JP2005175682A - 撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ユーザーモードで隣接画素リークを補正することにより、撮像した画像の画質を向上させることを課題とする。
【解決手段】 複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有し、前記複数の撮像領域の各々に複数の画素が配置された撮像素子と、前記複数の画素の各々からの信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる、他の信号への信号の漏れ込みに対する補正信号を検出する検出手段と、前記補正信号に基づいて、前記複数の画素からの信号を補正する補正手段と、前記補正手段の補正結果に基づいて、前記信号の漏れ込みに対する補正信号を変更する変更手段とを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
【選択図】 図1

Description

本発明は、撮像素子を用いた撮像装置に関し、更には撮像素子の画像出力を分割して読み出す撮像装置に関する。
近年ディジタル信号処理技術及び半導体技術の進歩により、標準テレビ方式、例えばNTSC方式やPAL方式の動画像信号をディジタル記録する記録再生装置と撮像装置を一体化したディジタルビデオカメラが製品化されている。このようなディジタルビデオカメラでは、ディジタル記録という特徴を生かして、静止画記録機能を備えるものがある。また、コンピュータ等との接続のためにディジタルI/Fを具備し、撮影した画像をコンピュータに取り込む機能を有するものもある。さらに、複数の記録媒体を具備し、画像の使用目的に応じて記録媒体を選択できるようになっているものもある。
このような装置において、記録された画像をテレビに接続して再生する場合は、その画像サイズはディジタルビデオ規格で定められるもの、例えば720x480画素でなんら問題は無いが、ディジタルI/Fを介して他のメディアに画像を転送する場合は、画質上の問題からより多くの画素数が要求される場合がある。
撮像素子の多画素化に伴い、撮像素子の全画素の情報を読み出すためにはより高い周波数で撮像素子を駆動する必要があり、S/Nの劣化や消費電力の増大を招いてしまう。
撮像素子の駆動周波数を低く抑えたまま撮像情報のデータレートを上げる方法の1つとして、撮像面を複数の領域に分割し、それぞれの領域に独立した電荷転送部、増幅器及び出力端子を持たせ、撮像信号を並列に読み出す方法がある。
しかしながらこの方法の欠点として、各領域の電荷転送部もしくは増幅器の特性の不均一により、複数の領域を合成して画像を生成した場合に、領域間の信号レベル差による境界線が生じるなどの画質劣化が発生する問題があった。
代表的な撮像素子であるCCDエリアセンサを例にして考えた場合、領域間の信号レベル差を発生させる要因の1つに、電荷転送部における転送効率の低下が挙げられる。CCDエリアセンサでは、垂直もしくは水平転送部において転送効率の低下が発生すると、転送方向に対して隣接する画素に信号電荷が混入し、混色や色シェーディングなどの画質劣化を引き起こす。垂直転送部の転送効率低下は列毎のレベル差となるので領域間のレベル差の要因にはなりえないが、水平転送部の転送効率低下は領域間のレベル差の要因となる。
この問題を解決するために、例えば、特許文献1には、複数分割読み出しセンサにおいて、複数の領域間のアンバランス量を算出し、算出結果に応じて、複数の領域間の段差補正を行うことを特徴とする撮像装置が記載されている。
特開2000−253305号公報
従来の撮像装置の場合、各領域間の画像信号のレベル差による合成画像の画像劣化が発生するが、さらに画像劣化の原因として、出力ゲート部の転送効率が低下すると隣接画素への信号電荷混入により画面上に一様の混色を引き起こすという問題があった。
(本発明の目的)
本発明は、画像部分における隣接画素への漏れ込み補償をし、分割読み出しした画像の画質を向上させることを目的としている。
複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有し、前記複数の撮像領域の各々に複数の画素が配置された撮像素子と、前記複数の画素の各々からの信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる、他の信号への信号の漏れ込みに対する補正信号を検出する検出手段と、前記補正信号に基づいて、前記複数の画素からの信号を補正する補正手段と、前記補正手段の補正結果に基づいて、前記信号の漏れ込みに対する補正信号を変更する変更手段とを有することを特徴とする撮像装置を提供する。
