JP2000152098A

JP2000152098A - 映像信号処理装置

Info

Publication number: JP2000152098A
Application number: JP10319359A
Authority: JP
Inventors: Kikuo Kobayashi; 貴久生小林; Kazuhiko Kikuchi; 和彦菊地
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】撮像装置の撮像素子が原因で発生するＯＢ段
差を、回路的に、しかも一回の調整で、温度変化に正確
に追従するＯＢ段差補正を可能とした映像信号処理装置
を提供する。【解決手段】撮像素子から得られる映像信号のＯＢレ
ベル算出手段91と係数演算手段92と減算回路93とを備
え、ＯＢレベル算出手段91の出力に係数演算回路92で係
数を掛け、温度変化が生じた場合にも正確に追従するＯ
Ｂ段差信号を生成し、減算回路93を用いて撮像素子から
得られる映像信号95からＯＢ段差信号を減算することに
より補正誤差が生じないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置（テレビカ
メラ）における映像信号処理装置に関し、特に撮像素子
のＯＢレベルと映像信号の黒レベルとの差であるＯＢ段
差を回路的に、しかも一回の調整で、温度変化に正確に
追従するＯＢ段差補正を可能とするよう構成したもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】まず、ここではＯＢ段差の発生原因につ
いて述べて、次に従来のＯＢ段差補正の方法やＯＢ段差
補正を搭載した撮像装置について説明する。

【０００３】撮像素子の画素部について説明する。撮像
素子の構造は電荷転送手段（ＣＣＤやＭＯＳスイッチ）
に依存するため、ここではＣＣＤ型撮像素子の構造を図
１５に示す。なお、ＭＯＳ型撮像素子でも画素部の構造
は基本的に同じであるので省略する。またここでは二次
元の撮像素子の構造を示すが、一次元の撮像素子でも画
素部の基本構造は変わらないので省略する。

【０００４】ＣＣＤ型撮像素子は複数の画素102がマト
リックス状に配列され、縦の画素列の左側にＣＣＤ構造
の垂直転送部103が設けられた撮像部104と、撮像部104
の下側に配された水平転送部105と、水平転送部105の終
段に接続された出力アンプ106とを備えて成る。

【０００５】撮像部104は、光電変換をする有効画素部1
07と、黒レベルを規定するための光学的黒領域（以下Op
tical Black ＯＢ部と呼ぶ。一般には有効画素部に対
して無効画素部とも呼ばれる）108が設けられ、ＯＢ部1
08の全面はアルミ遮光膜109B（図１７参照）が形成され
る。

【０００６】図１７は、ＯＢ段差の発生原因を撮像素子
の構造をもとに説明するために準備したもので、図１５
のＡ−Ｂ線上の断面構造を示す。この例ではＮ型の半導
体基板111上のＰ型ウェル領域112に、Ｎ型不純物拡散領
域113と、垂直転送部103を構成するＮ型転送チャネル領
域114並びにＰ型のチャネルストップ領域115が形成さ
れ、上記Ｎ型不純物拡散領域113上にＰ型正電荷蓄積領
域116が形成される。

【０００７】Ｎ型不純物拡散領域113とＰ型ウェル領域1
12とのＰＮ接合によるフォトダイオードによって画素部
102が構成される。

【０００８】垂直転送部103を構成する転送チャネル領
域114、チャネルストップ領域115及び読み出しゲート部
118上には、ゲート絶縁膜122が形成され、更にその上に
は多結晶シリコンからなる転送電極123が形成される。

【０００９】転送電極123上及び正電荷蓄積領域116上を
含む全面にリン・シリケードガラス（ＰＳＧ）から成る
層間絶縁膜124が積層される。有効画素部107では、画素
部102を除く他の垂直転送部103を含む領域上に、上記層
間絶縁膜124を介してアルミ遮光膜109Aが選択的に形成
される。一方ＯＢ部108では、画素部102、垂直転送部10
3を含む上面全てに上記層間絶縁膜124を介してアルミ遮
光膜109Bが形成される。更に層間絶縁膜124及びアルミ
遮光膜109A、109Bの上には表面保護膜125が全面に形成
される。

【００１０】画素部102は一般にフォトダイオードが用
いられる。フォトダイオードの空乏層において、入射光
により発生した正孔が蓄積されるに従ってフォトダイオ
ードの電位が上昇する。この正孔による信号Ｖpは次式
で表される。Ｖp＝（Ｑp＋Ｑd）／Ｃ（１）ここでＱp＝Ａe・Ｉp・ｔs （２）なお、Ｑpはフォトダイオードで発生する電荷量、Ａeは
開口面積、Ｉpは光電流密度、ｔsは電荷蓄積時間、Ｑd
は主にフォトダイオード表面で発生する暗電流（若干の
表面準位の残存により画素部102に光が当たらない状態
でも発生する電荷）であり、図１９に示すように温度が
８度上昇すると約２倍になる。Ｃは空乏層の容量であ
る。

【００１１】次に、図１５を用いてＯＢ（Optical Blac
k）部108について説明する。ＯＢ部108は、撮像素子の
画素部のうち光電変換を行なう有効画素部107と同一構
成の画素上にアルミ遮光膜109Bを設けたものであり、フ
ォトダイオードの電位Ｖpのうち、Ｑpの項がゼロにな
り、Ｑdの項のみが残り、更に温度が一定ならば、Ｖpは
入射光量に依存せず一定になる。このためＯＢ部108の
信号は基準電位として用いられる。

【００１２】温度が変化した場合においては、図１８で
示す一般的な撮像装置で撮像素子１の出力信号のＯＢ
（Optical Black）部分をクランプ回路４でクランプす
ることにより、暗電流の変化による映像信号の黒レベル
の変化を押さえることができる。通常ＯＢ（Optical Bl
ack）は図１６に示すように垂直ＯＢ部1081と、水平Ｏ
Ｂ部1082が設けられる。また、画素が存在しない垂直転
送手段のみの空送り部1083が存在する。

【００１３】次に、ＯＢ（Optical Black）段差の発生
原因について述べる。有効画素部107の信号をＶp1、Ｏ
Ｂ部108の信号をＶp2とすれば、式（１）により、Ｖp1＝（Ｑp＋Ｑd）／Ｃ（３）ＯＢ部108は入射光量がゼロであるためＱpがゼロとなっ
てＶp2＝Ｑd／Ｃ（４）入射光量がゼロの暗時においては、式（３）でもＱp＝
０となって△Ｖ＝Ｖp1−Ｖp2で定義される暗時出力差い
わゆるＯＢ段差は △Ｖ＝（０＋Ｑd）／Ｃ−Ｑd／Ｃ＝０（５）となる。

