JP2003153092A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、撮像装置に関し、例えば電子スチ
ルカメラに適用して、長時間の露光時間による低速シャ
ッターモード等における黒レベルの変化を低減する。 【解決手段】 本発明は、光電変換部を遮光してなる第
１の光学的黒領域の出力Ｂｏｐｂ１に加えて、この第１
の光学的黒領域と光電変換部が異なってなる第２の光学
的黒領域の出力Ｂｏｐｂ２を基準にして黒レベルの補正
値Ｂａａを算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像装置に関し、
例えば電子スチルカメラに適用することができる。本発
明は、光電変換部を遮光してなる第１の光学的黒領域の
出力に加えて、この第１の光学的黒領域と光電変換部が
異なってなる第２の光学的黒領域の出力を基準にして黒
レベルの補正値を算出することにより、長時間の露光時
間による低速シャッターモード等における黒レベルの変
化を低減することができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子スチルカメラ等の撮像装置に
おいては、固体撮像素子上に作成された光学的黒領域を
利用して撮像結果の黒レベルを補正するようになされて
いる（特開平２−２４４８８２号公報、特開平３−１２
３１８９号公報等）。

【０００３】すなわち図６は、この種の撮像装置に適用
されるＣＣＤ固体撮像素子を示す平面図である。ＣＣＤ
固体撮像素子１は、縦方向に延長する垂直転送レジスタ
２が所定ピッチにより水平方向に配置され、各垂直転送
レジスタ２に沿って、光電変換部３が配置され、これに
より光電変換部３がマトリクス状に配置される。ここで
光電変換部３は、各画素を構成するフォトセンサであ
り、それぞれ入射光を光電変換処理して蓄積電荷を生成
する。ＣＣＤ固体撮像素子１は、これら垂直転送レジス
タ２の一端が水平方向に延長する水平転送レジスタ４に
接続され、水平転送レジスタの末端に出力アンプ５が配
置される。

【０００４】ＣＣＤ固体撮像素子１は、所定の駆動信号
により各光電変換部３に蓄積された蓄積電荷を垂直転送
レジスタ２に転送し、この蓄積電荷を垂直転送レジスタ
２で順次転送することにより、水平転送レジスタ４にラ
イン単位で蓄積電荷を転送する。またＣＣＤ固体撮像素
子１は、水平転送レジスタ４に１ライン分の蓄積電荷が
転送されると、この１ライン分の蓄積電荷を水平転送レ
ジスタ４で順次出力アンプ５に転送し、これによりこの
出力アンプ５を介してラスタ走査の順序で順次各画素の
蓄積電荷を出力して撮像結果を出力するようになされて
いる。

【０００５】ＣＣＤ固体撮像素子１においては、有効画
素領域ＡＲ１の外側一部領域に、有効画素領域ＡＲ１と
同一形状による光電変換部３、垂直転送レジスタ２が形
成され、例えばアルミニュームによる配線材料等によ
り、これら光電変換部３が遮光されて光学的黒領域ＯＰ
Ｂ１が作成される。これにより有効画素領域ＡＲ１にお
いては、図７に示すように、入射光量に応じた信号レベ
ルに、暗電流による信号レベルが重畳されて撮像結果が
出力されるのに対し、光学的黒領域ＯＰＢ１において
は、暗電流による信号レベルにより撮像結果が出力され
る。これによりこの種の撮像装置においては、後段の信
号処理回路において、この光学的黒領域ＯＰＢ１より得
られる撮像結果の信号レベルで、有効画素領域ＡＲ１よ
り得られる撮像結果の信号レベルを補正して黒レベルを
補正し、暗電流による黒浮き等を有効に回避するように
なされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで電子スチルカ
メラは、低速シャッターモードにおいて、１フレーム以
上の露光時間により高感度の撮像結果を出力することが
できるようになされている。