本発明によれば、複数の撮像領域から、分割して読み出した画像の画質を、向上させることができる。
以下、この本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
(第1の実施の形態)
図1は、本実施の形態の特徴を最もよく表す図面である。同図において、レンズ101を通った画像はCCDエリアセンサ103上に結像する。CCDエリアセンサ103上に結像した画像信号は、電気信号に変えられ、左右に2分割されて読み出され、左半分がバッファ105Aへ、右半分がバッファ105Bへ加えられる。
CCDエリアセンサ103の具体例を図2に示す。エリアセンサ部分の左半分が201Aであり、右半分が201Bである。CCDエリアセンサ103には光を受光して電荷信号に変換する光電変換部を有する複数の画素が二次元状に配置されており、エリアセンサ部の両端にはオプティカルブラック部203A、203Bがある。エリアセンサ部分201A、201Bから順次垂直転送されてきた画像は、水平転送部205A、205Bに左右それぞれ加えられ、左の水平転送部205Aでは同図の左方向に、右の水平転送部205Bでは同図の右方向に水平転送され、それぞれ読み出しアンプ207A、207Bで電圧に変換され、出力端子209A、209Bに出力される。
出力される画像信号のタイミングを、図3を用いて説明する。301A、301Bがそれぞれ左側と右側の画像信号における1水平期間を示す。横軸は時間である。同じ水平期間の左右の画像信号は同じ1水平期間で読み出され、順番としては、外側から内側に向かって読み出されるので、まずオプティカルブラック部が読み出され、次に両サイドから中心に向かって画像が読み出され、全ての画像が読み終わってもしばらく水平転送パルスを与え続けることにより、ダミー画素信号が読み出される。ダミー画素信号部を拡大したのが図3(B)である。本実施例では原色フィルタを例に説明する。原色市松フィルタの場合、GBGBの色フィルタとRGRGの色フィルタとが1ラインごとに交互に貼られている。同図においては、GBラインの場合の例を示しており、左画面の信号303AはGBGBと順次読み出されたあと、ダミー画素がDM1A、DM2A…と読み出される。また右画面の信号303Bは右端から読み出されているので、GとBとの順番が逆になっており、BGBGと読み出されたあと、ダミー画素がDM1B、DM2B…と読み出される。
図1に戻り説明を続ける。バッファ105A、105Bの出力はアナログフロントエンド107へ加えられる。アナログフロントエンド107は2チャンネル分を1パッケージに内蔵した集積回路であり、内蔵したCDS109A、109Bで、左右のCCD出力波形にそれぞれ相関二重サンプルを施すことで低周波ノイズを除去し、次に内蔵したA/D111A、111Bでアナログ信号をディジタル信号に変換し、結果をリーク補償手段113A、113Bに加える。リーク補償手段113Bと後述するリニアリティ補正手段123B、リーク量測定手段161BはCCD103からの信号が異なるだけで同様の回路構成なので、以下必要な場合のみ説明する。リーク補償手段113Aは補償テーブル115A、加算手段117A、遅延手段119A、減算手段121Aで構成されている。ダミー1画素目への電荷の漏れ込み(リークともいう)は、図4に示すようにダミー隣接画素への入力光量に対して、最初は急峻で、あとはなだらかになるような特性を持っており、個々のCCDによってレベルAや傾きαが異なる。隣接画素への電荷の漏れは計測できないが、構造上 このダミー1画素目への電荷の漏れと同様なことが起こっており、この隣接画素への電荷の漏れを補償する必要がある。そこで、工場出荷時に、LED159を内蔵した冶具157を、マイコンバスのコネクタ155につなぎ、マイクロプロセッサ145でLED159の輝度を変化させながらダミー1画素目のレベルを計測し、マイクロプロセッサ145に外付けしたフラッシュメモリ163に記憶しておき、電源投入時にマイクロプロセッサ145が当該補償テーブル115Aに書き込むことで、当該リーク特性を持たせる。補償テーブルは、ここでは入力レベルに応じた32折れ線の直線補間回路で構成しているが、RAMテーブルなど別な手段を用いることももちろん可能である。補償テーブル115Aの出力は加算手段117Aと遅延手段119Aに加えられる。加算手段117Aでは、隣接画素に漏れ出たことによる減少分をリーク補償手段113Aの入力データに加えることで復元する。さらに補償テーブル115Aの出力を遅延手段119Aで1クロック分遅延させて、隣接画素から減算手段121Aで加算手段117Aの出力データを減算することで、隣接画素への漏れ込みを除去する。このように自画素へのリーク分の加算と隣接画素へのリーク分の減算を行うように構成することで、隣接画素間リークを補償する事ができる。
