(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素に対応してマトリクス状に形成された３原色フィルタにより色コーディングされた受光部を有する固体撮像素子と、
上記固体撮像素子から撮像信号として得られる三原色信号について、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・の色フィルタ配列の水平ラインのＲ画素から得られるＲ信号とＧ画素から得られるＧｒ信号と、Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・の色フィルタ配列の色配列の水平ラインのＧ画素から得られるＧｂ信号とＢ画素から得られるＢ信号を同時信号としたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を検波する４チャンネルの信号検波手段と、
上記Ｒ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を増幅する各チャンネルの利得が独立に制御可能な４チャンネルの可変利得増幅手段と、
上記信号検波手段の検波出力に基づいて、無彩色の画像に対して上記可変利得増幅手段により増幅されたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号の各信号レベルが互いに等しくなるように上記可変利得増幅手段の各チャンネルの利得を制御する利得制御手段と
を備え、
上記利得制御手段は、上記４チャンネルの信号検波手段の検波出力が供給される平均値演算部と、上記４チャンネルの信号検波手段の上記Ｒ信号，Ｂ信号の各検波出力が供給されるとともに上記平均値演算部による演算結果が供給される演算部とからなり、上記４チャンネルの可変利得増幅手段に入力されるＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルに対して、上記平均値演算部による演算結果として得られる上記Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の信号レベルの平均値と上記Ｒ信号，Ｂ信号の各検波出力に基づいて、上記演算部により上記４チャンネルの可変利得増幅器の各チャンネルの利得を制御することで、ホワイトバランスをとるカラー撮像装置。
【請求項２】
上記利得制御手段は、上記信号検波手段の検波出力に基づいて、予め算出した固定の補正比率を用いてＧｒ信号及びＧｂ信号のチャンネルの利得を補正する請求項１記載のカラー撮像装置。
【請求項３】
上記利得制御手段は、上記信号検波手段の検波出力に基づいて、Ｇｒ信号とＧｂ信号の振幅差を検出し、その振幅差から算出した補正比率を算出し、Ｇｒ信号及びＧｂ信号のチャンネルの利得を上記補正比率で補正する請求項１記載のカラー撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、単板式のカラー撮像装置及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ(Charge Coupled Device) イメージャ等の固体撮像素子を用いた単板式のカラー撮像装置においては、ＣＣＤイメージャの各画素に対応した位置にＲ，Ｇ，Ｂに対応した三原色フィルタが配設されている。そして、このカラー撮像装置においては、ＣＣＤに入力する光に基づいて輝度信号を作成するとともに、三原色フィルタを介してＣＣＤに入力する光に応じて色信号を作成している。このとき、カメラ装置においては、三原色フィルタが配されたＣＣＤの各画素毎に入力する光に応じてＲ，Ｇ，Ｂに対応した色信号を作成している。
【０００３】
このようなカラー撮像装置におけるＣＣＤは、１つの画素毎にＲ，Ｇ，Ｂを有する色フィルタが配されており、例えば水平方向にＲ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・という配列となされている。そして、このカメラ装置においては、各画素に対応して配された三原色フィルタに対応して色信号を作成している。したがって、このようなＣＣＤにおいては、Ｒの色フィルタが配されている画素においてはＧに対応した色信号が生成されないこととなり、Ｇに対応した色信号を補間して生成する必要がある。
【０００４】
すなわち、各画素において水平方向から補間して補間画像を得るときには、水平方向において隣接する画素データを加算処理して平均を計算することで補間を行う。また、垂直方向から補間するときには、水平方向と同様に、垂直方向において隣接する画素データを加算処理して、平均を計算することで補間を行う。そして、ＣＣＤの画素上に例えばＲを示す色フィルタが配されている場合、Ｇを示す色信号を上述した補間を行うことでＧを示す信号を生成する。また、補間を行って画素データを生成するときに、垂直方向及び水平方向における相関を示す相関値を検出する。この相関値を検出するときには、周囲に配された画素の信号をフィルタを用いて計算することで垂直方向における相関値及び水平方向における相関値を算出する。