【００１４】しかしながら実際は次の原因により△Ｖ＝
０とはならない。主な原因の一つ目としては、Ｑdのバ
ラツキである。

【００１５】画素部102には表面準位が存在するため、
温度に依存する暗電流が流れるが、微少な信号を扱う撮
像素子では、暗電流がノイズの原因となるので、画素部
102の開口面側の表面準位を下げるために水素アニール
処理を行なう。

【００１６】水素アニール処理によりアルミ遮光膜109
A、109Bに水素が含まれるようになり、この水素が拡散
して表面準位が下がり、暗電流が減少する。ＯＢの構造
や製造方法により、ＯＢ部と有効画素部との間に水素ア
ニール処理の不均一性が生じる場合がある。有効画素部
107ではアルミ遮光膜109Aが画素部102上で開口される。

【００１７】一方、ＯＢ部108上ではアルミ遮光膜109B
が画素部102上に形成されるために、ＯＢ部108の方が、
有効画素部107の画素部102と比較して、水素アニール効
果が大きく、表面準位が少なくなり、その結果として暗
電流成分Ｑdに差が生じる。

【００１８】また、二つ目の原因としては、アルミ遮光
膜109Bがフォトダイオードに距離的に近い場合、フォト
ダイオードとアルミ遮光膜109B間で寄生容量を生じるた
め空乏層の容量Ｃに差が生じる。

【００１９】以上二つの原因を式で表現する。有効画素
部の信号をＶp1、ＯＢ部の信号をＶp2、有効画素部の暗
電流成分をＱd1、ＯＢ部の暗電流成分をＱd2、有効画素
部のフォトダイオードの空乏層の容量をＣ1、ＯＢ部の
フォトダイオードの空乏層の容量をＣ2とすると、Ｖp1＝（Ｑp＋Ｑd1）／Ｃ1 （６）Ｖp2＝Ｑd2／Ｃ2 （７）従って入射光量がゼロにおける△Ｖは、式（６）でＱp
＝０となって、 △Ｖ＝Ｑd1／Ｃ1−Ｑd2／Ｃ2 （８）となる。

【００２０】撮像素子を用いる撮像装置において、撮像
素子のＯＢ段差は、映像信号の黒レベル基準信号に対す
るオフセットレベルとなる。

【００２１】撮像素子の出力映像信号の増幅には、高照
度時における必要以上の白レベルを圧縮するために利得
を低減し、低照度時における感度を確保するために利得
を増大するＡＧＣ増幅器が一般に用いられる。また、受
像機側のブラウン管には、印可電圧をｘ、発光時の輝度
をｙとした時、図２０で示される非線形特性があるた
め、撮像装置側で予め、図２０で示される逆の非線形処
理を行なうガンマ処理を施し、撮像装置と受像機からな
るシステム全体で、撮像装置の入射光量と受像機の発光
輝度を線形にしている。

【００２２】低照度時において、図１８における撮像素
子１の信号は撮像装置の出力12に至るまでに、ＡＧＣ増
幅器３や信号処理回路10の内部のガンマ処理によって約
30ｄＢ増幅される。この増幅はＯＢを基準として行なわ
れるため、ＯＢ段差があると、これが増幅されて映像信
号のペデスタル変動として出力され、映像信号の劣化を
招く。ＯＢ段差が５ｍＶとすると映像信号のペデスタル
変動は約160ｍＶとなり無視しえないものとなる。

【００２３】次に、従来例について説明する。従来のＯ
Ｂ段差補正回路を搭載した撮像装置の例を図２１に示
す。また、図２１の中のＯＢ段差補正回路９について詳
細に説明する図として図２２乃至図２４をそれぞれ示
す。従来例はコスト的な観点からアナログ的にＯＢ段差
を補正するものが多い。

【００２４】第１のＯＢ段差補正回路の例について図２
１と図２２を用いて説明する。従来の手動で調整するＯ
Ｂ段差補正回路は、撮像素子１からの映像信号を入力す
るＯＢ段差補正回路入力95と、減算回路93と、ＴＧ８か
ら供給されるＯＢレベル算出用パルス97により映像信号
期間に開くアナログスイッチ98と、補正電圧を生成する
可変抵抗99を備えて構成されていた。次に、動作につい
て説明する。まず、ＯＢ段差を手動で調整する場合に
は、ＯＢ段差補正回路出力端子96においてオシロスコー
プ等で観測して、ＯＢ段差がゼロとなるように可変抵抗
99を調整して減算回路93に印加する補正電圧を加減する
ことにより行なっていた。

【００２５】第２のＯＢ段差補正回路の例について図２
１と図２３を用いて説明する。半自動調整型のＯＢ段差
補正回路は、撮像素子１からの映像信号を入力するＯＢ
段差補正回路入力95と、減算回路93と、クランプ回路90
01と、サンプルホールド回路Ａ9002と、サンプルホール
ド回路Ｂ9003と、減算回路9004と、サンプルホールド回
路Ｃ9005を備えて構成されていた。

【００２６】次に、動作について説明する。まず、撮像
装置の起動時に、予めレンズの絞りを閉じた状態で、Ｏ
Ｂレベル算出用パルス97ｘからのゲートパルスによりサ
ンプルホールド回路Ａ9002を動作させる。すると、映像
信号期間における撮像素子１からのＯＢ段差補正回路入
力信号95は当然ＯＢに対応するものとなる。同様に、Ｏ
Ｂ期間を示すＯＢレベル算出用パルス97ｙからのゲート
パルスによりサンプルホールド回路Ｂ9003を動作させ
る。すると、ＯＢ期間における撮像素子１からのＯＢ段
差補正回路入力信号95はＯＢレベルそのものとなる。サ
ンプルホールド回路Ａ9002の出力とサンプルホールド回
路Ｂ9003（ＯＢ部の信号）の出力との差であるＯＢ段差
レベルをサンプルホールド回路Ｃ9005によりサンプルホ
ールドする。

【００２７】次に、撮像装置の通常動作時には、サンプ
ルホールド回路Ｃ9005から読み出したＯＢ段差レベルの
データを、減算回路93によりＯＢ段差補正回路入力95の
撮像素子１からの映像信号から減算することによりＯＢ
段差によるオフセットを補正するというものであった。

【００２８】また、ＯＢ段差は温度により変動するた
め、補正誤差を生じないように、撮像装置を再起動して
レンズの絞りを閉じて、補正値の設定変更をしばしば行
なう必要があった。