リーク補償手段113Aの出力はリニアリティ補正手段123Aとリーク量測定手段161Aに加えられる。リニアリティ補正手段123Aは補正テーブル125Aと加算手段127Aとで構成されており、補正テーブル125Aの結果を元のデータに足し込むことでリニアリティを補正する。補正テーブル125Aはリークの補償テーブル115Aと同様に、32折れ線の直線補間回路などで構成する。リニアリティはCCDやアナログフロントエンドごとに異なるので、隣接画素間リークの補償と同様に、工場出荷時に冶具157を用いてリニアリティを計測し、マイクロプロセッサ145に外付けしたフラッシュメモリ163に記憶しておき、電源投入時にマイクロプロセッサ145がフラッシュメモリ163から読み出し、補正テーブル125Aに書き込むことでリニアリティを補正する。
リニアリティ補正手段123Aの出力はゲイン補正手段129Aに加えられ、ゲイン補正手段129Aの出力は輝度検出手段131Aとメモリー147に加えられる。ゲイン補正手段129A、129B(図示しない右側チャンネル用)には2つの役目がある。一つは絞りを開放にしても明るさが不足する場合に電気的にゲインアップする役目であり、もう一つは左右のゲインを合わせる役目である。従来はアナログフロントエンドにアナログアンプがあり、マイコンから当該アナログアンプにデシベルゲインを設定することで、ゲインアップを行っていたが、本実施例のような分割読み出しCCDの場合、アナログアンプによるゲインアップでは、温度や電圧、経時変化などに対してチャンネル間のゲインを保証できないため、アナログアンプを廃止し、その代わりに、アナログフロントエンドにおけるA/D変換の精度を上げて、例えば従来の12ビットから14ビットにしておき、ディジタル的な乗算でゲインアップを実現している。CCD113の2つの出力間や、バッファ105A、105B間にもゲインの差があり、トータルで左右のゲインを合わせないと、画面の中心に輝度の段差が見えてしまうので、工場出荷時に冶具157を用いて輝度レベルを変化させながら左右の出力レベルを輝度検出手段131A、131B(図示しない右側チャンネル用)を用いてマイクロプロセッサ145に読み出し、各輝度におけるゲイン差をフラッシュメモリ163にゲインテーブルとして記憶しておき、ゲインを変える際には、設定するゲインに応じてマイクロプロセッサ145が当該ゲインテーブルを参照して、ゲイン差を補正するようにゲイン補正手段129A、129Bを設定することにより、輝度段差が画面に生じることを防いでいる。
ゲイン補正手段129A、129Bでゲイン補正された左右の画像は、メモリー147で合成され、従来同様の1画面信号となってカメラ信号処理手段149に加えられ、多画素CCDで得られた大きな画像をDVCディジタルビデオ規格に合わせる縮小処理、手ぶれ補正処理、γ補正、色の分離、輝度の輪郭強調などの各種処理が施され、画像信号として端子151に出力される。
次にリーク量測定手段161Aの動作を説明する。リーク量測定手段161Aに加えられた画像は、ダミー積分手段133A、ダミー隣接画素積分手段135A、比較手段137Aに加えられる。ダミー積分手段133Aはダミー1画素目である図3におけるDM1Aを積分する。ダミー1画素目は、毎水平期間に左右のチャンネルにそれぞれ1画素存在する。また、ダミー隣接画素積分手段135Aはダミー画素DM1Aにリークを与える時間的に一つ前の画素305Aの輝度レベルを積分する。ダミー隣接画素も、毎水平期間に左右のチャンネルにそれぞれ1画素存在する。比較手段137Aは画素305Aの輝度レベルが予め決められたスレッショルドLTH〜HTH間にあるか比較し、結果を論理レベルでダミー積分手段133A、ダミー隣接画素積分手段135A、計数手段143Aに加えることで、積分、計数するかどうかを制御する。ダミー積分手段133A、ダミー隣接画素積分手段135A、計数手段143Aの結果はマイコンバスを通じてマイクロプロセッサ145が読み出すことができる。