そして、このカラー撮像装置においては、相関値を用いて補間して得た補間画素データに重み付けを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ＣＣＤの画素に各受光部には一般に感度差があるので、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・の色フィルタ配列の水平ラインのＧ画素から得られるＧ信号とＧ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・の色フィルタ配列の色配列の水平ラインのＧ画素から得られるＧ信号には各受光部の感度差に起因する振幅差を生じるので、単板式のカラー撮像装置においては、水平ライン毎にそのラインの画素の色信号から輝度信号を生成すると、水平ライン間で輝度信号に振幅差を生じ、モニタリング画像やキャプチャ画像に横縞状のノイズとなって現れるという問題点があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、ＣＣＤの各受光部の感度差に起因して水平ライン間で輝度信号に生じる振幅差をなくし、モニタリング画像やキャプチャ画像に現れる横縞状のノイズを軽減できるようにした単板式の固体カラー撮像装置及びその制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る固体カラー撮像装置は、画素に対応してマトリクス状に形成された３原色フィルタにより色コーディングされた受光部を有する固体撮像素子と、上記固体撮像素子から撮像信号として得られる三原色信号について、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・の色フィルタ配列の水平ラインのＲ画素から得られるＲ信号とＧ画素から得られるＧｒ信号と、Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・の色フィルタ配列の色配列の水平ラインのＧ画素から得られるＧｂ信号とＢ画素から得られるＢ信号を同時信号としたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を検波する４チャンネルの信号検波手段と、上記Ｒ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を増幅する各チャンネルの利得が独立に制御可能な４チャンネルの可変利得増幅手段と、上記信号検波手段の検波出力に基づいて、無彩色の画像に対して上記可変利得増幅手段により増幅されたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号の各信号レベルが互いに等しくなるように上記可変利得増幅手段の各チャンネルの利得を制御する利得制御手段とを備え、上記利得制御手段は、上記４チャンネルの信号検波手段の検波出力が供給される平均値演算部と、上記４チャンネルの信号検波手段の上記Ｒ信号，Ｂ信号の各検波出力が供給されるとともに上記平均値演算部による演算結果が供給される演算部とからなり、上記４チャンネルの可変利得増幅手段に入力されるＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルに対して、上記平均値演算部による演算結果として得られる上記Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の信号レベルの平均値と上記Ｒ信号，Ｂ信号の各検波出力に基づいて、上記演算部により上記４チャンネルの可変利得増幅器の各チャンネルの利得を制御することで、ホワイトバランスをとることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【０００９】
本発明は、例えば図１に示すような構成の固体カラー撮像装置１０に適用される。
【００１０】
この固体カラー撮像装置１０は、撮像光学系１１により被写体像が撮像面に結像される１枚のＣＣＤ(Charge Coupled Device) イメージャ（以下ＣＣＤという）１２を備える単板式の固体カラー撮像装置であって、このＣＣＤ１２からＳ／Ｈ・ＡＧＣ回路１３を介して取り出される撮像信号が供給されるＡ／Ｄ変換回路１４と、このＡ／Ｄ変換回路１４からデジタル化した撮像信号が供給されるホワイトバランス処理部１５と、このホワイトバランス処理部１５によりホワイトバランス調整された撮像信号が供給される撮像信号処理部１６、この撮像信号処理部１６により生成される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂが供給される圧縮／変換処理部１７などからなる。
【００１１】
上記ＣＣＤ１２は、その構造を図２に模式的に示すように、マトリクス状に配設された画素に対応する複数の受光部Ｓと、各受光部Ｓの水平方向の一側に沿って垂直ライン毎に設けられた垂直転送レジスタＶＲと、各垂直転送レジスタＶＲの終端側に設けられた水平転送レジスタＨＲとを備えるインターライントランスファ型のＣＣＤであり、Ｒ（レッド）の光を透過する領域とＧ（グリーン）の光を透過する領域とＢ（ブルー）の光を透過する領域とが受光部Ｓすなわち画素に対応してマトリクス状に形成された三原色フィルタにより色コーディングされている。上記三原色フィルタは、各色の光を透過する領域が水平方向にＲ，Ｇ，Ｒ，Ｇ・・・又はＧ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・に配設され、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ・・・の色フィルタ配列の水平ライン（ＲＧラインという）とＧ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・の色フィルタ配列の水平ライン（ＧＢラインという）が交互に設けられている。以下、上記三原色フィルタにより色コーディングされた各受光部Ｓに対応する各画素を、その色コーディングに対応してＲ画素，Ｇ画素及びＢ画素といい、ＲＧラインのＧ画素とＧＢラインのＧ画素を区別するためにＲＧラインのＧ画素をＧｒ画素とよび、ＧＢラインのＧ画素をＧｂ画素と呼ぶことにする。