【０００７】従来の電子スチルカメラにおいては、この
ような長時間の露光時間による低速シャッターモードに
おいて、黒レベルが変化する問題があった。これは、光
学的黒領域ＯＰＢ１と有効画素領域ＡＲ１との物理的な
構造の相違により、完全に暗電流による黒レベルの変動
を補正できないことによると考えられ、温度により大き
く変化する特徴があり、また電荷蓄積時間が長くなれば
なる程、大きく変化する特徴がある。

【０００８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、長時間の露光時間による低速シャッターモード等に
おける黒レベルの変化を低減することができる撮像装置
を提案しようとするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、有効画素領域と、第１の
光学的黒領域と、第２の光学的黒領域と、有効画素領
域、第１の光学的黒領域、第２の光学的黒領域の出力を
順次転送して出力する水平転送レジスタとを有する固体
撮像素子と、出力信号の黒レベルを補正する黒レベル補
正回路とを備える撮像装置であって、有効画素領域は、
入射光を光電変換処理する複数の光電変換部と、該光電
変換部の出力を水平転送レジスタに順次転送する垂直転
送レジスタとを有し、該光電変換部に入射光が導かれ、
第１の光学的黒領域は、有効画素領域とほぼ同一の光電
変換部、垂直転送レジスタと、該光電変換部への入射光
を遮光する遮光部材とを有し、第２の光学的黒領域は、
第１の光学的黒領域と、光電変換部が異なり、第１の光
学的黒領域と、ほぼ同一に形成され、黒レベル補正回路
は、第１及び第２の光学的黒領域の出力値と、固体撮像
素子の露光時間とを基準にして、黒レベルの補正値を算
出するようにする。

【００１０】請求項１の構成によれば、有効画素領域に
対して、入射光が遮光されてなるほぼ同一の光電変換部
による第１の光学的黒領域と、光電変換部が異なってな
る第２の光学的黒領域との出力信号を基準にして黒レベ
ルの補正値を算出することにより、単に第１の光学的黒
領域の出力信号を基準にする場合には困難であった、第
１の光学的黒領域の出力信号により黒レベルを補正して
残る誤差分を求めることができる。またこれらに加え
て、固体撮像素子の露光時間とを基準にして、黒レベル
の補正値を算出することにより、露光時間による誤差分
の変化も算出して補正することができる。これにより請
求項１の構成によれば、従来に比して黒レベルの補正精
度を向上して、長時間の露光時間による低速シャッター
モード等における黒レベルの変化を低減することができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００１２】（１）実施の形態の構成 図１は、本発明の実施の実施の形態に係る電子スチルカ
メラを示すブロック図である。この電子スチルカメラ１
１において、レンズドライバ１２は、マイコン１３の制
御によりレンズ１４の倍率、絞りを可変し、レンズ１４
は、入射光をＣＣＤ固体撮像素子（ＣＣＤ）１５の撮像
面に集光する。

【００１３】ＣＣＤ固体撮像素子１５は、レンズ１４に
より撮像面に作成される被写体の画像について、撮像結
果を出力する。ＣＣＤ固体撮像素子１５は、図２に示す
ように、撮像面に有効画素領域ＡＲ１、第１及び第２の
光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２が形成される。ここ
で有効画素領域ＡＲ１は、従来のＣＣＤ固体撮像素子１
の有効画素領域ＡＲ１と同様に、マトリックス状に光電
変換部３が配置され、この光電変換部３の蓄積電荷を垂
直転送レジスタ２、水平転送レジスタ４、出力アンプ５
を介して出力するようになされている。

【００１４】また第１の光学的黒領域ＯＰＢ１は、従来
のＣＣＤ固体撮像素子１の光学的黒領域ＯＰＢ１と同様
に、配線材料により光電変換部３が遮光されている点を
除いて、有効画素領域ＡＲ１とほぼ同一に形成される。
これにより第１の光学的黒領域ＯＰＢ１は、有効画素領
域ＡＲ１で発生する暗電流とほぼ同一の暗電流を、垂直
転送レジスタ２、水平転送レジスタ４、出力アンプ５を
介して出力するようになされている。