ユーザーモード時の隣接画素間リークの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について図5のフローチャートを用いて説明する。S501にてダミー積分手段133A、133B、ダミー隣接画素積分手段135A、135B、計数手段143A、143Bをクリアする。次にS503にて計数手段143Aの値が規定値に達したかどうか判断する。次にS505にて計数手段143Bの値が規定値に達したか判断する。次にS507にてダミー隣接画素積分手段135A、135Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することで輝度レベルの平均値を算出し、また、ダミー積分手段133A、133Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することでダミーレベルの平均値を算出する。なお、平均値を求めるためには積分値と何回積分したか(計数手段によってカウントした回数)が必要である。つまり、平均値は、下記の式で求めることができる。
平均値=積分値÷回数
次にS509にて前記平均ダミーレベルを平均輝度レベルで割り算することでリーク補償の過不足をチャンネル別に把握する。前記割り算の結果が正で大きければリーク補償は不足しており、負で大きければリーク補償は過補償となっている。そこでS511にてリーク補償の過不足を判断し、不足している場合はS513にてリーク補正量を増やし、過補償となっている場合はS515にてリーク補正量を減らす。具体的には、動画像を撮像する際、何枚か後の画像で、図4におけるAの量を増減することにより、リーク補正量を増減させる。
隣接画素間リーク補償が適正量であれば、ダミー積分手段133A、133Bに検出されるダミーリーク量は0のはずであり、不足していれば正のダミーリーク量が検出され、過補償であれば負のダミーリーク量が検出される。リークの量はダミー画素に隣接する画素の輝度レベルに依存するので、本実施例ではダミーリーク量の平均値を、ダミー隣接画素の輝度レベルの平均値を割り算することで、ダミーリーク量を規格化することができる。LTHとHTHを用いて、隣接画素の輝度レベルがある範囲内にある場合だけ積分しているのは、画面上で飽和しているような明るい部分や、あまりに暗い部分では、ダミーへの漏れ込みの状態が変化して、ダミーリークレベルの平均値を出すうえで好ましくないため、積分や計数から除外するようにしている。なお、当該隣接画素間リークはチャンネル別ごとに独立した特性を持っているので、左画面用のリーク量測定手段161Aと右画面用のリーク量測定手段161Bから読み出された各計測値は、マイクロプロセッサ145でチャンネル個別に処理され、補償テーブル115Aと補償テーブル115Bを変化させるように構成されており、チャンネルごとに独立している。よって、各チャンネルごとに画像劣化の少ない画質の良い画像が得られる。なお、本実施の形態では、ダミー積分手段133とダミー隣接画素積分手段135とは同じタイミングで積算することを想定しており、積算した回数を計数手段143が数える。よって、そのままではどんどん回数が増えていってしまうので、ダミー積分手段133、ダミー隣接画素積分手段135、および、計数手段143は適宜リセットする構成にするのが好ましい。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態の撮像装置の構成は、第1の実施の形態の撮像装置の構成と同様の回路構成なので、以下必要な場合のみ説明する。
ユーザーモード時の隣接画素間リークの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について図6のフローチャートを用いて説明する。
S601にてダミー積分手段133A、133B、ダミー隣接画素積分手段135A、135B、計数手段143A、143Bをクリアする。次にS602にて温度センサ139の温度をマイクロプロセッサが使用しているRAMエリアにレジスタとして保持する。次にS603にて、レジスタに保持した温度センサの値と、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度とを比較して、一定値以上温度の変化があったかどうか判断する。変化が無かった場合はS606に移る。変化があった場合はS604にて、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度をレジスタとして保持する。そしてS605にて、計数手段143A、143Bの規定値を減少させる。次にS606にて計数手段143Aの値が規定値に達したかどうかを判断し、達していない場合はS603に移り、達している場合はS607に移る。次にS607にて計数手段143Bの値が規定値に達したかどうかを判断し、達していない場合はS603に移り、達しているときはS608に移る。