【００１２】
上記ＣＣＤ１２は、上記撮像光学系１１を介して入射される撮像光の光量に応じて各受光部Ｓにより得られる撮像電荷が、垂直ライン毎に垂直転送レジスタＶＲに転送され、各垂直転送レジスタＶＲから水平転送レジスタＨＲを介して１水平ライン分ずつ読み出される。
【００１３】
上記Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路１３は、上記ＣＣＤ１２から線順次に読み出される撮像電荷を一画素毎にサンプル／ホールドするとともにゲイン調整し、図３に示すように線順次の撮像信号としてＡ／Ｄ変換回路１４に供給する。
【００１４】
上記Ａ／Ｄ変換回路１４は、上記線順次の撮像信号を画素単位すなわち点順次にデジタル化してホワイトバランス処理部１５に供給する。
【００１５】
上記ホワイトバランス処理部１５は、その構成を図４に示してあるように、上記Ａ／Ｄ変換回路１４によりデジタル化された点順次の撮像信号をＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号として取り出す信号セレクタ１５１と、この信号セレクタ１５１により取り出されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号が供給されるＷＢ増幅回路１５２及びＷＢ検波回路１５３と、上記ＷＢ検波回路１５３による検波出力が供給される演算処理回路１５４からなる。
【００１６】
上記ＷＢ増幅回路１５２は、Ｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｒ、Ｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｂ、Ｇｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｒ及びＧｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｂを備える４チャンネルの増幅回路であって、各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｒgain，Ｂgain，Ｇｒgain，Ｇｂgainが上記演算処理回路１５４により独立に制御されるようになっている。
【００１７】
また、上記ＷＢ検波回路１５３は、Ｒ信号用の検波器１５３ｒ、Ｂ信号用の検波器１５３ｂ、Ｇｒ信号用の検波器１５３ｇｒ及びＧｂ信号用の検波器１５３ｇｂを備える４チャンネルの検波回路であって、各検波器１５３ｒ，１５３ｂ，１５３ｇｒ，１５３ｇｂの検波出力を上記演算処理回路１５４に供給するようになっている。
【００１８】
上記演算処理回路１５４は、上記ＷＢ検波回路１５３の各検波器１５３ｇｒ，１５３ｇｂの検波出力が供給される平均値演算部１５４Ａと、上記ＷＢ検波回路１５３の各検波器１５３ｒ，１５３ｂの検波出力が供給されるとともに上記平均値演算部１５４Ａによる演算結果が供給されるＷＢ演算部１５４Ｂとを備える。この演算処理回路１５４は、ＣＰＵにより構成されている。
【００１９】
この演算処理回路１５４は、上記信号セレクタ１５１により取り出されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号について、無彩色の画像に対して各信号レベルが互いに等しくなるように、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｒgain，Ｂgain，Ｇｒgain，Ｇｂgainを決定する。すなわち、各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂに入力されるＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＲ，Ｂ，Ｇｒ，Ｇｂに対して、例えば平均値演算部１５４ＡによりＧｒ信号，Ｇｂ信号の信号レベルの平均値をもとめておき、各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂから出力されるＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＲ’，Ｂ’，Ｇｒ’，Ｇｂ’とすると、
Ｒ’ ＝Ｒ×Ｒ_amp
Ｂ’  ＝Ｂ×Ｂ_amp
Ｇｒ’＝Ｇｒ×Ｇｒ_amp＝Ｇｒ×１×Ｇｒcomp
Ｇｂ’＝Ｇｂ×Ｇｂ_amp＝Ｇｂ×１×Ｇｂcomp
（ただし、Ｇｒcomp及びＧｂcompは、Ｇｒcomp＋Ｇｂcomp＝２となる値に設定する。）
となるように、ＷＢ演算部１５４Ｂにより各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｒgain，Ｂgain，Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｒ_amp，Ｂ_amp，Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを制御することで、ホワイトバランスをとる。
【００２０】