【００１５】これに対して第２の光学的黒領域ＯＰＢ２
は、第１の光学的黒領域と光電変換部が異なる点を除い
て、第１の光学的黒領域とほぼ同一に形成される。具体
的にこの実施の形態には、垂直転送レジスタ２だけが作
成され、光電変換部３が作成されていないことにより、
第１の光学的黒領域と光電変換部が異なるように同一に
作成される。これにより第２の光学的黒領域ＯＰＢ２
は、垂直転送レジスタ２に発生する暗電流を水平転送レ
ジスタ４、出力アンプ５を介して出力できるようになさ
れている。

【００１６】Ｖドライバ１６は、タイミングジェネレー
タ（ＴＧ）１７の出力信号を基準にしてＣＣＤ固体撮像
素子１５の垂直転送レジスタに関する各種駆動信号を生
成して出力する。

【００１７】タイミングジェネレータ１７は、ＣＣＤ固
体撮像素子１５の各種駆動信号、Ｖドライバ１６の駆動
信号、サンプルホールド（Ｓ／Ｈ）、ＡＧＣ回路１８の
各種駆動信号を生成して出力する。この処理において、
タイミングジェネレータ１７は、シンクジェネレータ
（ＳＧ）１９から出力されるクロックを基準にしてこれ
らの駆動信号を生成することにより、マイコン１３によ
るシンクジェネレータ１９の制御により、電子シャッタ
ーのシャッター速度を種々に変更し、さらには低速シャ
ッターモードによりＣＣＤ固体撮像素子１５、サンプル
ホールド、ＡＧＣ回路１８等を動作させることができる
ようになされている。

【００１８】サンプルホールド、ＡＧＣ回路１８は、Ｃ
ＣＤ固体撮像素子１５の出力信号Ｓ１を相関二重サンプ
リングした後、所定利得により増幅して出力する。

【００１９】アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）２
０は、サンプルホールド、ＡＧＣ回路１８の出力信号を
アナログディジタル変換処理し、画像データを生成して
出力する。

【００２０】メモリ２１は、低速シャッターモードにお
いて、アナログディジタル変換回路２０より出力される
画像データを一時保持して出力する。

【００２１】すなわち図４に垂直同期信号ＶＤ（図４
（Ａ））を基準にして示すように、電子スチルカメラ１
１では、垂直同期信号ＶＤに同期した読み出しパルスＰ
Ｒ（図４（Ｃ））をＣＣＤ固体撮像素子１５に出力する
ことにより、ＣＣＤ固体撮像素子１５の光電変換部３に
蓄積された蓄積電荷が垂直転送レジスタ２に転送され、
この蓄積電荷が順次転送されてＣＣＤ固体撮像素子１５
から出力される（図４（Ｄ））。

【００２２】低速シャッターモードにおいては、読み出
しパルスＰＲを出力した後、ユーザーにより選択された
１フレーム以上の時間の経過を待って、垂直同期信号Ｖ
Ｄに同期したタイミング（図４においては、４フレーム
後）で、続く読み出しパルスＰＲがタイミングジェネレ
ータ１７から出力される。これにより低速シャッターモ
ードにおいては、この図４の場合では、４フレームの期
間により光電変換部３で電荷を蓄積し（図４（Ｂ））、
これにより高感度の撮像結果Ｓ１をＣＣＤ固体撮像素子
１５から出力する。これにより低速シャッターモードに
おいては、シャッター速度の設定に応じた所定のフレー
ム周期で、間欠的に、ＣＣＤ固体撮像素子１５から撮像
結果が出力されることになる（図４（Ｄ））。