次にS608にてダミー隣接画素積分手段135A、135Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することで輝度レベルの平均値を算出し、また、ダミー積分手段133A、133Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することでダミーレベルの平均値を算出する。次にS609にて前記平均ダミーレベルを平均輝度レベルで割り算することでリーク補償の過不足をチャンネル別に把握する。前記割り算の結果が正で大きければリーク補償は不足しており、負で大きければリーク補償は過補償となっている。そこでS610にてリーク補償の過不足を判断し、不足している場合はS611にてリーク補正量を増やし、過補償となっている場合はS612にてリーク補正量を減らす。具体的には、図4におけるAの量を増減することにより、リーク補正量を増減させる。隣接画素間リーク補償が適正量であれば、ダミー積分手段133A、133Bに検出されるダミーリーク量は0のはずであり、不足していれば正のダミーリーク量が検出され、過補償であれば負のダミーリーク量が検出される。リークの量はダミー画素に隣接する画素の輝度レベルに依存するので、本実施例ではダミーリーク量の平均値を、ダミー隣接画素の輝度レベルの平均値で割り算することで、ダミーリーク量を規格化することができる。LTHとHTHを用いて、隣接画素の輝度レベルがある範囲内にある場合だけ積分しているのは、画面上で飽和しているような明るい部分や、あまりに暗い部分では、ダミーへの漏れ込みの状態が変化して、ダミーリークレベルの平均値を出す上で好ましくないため、積分や計数から除外するようにしている。なお、当該隣接画素間リークはチャンネル別ごとに独立した特性を持っているので、左画面用のリーク量測定手段161Aと右画面用のリーク量測定手段161Bから読み出された各計測値は、マイクロプロセッサ145でチャンネル個別に処理され、補償テーブル115Aと補償テーブル115Bを変化させるように構成されており、チャンネルごとに独立している。次に、S613にて、計数手段143A、143Bの規定値を最初に設定していた値に戻す。
このような構成を取ることにより、CCDの温度変化があった場合でも分割して読み出した画像の画質を向上させることができる。
(第3の実施の形態)
マイクロプロセッサ145の動作以外の処理は第2の実施例と同じであるため説明を省き、本実施の形態の新規要素のみ説明する。
ユーザーモード時の隣接画素間リークの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について図7のフローチャートを用いて説明する。S701にてダミー積分手段133A、133B、ダミー隣接画素積分手段135A、135B、計数手段143A、143Bをクリアする。次にS702にて温度センサ139の温度をマイクロプロセッサが使用しているRAMエリアにレジスタとして保持する。次にS703にて、レジスタに保持した温度センサの値と、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度とを比較して、一定値以上温度の変化があったかどうか判断する。変化が無かった場合はS706に移る。変化があった場合はS704にて、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度をレジスタとして保持する。そしてS705にて、計数手段143A、143Bの規定値を減少させる。次にS706にて計数手段143Aの値が規定値に達したかどうかを判断し、達していない場合は達するまでS706の処理を繰り返す。次にS707にて計数手段143Bの値が規定値に達したかどうかを判断し、達していない場合は達するまでS707の処理を繰り返す。次にS708にてダミー隣接画素積分手段135A、135Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することで輝度レベルの平均値を算出し、また、ダミー積分手段133A、133Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することでダミーレベルの平均値を算出する。次にS709にて前記平均ダミーレベルを平均輝度レベルで割り算することでリーク補償の過不足をチャンネル別に把握する。前記割り算の結果が正で大きければリーク補償は不足しており、負で大きければリーク補償は過補償となっている。