さらに、上記撮像信号処理部１６は、その構成を図５に示してあるように、上記ホワイトバランス処理部１５によりホワイトバランス調整されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号が供給されるγ補正回路１６Ａと、このγ補正回路１６Ａによりγ補正されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号が供給される輝度信号生成回路１６Ｂ及び色差マトリクス回路１６Ｃを備える。
【００２１】
この撮像信号処理部１６では、上記ホワイトバランス処理部１５によりホワイトバランス調整されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号に対してγ補正回路１６Ａによりγ補正を行い、このγ補正回路１６Ａによりγ補正されたＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の同時信号から輝度信号生成回路１６Ｂにより輝度信号Ｙを生成するとともに色差マトリクス回路１６Ｃにより色差信号Ｃｒ，Ｃｂを生成する。
【００２２】
そして、圧縮／変換処理部１７は、上記撮像信号処理部１６から供給される輝度信号Ｙ及び色差信号Ｃｒ，Ｃｂに対し、メモリに書き込むための圧縮処理や映像信号として出力するための変換処理を施す。
【００２３】
この固体カラー撮像装置１０では、撮像中の画像をモニターするためのモニタリング画像（スルー画）やキャプチャ時の静止画像は、上記撮像信号処理部１６の輝度信号生成回路１６Ｂにより、ＲＧラインの輝度信号ＹがＲ信号とＧｒ信号から生成され、ＧＢラインの輝度信号ＹがＢ信号とＧｒ信号から生成され、上記圧縮／変換処理部１７から例えばＮＴＳＣ信号としてモニター用画像信号が出力される。
ここで、上記ＣＣＤ１２の各受光部Ｓには一般に感度差があるので、ＲＧラインのＧｒ画素から得られるＧｒ信号とＧＢラインのＧｂ画素から得られるＧｂ信号には、各受光部Ｓの感度差に起因する振幅差を生じる。したがって、Ｒ信号とＧｒ信号から生成されたＲＧラインの輝度信号ＹとＢ信号とＧｒ信号から生成されたＧＢラインの輝度信号Ｙは、上記ＣＣＤ１２の各受光部Ｓの感度差に起因する振幅差を伴うので、モニタリング画像やキャプチャ画像に横縞状のノイズとなって現れる虞があるが、この固体カラー撮像装置１０では、上記ホワイトバランス処理部１５において、上述のように４チャンネルの可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｒgain，Ｂgain，Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｒ_amp，Ｂ_amp，Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを制御することで、Ｇｒ’信号とＧｂ’信号の信号レベルを一致させることができ、モニタリング画像やキャプチャ画像に横縞状のノイズを軽減することができる。
【００２４】
この固体カラー撮像装置１０では、上記Ｒ信号とＧｒ信号から生成されたＲＧラインの輝度信号ＹとＢ信号とＧｒ信号から生成されたＧＢラインの輝度信号Ｙの振幅差を解消するために、上記ホワイトバランス処理部１５におけるＧｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｒ及びＧｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｂの各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを上記演算処理回路１５４により例えば図６のフローチャートに示す手順に従って設定する。
【００２５】
この図６のフローチャートに示す利得設定の処理手順は、Ｇｒ信号とＧｂ信号の振幅差を解消するために、各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの補正比率をそれぞれ固定値で設定するようにしたものである。この利得設定処理では、予めＧｒ信号とＧｂ信号の振幅差を計算しておいて、ホワイトバランス処理後のＧｒ信号とＧｂ信号に振幅差が生じないような各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの補正比率を固定値として設定し、補正を行う。
【００２６】
すなわち、上記ホワイトバランス処理部１５の演算処理回路１５４は、先ずＷＢ検波回路１５３の検波出力を取り込み（ステップＳ１）、次にモードの判断や入射光の判断等を行う（ステップＳ２）。
【００２７】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ２で行つたモードの判断及び入射光の判断等の結果に従い、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂの利得Ｒgain，Ｂgainの値Ｒ_amp，Ｂ_ampを決定する（ステップＳ３）。
【００２８】
さらに、上記演算処理回路１５４は、あらかじめＧｒ信号とＧｂ信号の振幅差を計算し、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂから出力されるホワイトバランス処理後のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ’，Ｇｂ’すなわち振幅が等しくなるように設定しておいた固定値ｃ_Gr，ｃ_Gbをそのまま補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompとする（ステップＳ４）。