【００２３】これによりメモリ２１は、低速シャッター
モードにおいて、この間欠的に得られる撮像結果による
画像データを記録し（図４（Ｅ）において符号Ｗにより
表す）、続く撮像結果による画像データが得られるまで
の間、記録した画像データを出力する（図４（Ｅ）にお
いて符号Ｒにより表す）。これによりこの電子スチルカ
メラ１１では、シャッタ速度に応じたフレーム数だけ同
一の画像データが繰り返されてなる画像データＤＶを出
力するようになされている（図４（Ｆ））。

【００２４】かくするにつきセレクタ２２は、このよう
にアナログディジタル変換回路２０から出力される画像
データと、メモリ２１に一旦保持されて出力される画像
データとを選択して続く信号処理ブロック２３に出力す
る。

【００２５】信号処理ブロック２３は、このセレクタ２
２から出力される画像データをニー処理、ガンマ補正処
理等した後、輝度信号に対応する輝度データ、色差信号
に対応する色差データによる画像データＤＶに変換して
出力する。この処理において、信号処理ブロック２３
は、マイコン１３から出力される黒レベルの補正値Ｂａ
ａにより画像データの信号レベルをシフトさせることに
より、画像データの黒レベルを補正する。信号処理ブロ
ック２３は、このようにして得られる画像データをマイ
コン１３の指示により、データ圧縮した後、所定の記録
手段に出力する。これにより電子スチルカメラ１１で
は、撮像結果を所定の記録媒体に記録できるようになさ
れている。

【００２６】ディジタルアナログ変換回路２４は、信号
処理ブロックより出力される画像データをディジタルア
ナログ変換回路し、これによりアナログ信号によるビデ
オ信号を生成する。ディジタルアナログ変換回路２４
は、このビデオ信号を所定の表示手段に出力し、これに
より電子スチルカメラ１１では、撮像結果をモニタでき
るようになされている。

【００２７】シンクジェネレータ１９は、マイコン１３
の制御によりこの電子スチルカメラ１１の動作に必要な
各種基準信号を生成して出力する。

【００２８】黒レベル検出ブロック２６は、アナログデ
ィジタル変換回路２０より出力される画像データを選択
的に取り込んで平均値化することにより、第１及び第２
の光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２の信号レベルＢｏ
ｐｂ１、Ｂｏｐｂ２をそれぞれ検出し、検出結果Ｂｏｐ
ｂ１、Ｂｏｐｂ２をマイコン１３に出力する。

【００２９】マイコン１３は、この電子スチルカメラ１
１の動作を制御するコントローラであり、ユーザーによ
る各種の操作に応動して信号処理ブロック２３等の動作
を制御することにより、図示しない表示手段に画像デー
タＤＶを出力して撮像結果を表示し、さらにはデータ圧
縮してなる画像データＤＶを所定の記録媒体に記録す
る。また信号処理ブロック２３で生成される輝度データ
により撮像結果の明るさを判断してレンズドライバ１
２、シンクジェネレータ１９の動作を制御し、サンプル
ホールド、ＡＧＣ回路１８における利得を切り換え、こ
れにより自動露光制御の処理を実行する。

【００３０】またユーザーにより低速シャッターモード
に動作モードが切り換えられると、シンクジェネレータ
１９、メモリ２１、セレクタ２２等の動作を切り換え、
これにより図４について上述した一連の処理により、複
数フレームの電荷蓄積時間で撮像結果を取得し、さらに
はこの取得した撮像結果を表示し、記録媒体に記録する
ようになされている。

【００３１】マイコン１３は、これらの処理において、
１フレーム以下の電荷蓄積時間による動作モードにおい
ては、従来と同様に、黒レベル検出ブロック２６より得
られる第１の光学的黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢ
ｏｐｂ１を基準にして、黒レベルの補正値Ｂａａを計算
し、この補正値Ｂａａを信号処理ブロック２３に出力す
る。