そこでS710にてリーク補償の過不足を判断し、不足している場合はS711にてリーク補正量を増やし、過補償となっている場合はS712にてリーク補正量を減らす。具体的には、図4におけるAの量を増減することにより、リーク補正量を増減させる。隣接画素間リーク補償が適正量であれば、ダミー積分手段133A、133Bに検出されるダミーリーク量は0のはずであり、不足していれば正のダミーリーク量が検出され、過補償であれば負のダミーリーク量が検出される。リークの量はダミー画素に隣接する画素の輝度レベルに依存するので、本実施例ではダミーリーク量の平均値を、ダミー隣接画素の輝度レベルの平均値で割り算することで、ダミーリーク量を規格化することができる。LTHとHTHを用いて、隣接画素の輝度レベルがある範囲内にある場合だけ積分しているのは、画面上で飽和しているような明るい部分や、あまりに暗い部分では、ダミーへの漏れ込みの状態が変化して、ダミーリークレベルの平均値を出す上で好ましくないため、積分や計数から除外するようにしている。なお、当該隣接画素間リークはチャンネル別ごとに独立した特性を持っているので、左画面用のリーク量測定手段161Aと右画面用のリーク量測定手段161Bから読み出された各計測値は、マイクロプロセッサ145でチャンネル個別に処理され、補償テーブル115Aと補償テーブル115Bを変化させるように構成されており、チャンネルごとに独立している。次にS713にて、計数手段143A、143Bの規定値を最初に設定していた値に戻す。
このような構成を取ることにより、CCDの温度変化があった場合でも分割して読み出した画像の画質を向上させることができる。
(第4の実施の形態)
マイクロプロセッサ145の動作以外の処理は第2の実施例と同じであるため説明を省き、本実施の形態の新規要素のみ説明する。
ユーザーモード時の隣接画素間リークの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について図8のフローチャートを用いて説明する。S801にてダミー積分手段133A、133B、ダミー隣接画素積分手段135A、135B、計数手段143A、143Bをクリアする。
次にS802にて温度センサ139の温度をマイクロプロセッサが使用しているRAMエリアにレジスタとして保持する。次にS803にて、マイクロプロセッサ145が保持しているタイマーをセットする。次にS804にて、レジスタに保持した温度センサの値と、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度とを比較して、一定値以上温度の変化があったかどうか判断する。変化が無かった場合はS807に移る。変化があった場合はS805にて、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度をレジスタとして保持する。そしてS806にてマイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの規定時間を減少させる。次にS807にて、マイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの時間が規定時間を経過したかどうかを判断し、達していない場合はS804に移り、達している場合はS808に移る。次にS808にてダミー隣接画素積分手段135A、135Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することで輝度レベルの平均値を算出し、また、ダミー積分手段133A、133Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することでダミーレベルの平均値を算出する。次にS809にて前記平均ダミーレベルを平均輝度レベルで割り算することでリーク補償の過不足をチャンネル別に把握する。前記割り算の結果が正で大きければリーク補償は不足しており、負で大きければリーク補償は過補償となっている。そこでS810にてリーク補償の過不足を判断し、不足している場合はS811にてリーク補正量を増やし、過補償となっている場合はS812にてリーク補正量を減らす。具体的には、図4におけるAの量を増減することにより、リーク補正量を増減させる。隣接画素間リーク補償が適正量であれば、ダミー積分手段133A、133Bに検出されるダミーリーク量は0のはずであり、不足していれば正のダミーリーク量が検出され、過補償であれば負のダミーリーク量が検出される。