【００２９】第３のＯＢ段差補正回路の例について図２
１と図２４を用いて説明する。従来の自動調整型のＯＢ
段差補正回路は図２４に示すように、撮像素子１からの
映像信号を入力するＯＢ段差補正回路入力95と、減算回
路93と、ＴＧ（タイミングジェネレータ）８から供給さ
れるＯＢレベル算出用パルス97により映像信号期間に開
くアナログスイッチ9006と、補正電圧を生成するサーミ
スタ9007と可変抵抗9008を備えて構成されていた。

【００３０】次に、動作について説明する。まず、ＯＢ
段差の初期値を手動で調整する場合には、ＯＢ段差補正
回路出力端子96においてオシロスコープ等で観測して、
ＯＢ段差がゼロとなるように可変抵抗9008を調整して減
算回路93に印加する補正電圧を加減することにより行な
っていた。温度が変化した場合には、サーミスタ9007の
抵抗値の温度依存性を利用して補正電圧を生成して、減
算回路93に印加して行なっていた。

【００３１】また、ＯＢ段差は撮像素子の拡散工程等の
ロットのバラツキにより特性が異なり、サーミスタの抵
抗値の温度依存特性だけで、補正誤差が生じないように
することは、サーミスタ自身の温度依存性のバラツキが
あって、ＯＢ段差補正の補正誤差を伴うものであった。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】上述した第１の例であ
る従来の手動のＯＢ段差補正回路は、手動で可変抵抗を
調整する必要があり、煩わしいという欠点があった。ま
た、温度による補正誤差が生じないように補正値の設定
変更を行なう場合には、可変抵抗の再調整を必要とし
た。

【００３３】第２の例の半自動調整のＯＢ段差補正回路
は、撮像装置の再起動を行ないレンズの絞りを閉じてＯ
Ｂ段差を検出する必要があるという欠点があった。

【００３４】第３の例の自動のＯＢ段差補正回路の場合
には、サーミスタの抵抗値の温度依存特性だけでは撮像
素子のＯＢ段差のバラツキを完全に押さえきれない欠点
があった。

【００３５】本発明は上記従来の問題を解決するために
なされたもので、その目的は、撮像装置の撮像素子が原
因で発生するＯＢ段差を、回路的に、しかも一回の調整
で、温度変化に正確に追従するＯＢ段差補正を可能とし
た映像信号処理装置を提供するものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の発明は、撮像素子から得られる映像信号のＯＢレベル
算出手段と係数演算手段と減算回路を備え、上記ＯＢレ
ベル算出手段の出力に上記係数演算回路で係数を掛け、
ＯＢ段差信号を生成し、上記減算回路を用いて撮像素子
から得られる映像信号からＯＢ段差信号を減算すること
を特徴としたものである。

【００３７】本発明のＯＢ段差算出の原理は次の式で表
される。ＯＢ段差を表す上述の式は、 △Ｖ＝Ｑd1／Ｃ1−Ｑd2／Ｃ2 （８）であった。また、有効画素部のフォトダイオードの空乏
層の容量Ｃ1とＯＢ部のフォトダイオードの空乏層の容
量Ｃ2の間には、Ｃ1＝ｍ・Ｃ2 （９）の関係が成り立つ。

【００３８】同様に有効画素部のフォトダイオードの暗
電流Ｑd1とＯＢ部のフォトダイオードの暗電流Ｑd2の間
には、Ｑd1＝ｎ・Ｑd2 （１０）の関係が成り立つ。そこで式（９）並びに式（１０）を
式（８）に代入すると △Ｖ＝（ｎ・Ｑd2）／（ｍ・Ｃ2）−Ｑd2／Ｃ2 ＝Ｑd2・（ｎ／ｍ−１）／Ｃ2 （１１）ｎ／ｍを改めて定数ｋとおけば △Ｖ＝Ｑd2・（ｋ−１）／Ｃ2 （１２）上述した式（７）を用いると △Ｖ＝Ｖp2（ｋ−１）（１３）となって、ＯＢ部のレベルに係数ｋ−１をかけることで
ＯＢ段差信号が算出できることがわかる。

【００３９】従って、撮像素子から得られる映像信号の
ＯＢレベル算出手段の結果に、係数ｋ−１を乗じて、Ｏ
Ｂ段差信号を生成して、暗時の撮像素子から得られる映
像信号からＯＢ段差信号を減じた結果がゼロになるよう
に、一度だけ係数ｋ−１を調整すれば、温度変化があっ
てＶp2の大きさに変動があっても、常に正確にＯＢ段差
△Ｖを算出できる作用を有する。

【００４０】また、本発明の請求項２に記載の発明は、
請求項１記載のＯＢレベル算出手段が、走査線１本毎に
水平ＯＢを検出して１水平走査期間の周期でＯＢレベル
算出を行なうことを特徴としたものであり、ＯＢ段差補
正が高速に追従できるという作用を有する。

【００４１】また、本発明の請求項３に記載の発明は、
請求項１記載のＯＢレベル算出手段が、複数の走査線の
水平ＯＢを垂直方向にも演算して１垂直走査期間の周期
でＯＢレベル算出を行なうことを特徴としたものであ
り、水平ＯＢに含まれるノイズの影響を低減できるとい
う作用を有する。

【００４２】また、本発明の請求項４に記載の発明は、
請求項１記載のＯＢレベル算出手段が、垂直ＯＢを検出
して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行なうこ
とを特徴としたものであり、垂直ＯＢに含まれるノイズ
の影響を低減できるという作用を有する。

【００４３】また、本発明の請求項５に記載の発明は、
請求項１記載のＯＢレベル算出手段が、複数の走査線の
水平ＯＢを垂直方向にも演算して、更には垂直ＯＢも検
出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行なう
ことを特徴としたものであり、水平ＯＢと垂直ＯＢの両
方の画素からＯＢレベルを算出することで平均化の画素
数が増えて、更にノイズの影響を低減できるという作用
を有する。

【００４４】また、本発明の請求項６に記載の発明は、
請求項１記載のＯＢレベル算出手段が、空送り部と垂直
ＯＢを検出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出
を行なうことを特徴としたものであり、ＯＢ算出手段の
符号を制御して、空送り部信号に出力されるＦＰＮ（固
定パターンノイズ）を負のデータとして扱い、垂直ＯＢ
部の信号に出力される（ＯＢレベル＋ＦＰＮ）を正のデ
ータとして扱い、ＦＰＮ（固定パターンノイズ）成分を
相殺することにより、ＯＢレベル算出においてＦＰＮの
影響を除去できる作用を有する。