【００３２】これに対して低速シャッターモードに動作
モードが切り換えられると、マイコン１３は、黒レベル
検出ブロック２６より得られる第１及び第２の光学的黒
領域の出力信号レベルＢｏｐｂ１、Ｂｏｐｂ２、ＣＣＤ
固体撮像素子１５の電荷蓄積時間を基準にして黒レベル
の補正値Ｂａａを算出し、この黒レベルの補正値Ｂａａ
を信号処理ブロック２３に出力して撮像結果の黒レベル
を補正する。

【００３３】ここで図３に示すように、有効画素領域Ａ
Ｒ１より得られる撮像結果においては、水平転送レジス
タ４、垂直転送レジスタ２及び遮光されていない光電変
換部３の暗電流により、黒レベルＢａが得られる。これ
に対して第１の光学的黒領域ＯＰＢ１の出力信号におい
ては、水平転送レジスタ４、垂直転送レジスタ２及び遮
光されている光電変換部３の暗電流による出力値Ｂｏｐ
ｂ１が得られる。また第２の光学的黒領域ＯＰＢ２の出
力信号においては、水平転送レジスタ４、垂直転送レジ
スタ２の暗電流による出力値Ｂｏｐｂ２が得られる。

【００３４】これにより本来、第１の光学的黒領域ＯＰ
Ｂ１の出力信号レベルにおいては、有効画素領域ＡＲ１
の黒レベルを示すと考えられるものの、実際上、光電変
換部３における遮光の有無により、有効画素領域ＡＲ１
の黒レベルと僅かに相違し、これにより長時間の露光時
間である電荷蓄積時間を数フレーム以上に設定した場合
には、黒レベルの変化が観察されることになる。

【００３５】実際上、露光時間を長時間に設定してこれ
らの信号レベルを観察したところ、図５に示すような変
化を観察することができ、これにより有効画素領域ＡＲ
１の黒レベルＢａにおいては、Ｋｆ×Ｆ（ｔ）×Ｂｘｘ
ｘで表されることが判った。なおここでＫｆは、電荷蓄
積時間であり、Ｆ（ｔ）は、ＣＣＤ固体撮像素子１５の
温度特性である。またＢｘｘｘは、ＣＣＤ固体撮像素子
１５の特性で決まるパラメータであり、第１及び第２の
光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２の出力信号レベルの
差分値に高く依存することが判った。

【００３６】これによりこの実施の形態において、マイ
コン１３は、第１及び第２の光学的黒領域ＯＰＢ１及び
ＯＰＢ２の出力値Ｂｏｐｂ１及びＢｏｐｂ２の差分値
と、ＣＣＤ固体撮像素子１５の露光時間とを基準にし
て、黒レベルの補正値Ｂａａを算出する。

【００３７】マイコン１３においては、電荷蓄積時間を
所定時間に設定して、有効画素領域ＡＲ１における黒レ
ベルＢａ、第１及び第２の光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯ
ＰＢ２の出力値Ｂｏｐｂ１及びＢｏｐｂ２が事前に測定
されて、これらＢａ、Ｂｏｐｂ１及びＢｏｐｂ２の関係
がテーブル化されて黒レベルテーブル１３Ａが形成され
る。なおこの所定時間は、例えば１フレームの期間に設
定される。

【００３８】マイコン１３は、黒レベル検出ブロック２
６から出力される第１及び第２の光学的黒領域ＯＰＢ１
及びＯＰＢ２の出力値Ｂｏｐｂ１及びＢｏｐｂ２を基準
にして黒レベルテーブル１３Ａをアクセスすることによ
り、この単位時間における有効画素領域ＡＲ１の黒レベ
ルＢａを算出する。

【００３９】さらにこのようにして求めた単位時間にお
ける有効画素領域ＡＲ１の黒レベルＢａを、電荷蓄積時
間により乗算し、これにより必要な補正値Ｂａａを算出
する。