【００２９】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampとして通常使用される値（例として×１）に補正比率Ｇｒcomp，ＧｂcompをかけたものをそれぞれＧｒ_amp，Ｇｂ_ampとする（ステップＳ５）。
【００３０】
上記図６に示したフローチャートの手順に従った利得設定処理は、通常のホワイトバランス制御を行う利得設定処理からの変更分も非常に少なく、非常に簡易に変更が行える。しかし、この利得設定処理では、振幅差をあらかじめ計算し、補正比率を割り出す必要があり、また、ＣＣＤのばらつきが大きく、あらかじめ想定した振幅差と異なるものがあった場合に、ホワイトバランス処理後のＧｒ信号とＧｂ信号の振幅差を補正しきれない。また、被写体の状況により、Ｇｒ信号とＧｂ信号の差の変動が大きい場合にも、補正しきれなくなる可能性がある。しかし、ＣＣＤのばらつきが少ないことがわかっている時や、被写体の状況によりＧｒ信号とＧｂ信号の差が少ない場合には、通常のホワイトバランス制御を行う利得設定処理からの変更が容易なため、有効な方法である。
【００３１】
また、この固体カラー撮像装置１０では、上記Ｒ信号とＧｒ信号から生成されたＲＧラインの輝度信号ＹとＢ信号とＧｒ信号から生成されたＧＢラインの輝度信号Ｙの振幅差を解消するために、上記ホワイトバランス処理部１５におけるＧｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｒ及びＧｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｂの各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを上記演算処理回路１５４により例えば図７のフローチャートに示す手順に従って設定するようにしてもよい。
【００３２】
この図７のフローチャートに示す利得設定の処理手順は、Ｇｒ信号とＧｂ信号との振幅差を解消するため、Ｇｒgain及びＧｂgainの補正比率を１台１台計算しておくことにより決定し、ＣＣＤのばらつきが大きかった場合にも対応できるようにしたものである。この利得設定処理では、あらかじめＧｒ信号とＧｂ信号の振幅差が生じないようなＧｒgain，Ｇｂgainの補正比率を、製造時に１台１台計算させ、ＥＥＰＲＯＭなどのメモリに入力しておくことで、ホワイトバランス処理後のＧｒ信号とＧｂ信号が等しくなるようなＧｒgain，Ｇｂgain補正比率をメモリから読み込んで設定し、補正を行う。
【００３３】
すなわち、上記ホワイトバランス処理部１５の演算処理回路１５４は、先ずＷＢ検波回路１５３の検波出力を取り込み（ステップＳ１１）、次にモードの判断や入射光の判断等を行う（ステップＳ１２）。
【００３４】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ１２で行つたモードの判断及び入射光の判断等の結果に従い、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂの利得Ｒgain，Ｂgainの値Ｒ_amp，Ｂ_ampを決定する（ステップＳ１３）。
【００３５】
さらに、上記演算処理回路１５４は、この固体カラー撮像装置１０（デジタルカメラ）製造時に、あらかじめＧｒ信号とＧｂ信号の振幅差を計算し、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂから出力されるホワイトバランス処理後のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ’，Ｇｂ’すなわち振幅が等しくなるように計算してメモリに取り込んでおいた値ｍ_Gr，ｍ_Gbを補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompとする（ステップＳ１４）。
【００３６】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampとして通常使用される値（例として×１）に補正比率Ｇｒcomp，ＧｂcompをかけたものをそれぞれＧｒ_amp，Ｇｂ_ampとする（ステップＳ１５）。
【００３７】
ここで、デジタルカメラ製造時に１台１台行うＧｒgain／Ｇｂgainの補正比率計算ルーチンを図８に示す。
【００３８】
すなわち、図８に示す補正比率計算ルーチンでは、上記演算処理回路１５４は、ある同一被写体を撮像した時の、ＷＢ検波回路１５３からの検波結果を取り込み（ステップＳ２１）、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂから出力されるホワイトバランス処理後のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ’，Ｇｂ’すなわち振幅がＧ（ホワイトバランス処理前のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ，Ｇｂの平均値）となるように、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompの値ｍ_Gr，ｍ_Gbを決定する（ステップＳ２２）。