【００４５】また、本発明の請求項７に記載の発明は、
撮像素子から得られる映像信号のＯＢレベル算出手段と
係数演算手段と減算回路とＦＰＮ補正手段を備え、上記
ＯＢレベル算出手段は空送り部と垂直ＯＢを検出して１
垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行ない、その出
力に上記係数演算回路で係数を掛け、ＯＢ段差信号を生
成し、一方、撮像素子から得られる映像信号を、上記Ｆ
ＰＮ補正手段によりＦＰＮ（固定パターンノイズ）を除
去して、上記減算回路を用いて撮像素子から得られるＦ
ＰＮ補正済みの映像信号からＯＢ段差信号を減算するこ
とを特徴としたものであり、ＯＢレベル算出だけでな
く、ＯＢ段差補正結果においてもＦＰＮの影響を受けな
い作用を有する。

【００４６】以上により、撮像装置の撮像素子が原因で
発生するＯＢ段差を、回路的に、しかも一回の調整で、
温度変化に正確に追従するＯＢ段差補正を可能とした映
像信号処理装置が得られる。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１４を用いて説明する。

【００４８】（第１の実施の形態）図１は、本発明の第
１の実施の形態における撮像装置の構成をブロック図と
して示したものである。図１において撮像装置は、撮像
素子１、ＣＣＤの信号に重畳しているリセットノイズを
除去する相関二重サンプリング（以下ＣＤＳ）２、可変
ゲインアンプと出力レベルを積分して、可変ゲインアン
プを制御する制御系を有し、入力信号の変化によらず出
力信号を一定に保つＡＧＣ増幅器３、入力信号の黒レベ
ルを基準電圧に固定するクランプ回路４、アナログ信号
をデジタルに変換するＡＤコンバータ（以下ＡＤＣ）
５、撮像素子の駆動を行なうために後述のＴＧ８のパル
スのレベル変換をする撮像素子駆動回路６、テレビジョ
ン方式に従った各種パルスを発生する同期信号発生器
（以下ＳＳＧ）７、撮像素子の駆動用と後述のＯＢ段差
補正回路で必要なパルスを発生するタイミングジェネレ
ータ（以下ＴＧ）８、ＯＢレベルを検出してＯＢ段差を
算出してＯＢ段差を補正するＯＢ段差補正回路９、デジ
タル信号処理により、色分離、ガンマ、ホワイトクリッ
プ、黒クリップ、色変調、同期付加を行なう信号処理回
路10及びデジタルアナログ変換を行なうＤＡコンバータ
（以下ＤＡＣ）11から構成されている。なお、12は映像
信号出力端子を示している。

【００４９】以上のように構成された撮像装置につい
て、図１を用いてその動作を説明する。被写体像は、レ
ンズと絞りを通り、撮像素子１の受光面上に結像され、
光電変換され、ＣＤＳ２により連続した映像信号にな
り、ＡＧＣ増幅器３により、所定のレベルに増幅され、
クランプ回路４により、基準電圧にクランプされ、ＡＤ
Ｃ５でアナログデジタル変換され、ＯＢ段差補正回路９
で撮像素子のＯＢレベルを算出して係数を掛けてＯＢ段
差信号を作り、撮像素子の映像信号から撮像素子に起因
するＯＢ段差を減算して、少なくともガンマ補正回路を
含む信号処理回路10で、デジタル処理されてデジタルビ
デオ信号になり、ＤＡＣ11でデジタルアナログ変換され
て、出力端子12から不図示の外部機器にビデオ信号とし
て出力される。

【００５０】図２は、本発明の第１の実施形態のうち、
ＯＢ段差補正回路９の構成を示すブロック図である。図
２においてＯＢ段差補正回路は、ＯＢレベルを加算して
平均値を算出するＯＢレベル算出手段91、ＯＢレベル算
出手段91で得られた信号に定数を掛ける係数演算手段92
及び減算回路93から構成される。そして、ＯＢ段差補正
回路の入力端子95には、撮像素子の映像信号が取り込ま
れ、また、ＯＢ段差補正回路の出力は端子96から出力さ
れ、さらに端子97にはＯＢレベル算出用パルスが印加さ
れる。

【００５１】図３は、図２を説明するための詳細回路図
である。ＯＢ算出手段91は、入力データをそのまま加算
するか、２の補数を生成してマイナスのデータとして加
算するかの切り替えが可能なインバータ911と、セレク
タ912と、キャリー入力付き加算器913で構成される符号
切り替え機能付き加算器98と、キャリー入力付き加算器
913と、セレクタ914と、フリップフロップ915で構成さ
れる計算結果の保持機能をもつ累積加算器99と、除算器
916と、レベルラッチ917とから構成される。

【００５２】係数演算手段92は、上述した式（１３）で
説明した係数（ｋ−１）を入力して保持するレジスタ92
2と、乗算器921とで構成される。

【００５３】セレクタ912は、制御信号ＳａがＨレベル
の時、入力１側の信号を選択し、また制御信号ＳａがＬ
レベルの時、入力０側の信号を選択する。図３に示す他
のセレクタの動作もこれと同様であるので説明を省略す
る。

【００５４】符号切り替え機能付き加算器98は、制御信
号ＳａがＬレベルの時は、ＯＢ段差補正回路入力95から
入ってくる信号をそのまま加算器913に入力し、制御信
号ＳａがＨレベルの時には、ＯＢ段差補正回路入力95か
ら入ってくる信号をインバータ911で全ビット反転させ
て、キャリー入力付き加算器913のキャリー入力に１加
えて、入力信号の２の補数を生成して、負の数として加
算する。

【００５５】演算結果保持機能付き累積加算器99は、制
御信号ＳｂがＨレベルの時は、フリップフロップ915が
保持している１クロック前の累積加算結果と現在のデー
タを加算器913で加算する。一方、制御信号ＳｂがＬレ
ベルの時には、累積加算結果がそのまま保持される。ま
た、制御信号Ｓｃはフリップフロップ915の内容をリセ
ットするためのリセット端子で、ここではＨレベルで内
容がリセットされるものとする。

【００５６】レベルラッチ917は、制御信号ＳｄがＬレ
ベルの時、入力データを出力に素通しして、ＳｄがＨレ
ベルの時、入力データを保持して出力に出し続ける。

【００５７】除算器916は、累積加算器99の演算結果を
累積加算した画素数で除して平均値を求めるためのもの
である。なお、画素数が２のｎ乗（２，４，８，1
6，．．．）の場合にはビットシフトで替えてもよい。