【００４０】（２）実施の形態の動作 以上の構成において、この電子スチルカメラ１１では
（図１）、レンズ１４によりＣＣＤ固体撮像素子１５の
撮像面に形成される画像がＣＣＤ固体撮像素子１５によ
り撮像され、この撮像結果がサンプルホールド、ＡＧＣ
回路１８、アナログディジタル変換回路２０、セレクタ
２２、信号処理ブロック２３で順次処理された後、ディ
ジタルアナログ変換回路２４を介して表示装置に表示さ
れ、また信号処理ブロック２３でデータ圧縮されて所定
の記録媒体に記録される。

【００４１】このときユーザーにより１フレームより長
い露光時間による低速シャッターモードが選択されると
（図４）、電子スチルカメラ１１では、ＣＣＤ固体撮像
素子１５からのフレーム単位の撮像結果の出力に代え
て、ユーザーにより設定された露光時間に対応するフレ
ーム単位で、間欠的に撮像結果が出力される。さらにこ
の撮像結果がメモリ２１に一旦記録された後、フレーム
単位でセレクタ２２に出力される。これによりこの場
合、ＣＣＤ固体撮像素子１５において、ユーザーにより
設定された露光時間による高感度の撮像結果が、通常の
フレーム単位の撮像結果と同様に表示装置に表示され、
またデータ圧縮されて記録媒体に記録される。

【００４２】このようにして撮像結果を処理する電子ス
チルカメラ１１においては、ＣＣＤ固体撮像素子１５の
撮像面に（図２）、入射光を光電変換処理する複数の光
電変換部３と、この光電変換部３の出力である蓄積電荷
を水平転送レジスタ４に順次転送する垂直転送レジスタ
２とによる有効画素領域ＡＲ１と、同一に構成されて、
光電変換部３が遮光されてなる第１の光学的黒領域ＯＰ
Ｂ１と、何ら光電変換部が作成されていないことにより
第１の光学的黒領域ＯＰＢ１と光電変換部が異なり、第
１の光学的黒領域ＯＰＢ１とほぼ同一に形成されてなる
第２の光学的黒領域ＯＰＢ２とが作成され、露光時間が
１フレーム以下の時間である通常の動作モードにおいて
は、黒レベル検出ブロック２６で検出される第１の光学
的黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢｏｐｂ１によりマ
イコン１３で黒レベルの補正量Ｂａが計算され、この補
正量Ｂａにより信号処理ブロック２３で撮像結果の黒レ
ベルが補正される。

【００４３】すなわちこの場合、例えば、第１の光学的
黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢｏｐｂ１の分だけ、
有効画素領域ＡＲ１より得られる撮像結果の信号レベル
を減算して、この撮像結果の黒レベルが所定値となるよ
うに補正され、これにより撮像結果の黒浮き等が防止さ
れる。

【００４４】これに対して１フレームより長い露光時間
による低速シャッターモードの場合、電子スチルカメラ
１１では、黒レベル検出ブロック２６で検出される第１
及び第２の光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２の出力信
号レベルＢｏｐｂ１及びＢｏｐｂ２、電荷蓄積時間によ
り、マイコン１３で黒レベルの補正量Ｂａが算出され、
この補正量Ｂａにより信号処理ブロック２３で撮像結果
の黒レベルが補正される。

【００４５】すなわち光電変換部３における遮光の有無
により、有効画素領域ＡＲ１の黒レベルと第１の光学的
黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢｏｐｂ１とは僅かな
がら相違し、これにより低速シャッターモードの場合、
単に、第１の光学的黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢ
ｏｐｂ１により撮像結果の黒レベルを補正したのでは、
黒浮き等による黒レベルの変化が観察される。

【００４６】しかしながらこの第１の光学的黒領域ＯＰ
Ｂ１に対して、光電変換部３の構成が異なってなる第２
の光学的黒領域ＯＰＢ２の出力信号レベルを参考にすれ
ば、このような有効画素領域ＡＲ１の黒レベルと第１の
光学的黒領域ＯＰＢ１の出力信号レベルＢｏｐｂ１との
誤差分についても、予測することができる。

