HCCD)
13 フローティングディフュージョンアンプ(FDA)
20 デジタルカメラ
22 CPU
24 アナログ信号処理回路
29 測光・測距回路
40 CCDドライバ
52 ノッチフィルタ(NF)
60 ISO感度調節部
71 ラインメモリ(LM)
80 電圧調節部
2, 70 CCD
10 Photoelectric conversion element (PD)
11 Vertical CCD (VCCD)
12 Horizontal CCD (HCCD)
13 Floating diffusion amplifier (FDA)
20 Digital camera 22 CPU
24 Analog signal processing circuit 29 Photometry / ranging circuit 40 CCD driver 52 Notch filter (NF)
60 ISO sensitivity adjuster 71 Line memory (LM)
80 Voltage regulator

Claims (9)

2次元配置された複数の光電変換素子と、光電変換素子の垂直列毎に設けられ、各光電変換素子からの信号電荷を垂直転送する複数本の垂直CCDと、垂直CCDから転送される1ライン分の信号電荷を水平転送する水平CCDとを有し、信号電荷に応じた撮像信号を出力する固体撮像素子が搭載された撮像装置において、
垂直CCDの転送不良に起因する縦線キズを抑制する縦線キズ抑制手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
A plurality of photoelectric conversion elements arranged two-dimensionally, a plurality of vertical CCDs that are provided for each vertical column of photoelectric conversion elements and vertically transfer signal charges from each photoelectric conversion element, and one line transferred from the vertical CCD In an imaging device having a horizontal CCD that horizontally transfers a signal charge of minutes, and equipped with a solid-state imaging device that outputs an imaging signal corresponding to the signal charge,
An image pickup apparatus comprising a vertical line flaw suppression means for suppressing a vertical line flaw caused by a transfer failure of a vertical CCD.
前記縦線キズ抑制手段は、同一列の垂直CCDで赤色と青色を転送する場合に作動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。   2. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the vertical line flaw suppression means operates when red and blue colors are transferred by a vertical CCD in the same column. 前記縦線キズ抑制手段は、前記固体撮像素子で撮像される被写体の色温度が予め設定された閾値よりも小さいときに作動することを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 1, wherein the vertical line flaw suppression unit operates when a color temperature of a subject imaged by the solid-state image sensor is smaller than a preset threshold value. 前記縦線キズ抑制手段は、前記撮像信号のうちの赤色と青色の信号に対する増幅値が予め設定された閾値よりも大きいときに作動することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の撮像装置。   4. The vertical line flaw suppression means operates when an amplification value for a red signal and a blue signal among the image pickup signals is larger than a preset threshold value. Imaging device. 前記縦線キズ抑制手段は、前記縦線キズに対応する特定の周波数の信号に対して急峻な減衰を施す特定帯域減衰フィルタであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。   5. The specific band attenuation filter according to claim 1, wherein the vertical line flaw suppression unit is a specific band attenuation filter that applies sharp attenuation to a signal having a specific frequency corresponding to the vertical line flaw. Imaging device. 前記特定帯域減衰フィルタは、前記撮像信号のうちの青色の信号の出力に接続されていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。   The imaging device according to claim 5, wherein the specific band attenuation filter is connected to an output of a blue signal of the imaging signals. 前記特定の周波数は、前記撮像信号の転送クロックの周波数をサンプリング周波数として、その1/2のナイキスト周波数であることを特徴とする請求項5または6に記載の撮像装置。   The image pickup apparatus according to claim 5 or 6, wherein the specific frequency is a Nyquist frequency that is a half of the transfer frequency of the image pickup signal as a sampling frequency. 前記縦線キズ抑制手段は、ISO感度を予め設定された値の範囲内で下げるISO感度調節手段であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。   The imaging apparatus according to claim 1, wherein the vertical line flaw suppression unit is an ISO sensitivity adjustment unit that lowers the ISO sensitivity within a preset value range. 前記固体撮像素子は、前記垂直CCDから転送される1ライン分の信号電荷を一旦蓄積して前記水平CCDに出力するラインメモリを有し、
前記縦線キズ抑制手段は、前記垂直CCDと前記ラインメモリ、および/または前記ラインメモリと前記水平CCDの間の、前記信号電荷を転送する際の電位ポテンシャルが、後段に向けて急勾配となるように、前記ラインメモリ、および/または前記水平CCDに印加する電圧を上げる電圧調節手段であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の撮像装置。
The solid-state imaging device has a line memory that temporarily accumulates signal charges for one line transferred from the vertical CCD and outputs the signal charges to the horizontal CCD.
In the vertical line flaw suppression means, the potential potential when transferring the signal charge between the vertical CCD and the line memory and / or the line memory and the horizontal CCD becomes steep toward the subsequent stage. 5. The imaging apparatus according to claim 1, wherein the imaging apparatus is a voltage adjusting unit that increases a voltage applied to the line memory and / or the horizontal CCD.
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