【００５８】符号切り替え機能付き加算器98と、演算結
果保持機能付き累積加算器99と、除算器916と、レベル
ラッチ917から構成されるＯＢレベル算出手段91は、制
御信号ＳｂがＨレベルの期間にＯＢ段差補正回路入力95
から入力される画素の信号を累積加算して、加算した画
素数で除算することにより、ＯＢレベルの平均値が得ら
れる。

【００５９】係数演算手段92は、上記のＯＢレベルの平
均値に係数（ｋ−１）を掛けるので、上述した式（１
３）の演算を実現して、結果としてＯＢ段差信号を得る
ことができる。

【００６０】上記のＯＢ段差信号を、ＯＢ段差補正回路
入力信号95すなわち撮像素子の信号から減算器93で減算
すれば、ＯＢ段差補正が実現できる。

【００６１】上記ＯＢ段差補正回路は、制御端子Ｓａ、
Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄに加えるパルスのタイミングにより、
種々の効果が得られるので、以下に５通りの説明を行な
う。

【００６２】図４は、走査線１本毎に水平ＯＢを検出し
て、１水平走査期間の周期でＯＢレベル算出を行なう場
合の動作説明図である。図４に示すタイミングでＳａ、
Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにパルスを与えることで、図３のＯＢ
レベル算出手段91では、でフリップフロップ915の内
容がリセットされ、で累積加算器99は、ＳｂがＨレベ
ルの期間に水平ＯＢ（ＨＯＢ）の画素の平均値を算出し
て、で、以後次のがくるまで平均値データを保持す
るので、係数演算手段92の演算結果も保持され、ＯＢ段
差補正回路入力信号95から係数演算結果を減算すれば、
１水平走査期間の周期でＯＢ段差補正回路の補正値を更
新することになり、応答時間を優先した場合に用いると
よい。なお、Ｓａは常にＬレベルなので常に入力データ
を正として、符号切り替え機能付き加算器98が動作す
る。また、レベルラッチ917は、制御信号Ｓｄが常にＬ
レベルのため、データは素通りする。

【００６３】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００６４】図５は、複数の走査線の水平ＯＢを垂直方
向に加算して、１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出
を行なう場合の動作説明図である。ここでは走査線８本
分の例で説明する。図５に示すタイミングでＳａ、Ｓ
ｂ、Ｓｃ、Ｓｄにパルスを与えることで、図３のＯＢレ
ベル算出手段91では、でフリップフロップ915の内容
がリセットされ、で累積加算器99は、ＳｂがＨレベル
の期間に水平ＯＢ（ＨＯＢ）の画素の平均値を算出し
て、で以後次のがくるまで平均値データを保持し、
でレベルラッチ917が１垂直走査期間平均値データを
保持するので、係数演算手段92の演算結果も保持され、
ＯＢ段差補正回路入力信号95から係数演算結果を減算す
れば、１垂直走査期間の周期でＯＢ段差補正回路の補正
値を更新することになる。複数の走査線のＯＢデータを
用いるので、水平ＯＢ部のノイズの影響を低減できる。
なお、Ｓａは常にＬレベルなので常に入力データを正と
して、符号切り替え機能付き加算器98が動作する。

【００６５】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００６６】図６は、垂直ＯＢを検出して、１垂直走査
期間の周期でＯＢレベル算出を行なう場合の動作説明図
である。図６に示すタイミングでＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓ
ｄにパルスを与えることで、図３のＯＢレベル算出手段
91では、でフリップフロップ915の内容がリセットさ
れ、で累積加算器99は、ＳｂがＨレベルの期間に垂直
ＯＢ（ＶＯＢ）の画素の平均値を算出して、で以後次
のがくるまで平均値データを保持するので、係数演算
手段92の演算結果も保持され、ＯＢ段差補正回路入力信
号95から係数演算結果を減算すれば、１垂直走査期間の
周期でＯＢ段差補正回路の補正値を更新することにな
り、垂直ＯＢのノイズの影響を低減できる。なお、Ｓａ
は常にＬレベルなので常に入力データを正として、符号
切り替え機能付き加算器98が動作する。また、レベルラ
ッチ917は、制御信号Ｓｄが常にＬレベルのため、デー
タは素通りする。

【００６７】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００６８】図７は、複数の走査線の水平ＯＢを垂直方
向にも演算して、更には垂直ＯＢも検出してＯＢレベル
算出を行なう場合の動作説明図である。図７に示すタイ
ミングでＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにパルスを与えること
で、図３のＯＢレベル算出手段91では、でフリップフ
ロップ915の内容がリセットされ、で累積加算器99
は、ＳｂがＨレベルの期間Ｓｂ１に、この例では垂直Ｏ
Ｂ（ＶＯＢ）の画素の平均値を算出して、同様にＳｂ２
の期間に水平ＯＢ（ＨＯＢ）の画素も含めた平均値を算
出して、で以後次のがくるまで平均値データを保持
し、でレベルラッチ917が１垂直走査期間平均値デー
タを保持するので、係数演算手段92の演算結果も保持さ
れ、ＯＢ段差補正回路入力信号95から係数演算結果を減
算すれば、１垂直走査期間の周期でＯＢ段差補正回路の
補正値を更新することになる。複数の走査線のＯＢデー
タを用いるので、垂直ＯＢ部と水平ＯＢ部のノイズの影
響を低減できる。なお、Ｓａは常にＬレベルなので常に
入力データを正として、符号切り替え機能付き加算器98
が動作する。

【００６９】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００７０】図８は、空送り部と垂直ＯＢを検出して１
垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行なう場合の動
作説明図である。図８に示すタイミングでＳａ、Ｓｂ、
Ｓｃ、Ｓｄにパルスを与えることで、図３のＯＢレベル
算出手段91では、でフリップフロップ915の内容がリ
セットされ、で累積加算器99は、ＳｂがＨレベルの期
間で且つＳａがＨレベルの期間では、図３の符号制御機
能付き加算器98が空送り部のデータを負のデータとして
累積加算する。ＳｂがＨレベルの期間で且つＳａがＬレ
ベルの期間では、図３の符号制御機能付き加算器98が垂
直ＯＢのデータを正のデータとして累積加算する。で
以後次のがくるまで平均値データを保持するので、係
数演算手段92の演算結果も保持され、ＯＢ段差補正回路
入力信号95から係数演算結果を減算すれば、１垂直走査
期間の周期でＯＢ段差補正回路の補正値を更新すること
になり、垂直ＯＢのノイズの影響を低減できる。また、
レベルラッチ917は、制御信号Ｓｄが常にＬレベルのた
め、データは素通りする。