【００４７】特にこのような誤差分については、露光時
間に応じて増大することにより、露光時間を基準にして
誤差分を予測することができる。またこのような誤差分
については、温度依存性を有し、この温度依存性におい
ては、それぞれ第１及び第２の光学的黒領域ＯＰＢ１及
びＯＰＢ２の出力信号レベルにも発生する。

【００４８】これらによりこの電子スチルカメラ１１で
は、露光時間である電荷蓄積時間、第１及び第２の光学
的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２の出力信号レベル差によ
り、有効画素領域ＡＲ１より得られる撮像結果の黒レベ
ルＢａを予測し、この黒レベルＢａより補正値Ｂａａを
生成し、これにより従来に比して格段的に黒レベルの変
化を防止することができる。また出力信号レベル差によ
り黒レベルＢａを予測することにより、温度特性による
変化にも対応して、適切に黒レベルを補正することがで
きる。

【００４９】電子スチルカメラ１１では、事前の測定に
より黒レベルテーブル１３Ａが形成され、第１及び第２
の光学的黒領域ＯＰＢ１及びＯＰＢ２の出力信号レベ
ル、露光時間によるこの黒レベルテーブル１３Ａのアク
セスにより撮像結果の黒レベルＢａが求められ、これに
より簡易かつ確実な処理により撮像結果の黒レベルを補
正することができる。

【００５０】（３）実施の形態の効果 以上の構成によれば、光電変換部を遮光してなる第１の
光学的黒領域の出力に加えて、この第１の光学的黒領域
と光電変換部が異なってなる第２の光学的黒領域の出力
を基準にして黒レベルの補正値を算出することにより、
長時間の露光時間による低速シャッターモード等におけ
る黒レベルの変化を低減することができる。

【００５１】またこの光電変換部が異なってなる第２の
光学的黒領域が、光電変換部が作成されていない領域で
あることにより、簡易な構成によりＣＣＤ固体撮像素子
を作成することができる。

【００５２】また固体撮像素子の露光時間が、１フレー
ムより長い場合に限って、第１及び第２の光学的黒領域
の出力値と、固体撮像素子の露光時間とを基準にして黒
レベルの補正値を算出することにより、必要な場合にの
み、このような処理により黒レベルを補正することがで
きる。

【００５３】また第１及び第２の光学的黒領域の出力値
と、固体撮像素子の露光時間とを基準にして黒レベルの
補正値を算出することにより、温度特性による変化にも
適切に対応して、黒レベルを補正することができる。

【００５４】また事前に黒レベルの補正データが記録さ
れてなるテーブルのアクセスにより、この黒レベルの補
正値を算出することにより、簡易かつ確実に黒レベルを
補正することができる。

【００５５】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、テーブルのアクセス
により補正値を求める場合について述べたが、本発明は
これに限らず、演算処理により求めるようにしてもよ
い。

【００５６】また上述の実施の形態においては、光電変
換部を作成しないことにより、第１の光学的黒領域と異
なる光電変換部による第２の光学的黒領域を作成する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば第
１の光学的黒領域の光電変換部に対して、受光部の面積
が１／４であるようにして、光電変換部の能力が異なら
せてなる光電変換部により第２の光学的黒領域を作成す
る場合等にも広く適用することができる。

【００５７】また上述の実施の形態においては、低速シ
ャッターモードの場合にのみ、第１及び第２の光学的黒
領域の出力、電荷蓄積時間により黒レベルを補正する場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、実用上充
分な特性を確保することができる場合には、低速シャッ
ターモードの以外の場合にも、広く適用することができ
る。

【００５８】また上述の実施の形態においては、単板式
による撮像装置に本発明を適用する場合について述べた
が、本発明はこれに限らず、３板式による撮像装置にも
広く適用することができる。

【００５９】また上述の実施の形態においては、本発明
を電子スチルカメラに適用する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、カメラ一体型ビデオテープレコ
ーダ等の記録機能を有する撮像装置、携帯電話等に組み
込まれた撮像装置等に広く適用することができる。