リークの量はダミー画素に隣接する画素の輝度レベルに依存するので、本実施例ではダミーリーク量の平均値を、ダミー隣接画素の輝度レベルの平均値で割り算することで、ダミーリーク量を規格化することができる。LTHとHTHを用いて、隣接画素の輝度レベルがある範囲内にある場合だけ積分しているのは、画面上で飽和しているような明るい部分や、あまりに暗い部分では、ダミーへの漏れ込みの状態が変化して、ダミーリークレベルの平均値を出す上で好ましくないため、積分や計数から除外するようにしている。なお、当該隣接画素間リークはチャンネル別ごとに独立した特性を持っているので、左画面用のリーク量測定手段161Aと右画面用のリーク量測定手段161Bから読み出された各計測値は、マイクロプロセッサ145でチャンネル個別に処理され、補償テーブル115Aと補償テーブル115Bを変化させるように構成されており、チャンネルごとに独立している。次にS813にて、マイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの規定時間を元に戻す。
このような構成を取ることにより、CCDの温度変化があった場合でも分割して読み出した画像の画質を向上させることができる。
(第5の実施の形態)
マイクロプロセッサ145の動作以外の処理は第2の実施例と同じであるため説明を省き、本実施の形態の新規要素のみ説明する。
ユーザーモード時の隣接画素間リークの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について図9のフローチャートを用いて説明する。S901にてダミー積分手段133A、133B、ダミー隣接画素積分手段135A、135B、計数手段143A、143Bをクリアする。
次にS902にて温度センサ139の温度をマイクロプロセッサが使用しているRAMエリアにレジスタとして保持する。次にS903にて、マイクロプロセッサ145が保持しているタイマーをセットする。次にS904にて、レジスタに保持した温度センサの値と、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度とを比較して、一定値以上温度の変化があったかどうか判断する。変化が無かった場合はS907に移る。変化があった場合はS905にて、温度センサ139からマイクロプロセッサ145が読み出した温度をレジスタとして保持する。そしてS906にてマイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの規定時間を減少させる。次にS907にて、マイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの時間が規定時間を経過したかどうかを判断し、達していない場合は達するまでS907の処理を繰り返す。次にS908にてダミー隣接画素積分手段135A、135Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することで輝度レベルの平均値を算出し、また、ダミー積分手段133A、133Bの値を計数手段143A、143Bの値でそれぞれ割り算することでダミーレベルの平均値を算出する。次にS909にて前記平均ダミーレベルを平均輝度レベルで割り算することでリーク補償の過不足をチャンネル別に把握する。前記割り算の結果が正で大きければリーク補償は不足しており、負で大きければリーク補償は過補償となっている。そこでS910にてリーク補償の過不足を判断し、不足している場合はS911にてリーク補正量を増やし、過補償となっている場合はS912にてリーク補正量を減らす。具体的には、図4におけるAの量を増減することにより、リーク補正量を増減させる。隣接画素間リーク補償が適正量であれば、ダミー積分手段133A、133Bに検出されるダミーリーク量は0のはずであり、不足していれば正のダミーリーク量が検出され、過補償であれば負のダミーリーク量が検出される。リークの量はダミー画素に隣接する画素の輝度レベルに依存するので、本実施例ではダミーリーク量の平均値を、ダミー隣接画素の輝度レベルの平均値で割り算することで、ダミーリーク量を規格化することができる。LTHとHTHを用いて、隣接画素の輝度レベルがある範囲内にある場合だけ積分しているのは、画面上で飽和しているような明るい部分や、あまりに暗い部分では、ダミーへの漏れ込みの状態が変化して、ダミーリークレベルの平均値を出す上で好ましくないため、積分や計数から除外するようにしている。なお、当該隣接画素間リークはチャンネル別ごとに独立した特性を持っているので、左画面用のリーク量測定手段161Aと右画面用のリーク量測定手段161Bから読み出された各計測値は、マイクロプロセッサ145でチャンネル個別に処理され、補償テーブル115Aと補償テーブル115Bを変化させるように構成されており、チャンネルごとに独立している。次にS913にて、マイクロプロセッサ145がセットしたタイマーの規定時間を元に戻す。