【００７１】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００７２】図９は、上記図８の動作を具体的な数字で
説明する図である。ＯＢの本来の値が５であって、大き
さが１のＦＰＮ（固定パターンノイズ）と大きさが３の
ＦＰＮ（固定パターンノイズ）があり、水平画素数が
８、空送り部の走査線数が４、ＶＯＢの走査線数が４の
場合で説明する。

【００７３】空送り部の累積加算中は、空送り部のデー
タを負として累積加算するので、結果は−16となる。Ｖ
ＯＢの累積加算中は、ＶＯＢのデータを正として累積加
算するので、ＶＯＢの累積加算は176となり、空送り部
とＶＯＢとの総合的な累積加算は、176−16＝160とな
る。ＶＯＢとしては画素数が32であるから、総合的な累
積加算値を32で割ると５となって、ＯＢレベルが正しく
算出できることがわかる。

【００７４】なお、以上の説明では、図１を用いて撮像
素子１が一つの場合のいわゆる単板式撮像装置でＯＢ段
差補正回路を適用した例で説明したが、撮像素子がＣＣ
Ｄ型撮像素子でも、ＭＯＳ型撮像素子を使用しても実施
可能である。

【００７５】また、撮像素子がカラーの場合でも白黒の
場合でも実施可能である。また、撮像素子がカラーの場
合に、撮像素子の表面に構成される色分離用のカラーフ
ィルタが補色式でも原色式でも実施可能である。

【００７６】また、二板式撮像装置についても図１３の
ように構成すれば同様に実施可能である。また、三板式
撮像装置についても図１４のように構成すれば実施可能
である。

【００７７】以上のように、本発明の第１の実施形態に
よれば、撮像素子から得られる映像信号のＯＢレベル算
出手段、ＯＢレベル算出手段で得られた信号に定数を掛
ける係数演算手段及び減算回路を設けることにより、撮
像装置の撮像素子が原因で発生するＯＢ段差を、回路的
に、しかも一回の調整で、温度変化に正確に追従するＯ
Ｂ段差補正を行なうことができるものである。

【００７８】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態の撮像装置のブロック図レベルでの構成は、上記
図１に示された第１の実施形態と同じであるので図１を
代用する。

【００７９】図１０は本発明の第２の実施形態のうち、
ＯＢ段差補正回路の構成を示すブロック図である。図１
０においてＯＢ段差補正回路は、ＯＢレベルを加算して
平均値を算出するＯＢレベル算出手段91、ＯＢレベル算
出手段91で得られた信号に定数を掛ける係数演算手段9
2、減算回路93及びＦＰＮ（固定パターンノイズ）補正
手段94から構成される。そして、ＯＢ段差補正回路の入
力端子95には、撮像素子の映像信号が取り込まれ、ま
た、ＯＢ段差補正回路の出力は端子96から出力され、さ
らに端子97にはＯＢレベル算出用パルスが印加される。

【００８０】図１１は図１０を説明するための詳細回路
図である。ＯＢ算出手段91は、入力データをそのまま加
算するか、２の補数を生成してマイナスのデータとして
加算するかの切り替えが可能なインバータ911と、セレ
クタ912と、キャリー入力付き加算器913で構成される符
号切り替え機能付き加算器98と、キャリー入力付き加算
器913と、セレクタ914と、フリップフロップ915で構成
される計算結果の保持機能をもつ累積加算器99と、除算
器916と、レベルラッチ917とから構成される。

【００８１】係数演算手段92は、上述した式（１３）で
説明した係数（ｋ−１）を入力して保持するレジスタ92
2と、乗算器921とで構成される。

【００８２】ＦＰＮ（固定パターンノイズ）補正手段94
は、１Ｈ累積加算器946と、除算器945と、減算器944と
で構成される。

【００８３】セレクタ912は、制御信号ＳａがＨレベル
の時、入力１側の信号を選択し、また制御信号ＳａがＬ
レベルの時、入力０側の信号を選択する。図１１に示す
他のセレクタの動作もこれと同様であるので説明を省略
する。

【００８４】ＦＩＦＯ（ファーストインファーストアウ
ト）型メモリ943は、１走査線分の長さを有し、１クロ
ック毎に１画素のデータを出力する。また、リセット信
号Ｓｆにより、ＦＩＦＯ内部のデータを全てゼロにリセ
ットできる。

【００８５】加算器941とセレクタ942とＦＩＦＯ943で
構成される１Ｈ累積加算器946は、制御信号ＳｅがＬレ
ベルの時は、セレクタ942が、ＦＩＦＯ943の出力を入力
に接続することになって、リングバッファとして動作し
１走査線分のデータを保持することができる。制御信号
ＳｅがＨレベルの時は、セレクタ942がＦＩＦＯから出
力される１走査線前の時刻のデータとＯＢ段差補正回路
入力95からの信号を加算する。すなわち水平的に同じ位
置にある画素のデータを垂直方向で累積加算することに
なる。この回路を空送り部の期間で動作させれば、画素
部がない部分であるから、純粋に撮像素子のＦＰＮ（固
定パターンノイズ）成分を検出することができる。

【００８６】除算器945は、１Ｈ累積加算器946の出力を
１Ｈ累積加算器946が累積加算を行なった走査線数で除
算して、１Ｈ累積加算器946の出力をレベル調節する。
なお、走査線数が２のｎ乗（２，４，８，16，．．．）
の場合にはビットシフトで替えてもよい。

【００８７】撮像素子にＦＰＮ（固定パターンノイズ）
が存在する場合、有効画素部の映像信号には、ＦＰＮが
含まれているので、有効画素部の映像信号期間におい
て、ＯＢ段差補正回路の入力信号95の信号から、上記除
算器945の出力を減算器944で減算すると、すなわち
｛（有効画素部の映像信号＋有効画素部のＦＰＮ）−空
送り部のＦＰＮ｝となって、撮像素子の性質から（有効
画素部のＦＰＮ）＝空送り部のＦＰＮであるから、減算
器944の出力は結果として、有効画素部の映像信号のみ
が得られることになる。なお、ＦＰＮ補正手段94の時間
的な動作は、後述する。

【００８８】符号切り替え機能付き加算器98は、制御信
号ＳａがＬレベルの時は、ＯＢ段差補正回路入力95から
入ってくる信号をそのまま加算器913に入力し、制御信
号ＳａがＨレベルの時には、ＯＢ段差補正回路入力95か
ら入ってくる信号をインバータ911で全ビット反転させ
て、キャリー入力付き加算器913のキャリー入力に１加
えて、入力信号の２の補数を生成して、負の数として加
算する。