【００６０】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、光電変換
部を遮光してなる第１の光学的黒領域の出力に加えて、
この第１の光学的黒領域と光電変換部が異なってなる第
２の光学的黒領域の出力を基準にして黒レベルの補正値
を算出することにより、長時間の露光時間による低速シ
ャッターモード等における黒レベルの変化を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電子スチルカメラを
示すブロック図である。

【図２】図１の電子スチルカメラに適用されるＣＣＤ固
体撮像素子を示す平面図である。

【図３】図２のＣＣＤ固体撮像素子の説明に供する特性
曲線図である。

【図４】低速シャッターモードの動作の説明に供するタ
イムチャートである。

【図５】第１及び第２の光学的黒領域と、有効画素領域
における黒レベルとの対比を示す特性曲線図である。

【図６】従来の電子スチルカメラに適用されるＣＣＤ固
体撮像素子を示す平面図である。

【図７】従来の電子スチルカメラにおける黒レベルの補
正の説明に供する特性曲線図である。

【符号の説明】

１、１５……ＣＣＤ固体撮像素子、２……垂直転送レジ
スタ、３……光電変換部、４……水平転送レジスタ、１
１……電子スチルカメラ、１３……マイコン、１３Ａ…
…黒レベルテーブル、２３……信号処理ブロック、２６
……黒レベル検出ブロック、ＡＲ１……有効画素領域、
ＯＰＢ１、ＯＰＢ２……光学的黒領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4M118 AA05 AB01 BA13 CA02 FA06 GB02 GB08 GB09 GB11 GB15 GB20 5C024 CX32 CX52 CX54 GY01 HX13 HX18 HX23

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】有効画素領域と、第１の光学的黒領域と、
   第２の光学的黒領域と、前記有効画素領域、第１の光学
   的黒領域、第２の光学的黒領域の出力を順次転送して出
   力する水平転送レジスタとを有する固体撮像素子と、 前記出力信号の黒レベルを補正する黒レベル補正回路と
   を備える撮像装置であって、 前記有効画素領域は、 入射光を光電変換処理する複数の光電変換部と、 該光電変換部の出力を前記水平転送レジスタに順次転送
   する垂直転送レジスタとを有し、 該光電変換部に入射光が導かれ、 前記第１の光学的黒領域は、 前記有効画素領域とほぼ同一の光電変換部及び垂直転送
   レジスタと、 該光電変換部への入射光を遮光する遮光部材とを有し、 前記第２の光学的黒領域は、 前記第１の光学的黒領域と、前記光電変換部が異なり、 前記第１の光学的黒領域と、ほぼ同一に形成され、 前記黒レベル補正回路は、 前記第１及び第２の光学的黒領域の出力値と、前記固体
   撮像素子の露光時間とを基準にして、前記黒レベルの補
   正値を算出することを特徴とする撮像装置。
2. 【請求項２】前記第２の光学的黒領域は、 前記光電変換部が作成されていない領域であることを特
   徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 【請求項３】前記黒レベル補正回路は、 前記固体撮像素子の露光時間が、１フレームより長い場
   合に、 前記第１及び第２の光学的黒領域の出力値と、前記固体
   撮像素子の露光時間とを基準にして、前記黒レベルの補
   正値を算出することを特徴とする請求項１に記載の撮像
   装置。
4. 【請求項４】前記第１及び第２の光学的黒領域の出力値
   と、前記固体撮像素子の露光時間とを基準にした前記黒
   レベルの補正値の算出が、 前記第１及び第２の光学的黒領域の出力値の差分値と、
   前記固体撮像素子の露光時間とを基準にした、前記黒レ
   ベルの補正値の算出であることを特徴とする請求項１に
   記載の撮像装置。
5. 【請求項５】前記黒レベル補正回路は、 事前に黒レベルの補正データが記録されてなるテーブル
   のアクセスにより、前記黒レベルの補正値を算出するこ
   とを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。