【００３９】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ２２で決定した補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompの値ｍ_Gr，ｍ_Gbをメモリに書き込み（ステップＳ２３）、図７に示す通常ルーチンでいつでも使用できるようにする。
【００４０】
上記図７に示したフローチャートの手順に従った利得設定処理は、ＣＣＤのばらつきが大きく、補正量を固定値とはできない場合に、デジタルスチルカメラ製造時に１台１台データを取り込み、補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompの値ｍ_Gr，ｍ_Gbをメモリに書き込むことにより、ＣＣＤのばらつきを吸収できる。ただし、被写体の状況により、Ｇｒ信号とＧｂ信号の差の変動が大きい場合には、補正しきれなくなる可能性がある。しかし、ＣＣＤのばらつきは大きいが、被写体の状況によりＧｒ信号とＧｂ信号の差が少ない場合には、通常ルーチンを変えることなく、製造時に１回だけ補正比率計算をさせるだけでよく、変更が容易なため、有効な方法である。
【００４１】
さらに、この固体カラー撮像装置１０では、上記Ｒ信号とＧｒ信号から生成されたＲＧラインの輝度信号ＹとＢ信号とＧｒ信号から生成されたＧＢラインの輝度信号Ｙの振幅差を解消するために、上記ホワイトバランス処理部１５におけるＧｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｒ及びＧｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｂの各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを上記演算処理回路１５４により例えば図９のフローチャートに示す手順に従って設定するようにしてもよい。
【００４２】
この図９のフローチャートに示す利得設定処理では、Ｇｒ信号とＧｂ信号との振幅差を解消するため、演算処理回路１５４において、ＷＢ検波回路１５３からの検波出力から、Ｇｒ信号とＧｂ信号の振幅差を計算し、各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの補正比率を決定することで、どんな振幅差になろうとも、確実に補正を行う。
【００４３】
すなわち、上記ホワイトバランス処理部１５の演算処理回路１５４は、先ずＷＢ検波回路１５３の検波出力を取り込み（ステップＳ３１）、次にモードの判断や入射光の判断等を行う（ステップＳ３２）。
【００４４】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ３２で決定した補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompの値ｍ_Gr，ｍ_Gbをメモリに書き込み（ステップＳ２３）、図７に示す通常ルーチンでいつでも使用できるようにする。
【００４５】
次に、上記演算処理回路１５４は、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂから出力されるホワイトバランス処理後のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ’，Ｇｂ’すなわち振幅がＧ（ホワイトバランス処理前のＧｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルＧｒ，Ｇｂの平均値）となるように、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompを決定する（ステップＳ３４）。
【００４６】
また、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ３４で算出した補正比率Ｇｒcomp，ＧｂcompにＬＰＦをかける（ステップＳ３５）。これにより、上記ＷＢ検波回路１５３によるＧｒ信号とＧｂ信号の検波結果の変動による補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompへの影響を少なくする。
【００４７】
さらに、上記演算処理回路１５４は、上記ステップＳ３５でＬＦＰをかけた補正比率Ｇｒcomp，Ｇｂcompにリミッタをかけ（ステップＳ３６）、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｒ，１５２ｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainが予想範囲外の値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampにならないようにする。
【００４８】
そして、上記演算処理回路１５４は、上記ＷＢ増幅回路１５２の各可変利得増幅器１５２ｇｒ，１５２ｇｂの利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampとして通常使用される値（例として×１）に補正比率Ｇｒcomp，ＧｂcompをかけたものをそれぞれＧｒ_amp，Ｇｂ_ampとする（ステップＳ３７）。
【００４９】
上記図９に示したフローチャートの手順に従った利得設定処理では、通常のホワイトバランス制御を行う利得設定処理からの変更分もそれほどない上に、ＣＣＤのばらつきが大きい場合や、被写体の状況により、Ｇｒ信号とＧｂ信号との振幅差が変動した場合にも問題なく追従でき、有効な方法である。
【００５０】