このような構成を取ることにより、CCDの温度変化があった場合でも分割して読み出した画像の画質を向上させることができる。
なお、請求項に記載の補正手段は、本発明の実施の形態で説明したリーク補償手段に相当する。また、請求項に記載の変更手段は、本発明の実施の形態で説明したダミー積分手段133、ダミー隣接画素積分手段135、比較手段137、計数手段143、マイクロプロセッサ145に相当する。また、本発明の本実施の形態ではダミー信号を用いて信号の補正の補償を行ったが、撮像素子からの信号を用いて補正手段を補償するものであれば、他の方法で補償を行っても良い。
本実施の形態が適用される撮像装置を示す図である。 CCDエリアセンサの具体例を示す図である。 出力される画像信号のタイミングを説明する図である。 ダミー隣接画素からダミー画素への漏れ込みの様子を説明する図である。 ユーザーモード時の隣接画素間漏れ込みの補償に関するマイクロプロセッサの動作フローチャ−トを示す図である。 隣接画素間漏れ込みの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について説明する図である。 隣接画素間漏れ込みの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について説明する図である。 隣接画素間漏れ込みの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について説明する図である。 隣接画素間漏れ込みの補償に関するマイクロプロセッサ145の動作について説明する図である。
符号の説明
103 CCDエリアセンサ
107 アナログフロントエンド
113A,113B リーク補償手段
123A,123B リニアリティ補正手段
129A,129B ゲイン補正手段
139 温度センサ
145 マイクロプロセッサ
147 メモリー
161A,161B リーク量測定手段
163 フラッシュメモリ

Claims (5)

  1. 複数の出力端子に対応する複数の撮像領域を有し、前記複数の撮像領域の各々に複数の画素が配置された撮像素子と、
    前記複数の画素の各々からの信号が、前記撮像素子内で転送されているときに生じる、他の信号への信号の漏れ込みに対する補正信号を検出する検出手段と、
    前記補正信号に基づいて、前記複数の画素からの信号を補正する補正手段と、
    前記補正手段の補正結果に基づいて、前記信号の漏れ込みに対する補正信号を変更する変更手段とを有することを特徴とする撮像装置。
  2. 前記撮像素子から信号が出力された後も前記撮像素子内で転送を続けることにより前記撮像素子内の転送部から出力されるダミー信号が、前記撮像素子内の転送部から出力される直前に、前記転送部から出力された信号の信号レベルが、所定の範囲内にあるときには、前記補正信号を前記変更手段によって変更し、
    前記信号レベルが、所定の範囲外のときには、前記補正信号を前記変更手段によって変更しないことを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
  3. 前記変更手段は、前記ダミー信号の平均値と前記隣接画素からの信号の平均値を用いて、前記隣接画素への漏れ込み信号に対応する補正信号を変更することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の撮像装置。
  4. 前記撮像素子に接続した温度センサを更に有し、
    前記検出手段は、前記温度センサにより得られた前記撮像素子の温度に応じて、前記補正信号を検出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の撮像装置。
  5. 前記撮像領域に像を結像するレンズと、
    前記撮像領域からの信号をA/D変換して前記検出手段に転送するA/D変換器と、
    前記補正手段から出力された信号に、カメラ信号処理を行うカメラ信号処理手段とを有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の撮像装置。
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