【００８９】演算結果保持機能付き累積加算器99は、制
御信号ＳｂがＨレベルの時は、フリップフロップ915が
保持している１クロック前の累積加算結果と現在のデー
タを加算器913で加算する。一方、制御信号ＳｂがＬレ
ベルの時には、累積加算結果がそのまま保持される。ま
た、制御信号Ｓｃはフリップフロップ915の内容をリセ
ットするためのリセット端子で、ここではＨレベルで内
容がリセットされるものとする。

【００９０】レベルラッチ917は、制御信号ＳｄがＬレ
ベルの時、入力データを出力に素通しして、ＳｄがＨレ
ベルの時、入力データを保持して出力に出し続ける。

【００９１】除算器916は、累積加算器99の演算結果を
累積加算した画素数で除して平均値を求めるためのもの
である。なお、画素数が２のｎ乗（２，４，８，1
6，．．．）の場合にはビットシフトで替えてもよい。

【００９２】符号切り替え機能付き加算器98と、演算結
果保持機能付き累積加算器99と、除算器916と、レベル
ラッチ917から構成されるＯＢレベル算出手段91は、制
御信号ＳｂがＨレベルの期間にＯＢ段差補正回路入力95
から入力される画素の信号を累積加算して、加算した画
素数で除算することにより、ＯＢレベルの平均値が得ら
れる。

【００９３】係数演算手段92は、上記のＯＢレベルの平
均値に係数（ｋ−１）を掛けるので、上述した式（１
３）の演算を実現して、結果としてＯＢ段差信号を得る
ことができる。

【００９４】上記のＯＢ段差信号を、ＦＰＮ補正手段94
の出力信号から減算器93で減算すれば、ＦＰＮ（固定パ
ターンノイズ）に影響されないＯＢ段差補正が実現でき
る。

【００９５】図１２は、撮像素子から得られる映像信号
のＯＢレベル算出手段と係数演算手段と減算回路とＦＰ
Ｎ（固定パターンノイズ）補正手段を備え、上記ＯＢレ
ベル算出手段は空送り部と垂直ＯＢを検出して１垂直走
査期間の周期でＯＢレベル算出を行ない、その出力に上
記係数演算回路で係数を掛け、ＯＢ段差信号を生成し、
一方撮像素子から得られる映像信号を上記ＦＰＮ補正手
段によりＦＰＮを除去して、上記減算回路を用いて撮像
素子から得られるＦＰＮ補正済みの映像信号からＯＢ段
差信号を減算する場合の、本発明の動作を説明するため
の図である。

【００９６】図１２に示すタイミングでＳａ、Ｓｂ、Ｓ
ｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆにパルスを与えることで、図１１
のＦＰＮ補正手段94では、でＦＩＦＯ943の内容がリ
セットされ、１Ｈ累積加算器946は、で、すなわちＳ
ｅがＨレベルの期間では、画素信号が縦方向に加算され
てＦＰＮが検出され、の期間でＦＰＮを保持する。従
って図１１の減算器944の出力は、の期間中ＦＰＮ
（固定パターンノイズ）が補正された映像信号が得られ
る。

【００９７】一方、図１１のＯＢレベル算出手段91で
は、でフリップフロップ915の内容がリセットされ、
で累積加算器99は、ＳｂがＨレベルの期間で且つＳａ
がＨレベルの期間では、図１１の符号制御機能付き加算
器98が空送り部のデータを負のデータとして累積加算す
る。ＳｂがＨレベルの期間で且つＳａがＬレベルの期間
では、図１１の符号制御機能付き加算器98が垂直ＯＢの
データを正のデータとして累積加算する。これで第１の
実施形態と同様にＦＰＮ（固定パターンノイズ）の影響
を低減できる。で以後次のがくるまで平均値データ
を保持するので、係数演算手段92の演算結果も保持さ
れ、ＦＰＮ補正手段94の出力から係数演算結果を減算す
れば、１垂直走査期間の周期でＯＢ段差補正回路の補正
値を更新することになる。また、レベルラッチ917は、
制御信号Ｓｄが常にＬレベルのため、データは素通りす
る。

【００９８】なお、上記の例ではＳｃを１水平走査期間
毎にＨレベルにしてリセットを行なっていて、ＯＢレベ
ル算出手段がＦＩＲ型のフィルタとして動作している
が、リセットを実施せず、また、加算器913の演算のビ
ット長を有限にする手段を追加すれば、ＩＩＲ型フィル
タの動作となり、撮像素子から得られる映像信号にノイ
ズが多い場合に有効である。

【００９９】なお、以上の説明では、図１を用いて撮像
素子１が一つの場合のいわゆる単板式撮像装置でＯＢ段
差補正回路を適用した例で説明したが、撮像素子がＣＣ
Ｄ型撮像素子でも、ＭＯＳ型撮像素子を使用しても実施
可能である。

【０１００】また、撮像素子がカラーの場合でも白黒の
場合でも実施可能である。また、撮像素子がカラーの場
合に、撮像素子の表面に構成される色分離用のカラーフ
ィルタが補色式でも原色式でも実施可能である。

【０１０１】また、二板式撮像装置についても図１３の
ように構成すれば同様に実施可能である。また、三板式
撮像装置についても図１４のように構成すれば実施可能
である。

【０１０２】以上のように、本発明の第２の実施形態に
よれば、撮像素子から得られる映像信号のＯＢレベル算
出手段、ＯＢレベル算出手段で得られた信号に定数を掛
ける係数演算手段、減算回路、ＦＰＮ（固定パターンノ
イズ）補正手段を設けることにより、撮像素子で生じる
ＦＰＮの影響を受けることなくＯＢ段差補正を行なうこ
とができるものである。

【０１０３】

【発明の効果】以上のように本発明は、撮像素子から得
られる映像信号のＯＢレベル算出手段と係数演算手段と
減算回路を備え、上記ＯＢレベル算出手段の出力に上記
係数演算回路で係数を掛け、ＯＢ段差信号を生成し、上
記減算回路を用いて撮像素子から得られる映像信号から
ＯＢ段差信号を減算することにより、撮像装置の撮像素
子が原因で発生するＯＢ段差を、回路的に、しかも一回
の調整で、温度変化に正確に追従するＯＢ段差補正が可
能となるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置の
構成を示すブロック図、

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるＯＢ段差補
正回路の構成を示すブロック図、

【図３】本発明の第１の実施の形態における図２を説明
するための詳細回路図、

【図４】本発明の第１の実施の形態における走査線１本
毎に水平ＯＢを検出して、１水平走査期間の周期でＯＢ
レベル算出を行なう場合の動作を説明するための図、

【図５】本発明の第１の実施の形態における複数の走査
線の水平ＯＢを垂直方向に加算して、１垂直走査期間の
周期でＯＢレベル算出を行なう場合の動作を説明するた
めの図、