以上、上記Ｒ信号とＧｒ信号から生成されたＲＧラインの輝度信号ＹとＢ信号とＧｒ信号から生成されたＧＢラインの輝度信号Ｙの振幅差を解消するために、上記ホワイトバランス処理部１５におけるＧｒ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｒ及びＧｂ信号用の可変利得増幅器１５２ｇｂの各利得Ｇｒgain，Ｇｂgainの値Ｇｒ_amp，Ｇｂ_ampを上記演算処理回路１５４により設定する三種類の手法を挙げて述べたが、何れの手法も上記演算処理回路１５４を構成するＣＰＵ内のプログラムを多少変更／追加するだけで、モニタリング時の横縞や、キャプチャー時の静止画のノイズが軽減できる。従来のシステム変更をする必要もなく、コストもかからないため、どれも有効な手法である。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、通常使用している検波手段の検波出力を使用し、Ｇｒ信号とＧｂ信号との振幅差を計算して求め、ホワイトバランス処理後のＧｒ信号とＧｂ信号の各振幅が等しくなるような補正比率をかけた利得を設定することにより、モニタリング時の横縞が消え、キャプチャー時の静止画像の圧縮ノイズを軽減できる，ＣＰＵ内の少々の変更をするだけでよいので、手数もさほどかからない。また、従来のシステムを変えることなく、コストもかからない。
【００５２】
すなわち、本発明に係る固体カラー撮像装置では、画素に対応してマトリクス状に形成された３原色フィルタにより色コーディングされた受光部を有する固体撮像素子から撮像信号として得られる三原色信号について、Ｒ，Ｇ，Ｒ，Ｇ，・・・の色フィルタ配列の水平ラインのＲ画素から得られるＲ信号とＧ画素から得られるＧｒ信号と、Ｇ，Ｂ，Ｇ，Ｂ・・・の色フィルタ配列の色配列の水平ラインのＧ画素から得られるＧｂ信号とＢ画素から得られるＢ信号を同時信号としたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を増幅する４チャンネルの可変利得増幅手段の各チャンネルの利得を、上記Ｒ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号を検波する４チャンネルの信号検波手段の検波出力に基づいて利得制御手段により制御し、上記利得制御手段により、上記４チャンネルの可変利得増幅手段に入力されるＲ信号，Ｂ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の各信号レベルに対して、平均値演算部による演算結果として得られる上記Ｇｒ信号，Ｇｂ信号の信号レベルの平均値と上記Ｒ信号，Ｂ信号の各検波出力に基づいて、演算部により上記４チャンネルの可変利得増幅器の各チャンネルの利得を制御することで、無彩色の画像に対して上記可変利得増幅手段により増幅されたＲ信号，Ｇｒ信号，Ｇｂ信号，Ｂ信号の各信号レベルが互いに等しくなるようにホワイトバランスをとるので、固体撮像素子の各受光部の感度差に起因して水平ライン間で輝度信号に生じる振幅差をなくすことができる。
【００５３】
したがって、本発明によれば、ＣＣＤの各受光部の感度差に起因して水平ライン間で輝度信号に生じる振幅差をなくし、モニタリング画像やキャプチャ画像に現れる横縞状のノイズを軽減できるようにした単板式の固体カラー撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した固体カラー撮像装置の構成を示すブロック回路図である。
【図２】上記固体カラー撮像装置におけるＣＣＤイメージャの構成を模式的に示す図である。
【図３】上記ＣＣＤイメージャから撮像出力として得られる撮像信号のデータの並びを示す図である。
【図４】上記固体カラー撮像装置におけるホワイトバランス処理部の構成を示すブロック図である。
【図５】上記固体カラー撮像装置における撮像信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図６】上記ホワイトバランス処理部の演算処理回路により実行される利得設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】上記演算処理回路により実行される他の利得設定の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】上記演算処理回路により実行される他の利得設定の処理において、予め実行される補正比率計算ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】上記演算処理回路により実行されるさらに他の利得設定の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  固体カラー撮像装置、１１  撮像光学系、１２  ＣＣＤイメージャ、１３  Ｓ／Ｈ・ＡＧＣ回路、１４  Ａ／Ｄ変換回路、１５  ホワイトバランス処理部、１６  撮像信号処理部、１７  圧縮／変換処理部、１５１  信号セレクタ、１５２  ＷＢ増幅回路、１５２ｒ，１５２ｂ，１５２ｇｒ，１５２ｇｂ  可変利得増幅器、１５３  ＷＢ検波回路、１５３ｒ，１５３ｂ，１５３ｇｒ，１５３ｇｂ  検波器、１５４  演算処理回路、１５４Ａ  平均値演算部、１５４Ｂ  ＷＢ演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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