【図６】本発明の第１の実施の形態における垂直ＯＢを
検出して、１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行
なう場合の動作を説明するための図、

【図７】本発明の第１の実施の形態における複数の走査
線の水平ＯＢを垂直方向にも演算して、更には垂直ＯＢ
も検出してＯＢレベル算出を行なう場合の動作を説明す
るための図、

【図８】本発明の第１の実施の形態における空送り部と
垂直ＯＢを検出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル
算出を行なう場合の動作を説明するための図、

【図９】図８の補助説明図、

【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるＯＢ段差
補正回路の構成を示すブロック図、

【図１１】本発明の第２の実施の形態における図１０を
説明するための詳細回路図、

【図１２】本発明の第２の実施の形態における動作を説
明するてめの図、

【図１３】本発明の第１または第２の実施の形態におけ
る二板式撮像装置の構成を示すブロック図、

【図１４】本発明の第１または第２の実施の形態におけ
る三板式撮像装置の構成を示すブロック図、

【図１５】ＣＣＤ型撮像素子の画素部構造を説明するた
めの図、

【図１６】水平ＯＢ、垂直ＯＢ、空送り部を説明するた
めの図、

【図１７】図１５の画素部断面を説明するための図、

【図１８】一般的な撮像装置の構成を説明するための
図、

【図１９】ＯＢ段差の温度特性を説明するための図、

【図２０】ガンマ処理を説明するための図、

【図２１】従来のＯＢ段差補正回路を搭載した撮像装置
の構成を示すブロック図、

【図２２】従来のＯＢ段差補正回路の第１の構成例を示
すブロック図、

【図２３】従来のＯＢ段差補正回路の第２の構成例を示
すブロック図、

【図２４】従来のＯＢ段差補正回路の第３の構成例を示
すブロック図である。

【符号の説明】

１撮像素子２ＣＤＳ（相関二重サンプリング）３ＡＧＣ増幅器４クランプ回路５ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）６撮像素子駆動回路７同期信号発生回路（ＳＳＧ）８タイミングジェネレータ（ＴＧ）９ＯＢ段差補正回路 10 信号処理回路 11 ＤＡコンバータ（ＤＡＣ） 12 映像信号出力 91 ＯＢレベル算出手段 92 係数演算手段 93 減算回路 94 ＦＰＮ補正手段 95 ＯＢ段差補正回路入力 96 ＯＢ段差補正回路出力 97 ＯＢレベル算出用パルス 98 符号切り替え付き加算器 99 計算結果の保持機能付き累積加算器 102 画素部 103 垂直転送部 104 撮像部 105 水平転送部 106 出力アンプ 107 有効画素部 108 ＯＢ部 111 半導体基板 112 Ｐウェル 113 Ｎ型不純物拡散領域 114 Ｎ型転送チャネル領域 115 チャネルストップ領域 116 Ｐ型正電荷蓄積領域 118 読み出しゲート部 122 ゲート絶縁膜 123 転送電極 124 層間絶縁膜 125 表面保護膜 911 インバータ 912、914、942 セレクタ 913 キャリー付き加算器 915 フリップフロップ 916、945 除算器 921 乗算器 922 レジスタ 941 加算器 943 ＦＩＦＯ型メモリ 944 減算器 946 １Ｈ累積加算器 97a ＯＢレベル算出用パルスａ 97b ＯＢレベル算出用パルスｂ 97c ＯＢレベル算出用パルスｃ（ＦＦリセット用） 97d ＯＢレベル算出用パルスｄ 97e ＯＢレベル算出用パルスｅ 97f ＯＢレベル算出用パルスｆ（ＦＩＦＯリセット
用） 97x ＯＢレベル算出用パルスｘ 97y ＯＢレベル算出用パルスｙ 97z ＯＢレベル算出用パルスｚ 109A アルミ遮光膜（有効画素部） 109B アルミ遮光膜（ＯＢ部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4M118 AA05 AA10 AB01 BA10 BA14 CA04 DB01 DD09 FA06 FA26 FA35 GB09 GB11 5C024 AA01 CA06 DA01 FA01 FA02 FA11 GA01 GA52 HA07 HA14 HA18 HA19 HA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像素子から得られる映像信号のＯＢレ
ベル算出手段と係数演算手段と減算回路を備え、上記Ｏ
Ｂレベル算出手段の出力に上記係数演算回路で係数を掛
け、ＯＢ段差信号を生成し、上記減算回路を用いて撮像
素子から得られる映像信号からＯＢ段差信号を減算する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項２】前記ＯＢレベル算出手段は、走査線１本
毎に水平ＯＢを検出して１水平走査期間の周期でＯＢレ
ベル算出を行なうことを特徴とする請求項１記載の映像
信号処理装置。
【請求項３】前記ＯＢレベル算出手段は、複数の走査
線の水平ＯＢを垂直方向にも演算して１垂直走査期間の
周期でＯＢレベル算出を行なうことを特徴とする請求項
１記載の映像信号処理装置。
【請求項４】前記ＯＢレベル算出手段は、垂直ＯＢを
検出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行な
うことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装置。
【請求項５】前記ＯＢレベル算出手段は、複数の走査
線の水平ＯＢを垂直方向にも演算して、更には垂直ＯＢ
も検出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル算出を行
なうことを特徴とする請求項１記載の映像信号処理装
置。
【請求項６】前記ＯＢレベル算出手段は、空送り部と
垂直ＯＢを検出して１垂直走査期間の周期でＯＢレベル
算出を行なうことを特徴とする請求項１記載の映像信号
処理装置。
【請求項７】撮像素子から得られる映像信号のＯＢレ
ベル算出手段と係数演算手段と減算回路とＦＰＮ（固定
パターンノイズ）補正手段を備え、前記ＯＢレベル算出
手段は空送り部と垂直ＯＢを検出して１垂直走査期間の
周期でＯＢレベル算出を行ない、その出力に前記係数演
算回路で係数を掛け、ＯＢ段差信号を生成し、一方撮像
素子から得られる映像信号を前記ＦＰＮ補正手段により
ＦＰＮを除去して、前記減算回路を用いて撮像素子から
得られるＦＰＮ補正済みの映像信号からＯＢ段差信号を
減算することを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項８】前記請求項１乃至請求項７のいずれかに
記載の映像信号処理装置を備えることを特徴とする撮像
装置。
【請求項９】カラーフィルタを使用するカラー撮像装
置において、前記請求項１乃至請求項７のいずれかに記
載の映像信号処理装置を備えることを特徴とするカラー
撮像装置。