JP2009284392A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】撮像素子の温度に影響を受けることなく、列アンプの電気特性に起因する縦線残りを精度良く補正することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】撮像装置は、撮像素子１０２のスイッチ手段ＳＷ１をＯＦＦした状態で列アンプ２０１の出力を読み出す空送り手段と、スイッチ手段ＳＷ１をＯＮした状態で任意の行からフィールド単位で列アンプ２０１の出力を読み出す読み出し手段と、空送り手段により読み出された空送りデータを列毎に平均化して記憶する記憶手段と、を備える。そして、読み出し手段による１フィールド分の有効画像データの読み出し後のブランキング期間中に、空送り手段から少なくとも１行の空送りデータを読み出して記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された空送りデータを用いて読み出し手段により読み出された有効画素データに対して列単位で黒補正を行う。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばデジタルビデオカメラなどの撮像装置に関する。

撮像素子としてＣＭＯＳセンサ等を用いたデジタルビデオカメラ等の撮像装置では、撮像素子の各画素の出力を列単位で共通の列アンプにより増幅するため、列アンプの電気特性のバラツキにより列状の縦線が発生する。

このため、従来においては、撮像素子の各列上部の画素上に、複数行の入射光を遮光する遮光膜を実装し（垂直ＯＢ）、常時列アンプの電気特性を持った垂直ＯＢ出力により、有効画像データの縦線を補正している。

また、垂直ＯＢのキズ・シェーディング等の影響により、垂直ＯＢ補正後も縦線残りが発生する場合がある。

この縦線残りを補正する為に、アイリス等のメカニカルシャッターにより遮光された有効画素データの黒データを垂直ＯＢ補正後に、不揮発生メモリに一旦記憶する。そして、垂直ＯＢによる黒補正と有効画素黒データによる黒補正により、縦線残りの改善を行っている（特許文献２）。
特開２００４−８８５６０号公報

しかし、従来の縦線補正においては、アイリス等による遮光時の有効画素黒データの取得時の環境温度によって黒データがばらついてしまう。従って、撮像素子の温度が、有効画素黒データを取得した時の温度と異なる場合は、画素の暗電流の影響により、ノイズレベル・黒レベルが変化し、縦線残りが生じてしまう。

そこで、本発明は、撮像素子の温度に影響を受けることなく、列アンプの電気特性に起因する縦線残りを精度良く補正することができる撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、二次元の行列状に配置され、入射光を電荷に変換する複数の光電変換素子、複数の前記光電変換素子ごとに配置され、該光電変換素子の出力電荷を増幅するトランジスタ部、該トランジスタ部の出力を電圧に変換する各列共通の列アンプ、前記光電変換素子と前記トランジスタ部との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、を有する撮像素子と、前記スイッチ手段をＯＦＦした状態で前記列アンプの出力を読み出す空送り手段と、前記スイッチ手段をＯＮした状態で任意の行からフィールド単位で前記列アンプの出力を読み出す読み出し手段と、前記空送り手段により読み出された空送りデータを列毎に平均化して記憶する記憶手段と、を備え、前記読み出し手段による１フィールド分の有効画像データの読み出し後のブランキング期間中に、前記空送り手段から少なくとも１行の空送りデータを読み出して前記記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された空送りデータを用いて前記読み出し手段により読み出された有効画素データに対して列単位で黒補正を行うことを特徴とする。

本発明によれば、常時有効画素の黒データを更新できるので、撮像素子の温度に影響を受けることなく、列アンプの電気特性に起因する縦線残りを精度良く補正することが可能となる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルビデオカメラ（以下、カメラという）を説明するためのブロック図である。

本実施形態のカメラは、図１に示すように、レンズ群１００、アイリス部１０１、撮像素子１０２、ＡＦＥ部１０３、画像処理ＩＣ１０４、記録部１１１、表示部１１２、及びＣＰＵ１１３を有する。

レンズ群１００には、被写体像からの光量を収束、及び焦点を合わせるためのＡＦ機構やズーム機構が組み込まれている。アイリス部１０１は、被写体像の光量を制御し、ＡＥ（自動露出）制御を行う。撮像素子１０２は、ＣＭＯＳセンサ等で構成され、レンズ群１００を通った被写体像の光を電気信号に変換する。

ＡＦＥ部１０３は、ＣＰＵ１１３に制御され、撮像素子１０２より出力される光電変換された画像信号から信号レベルを取り出す為のＣＤＳ部及びアナログ画素信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部を含む。

画像処理ＩＣ１０４は、ＨＯＢクランプ１０５、ＶＯＢ黒補正部１０６、ＶＯＢメモリ１０７、黒引き補正部１０８、黒引きメモリ１０９及び画像処理部１１０を備える。

ＨＯＢクランプ１０５は、水平オプティカルブラック（ＨＯＢ）の黒レベルを基準に、有効画素領域の黒レベルを補正する。

ＶＯＢ黒補正部１０６は、垂直オプティカルブラック（ＶＯＢ）の黒レベルを基準に、列アンプのバラツキによる、縦線補正を行う。ＶＯＢメモリ１０７は、ＶＯＢ黒補正部１０６で利用するＶＯＢの出力を列毎に平均化したデータを記憶する。

黒引き補正部１０８は、ＶＯＢ黒補正部１０６で補正された画像データに対し、有効画像部の空送り黒データ（後述する）により、ＶＯＢのキズ・シェーディングによる縦線残りを補正する。

黒引きメモリ１０９は、黒引き補正部１０８で黒引き補正する為の空送り黒データを列毎に平均化処理し、記憶する。画像処理部１１０は、上記黒補正された画像データに対し、輪郭強調、ノイズリダクション、ガンマ処理及び表示・記録のフォーマットに変換する。

記録部１１１は、画像処理部１１０から出力された動画等のデータを記録する為の、ＨＤＤ、メモリ、ＤＶテープ等で構成される。表示部１１２は、液晶表示パネル等で構成され、動画等の画像を表示する。

ＣＰＵ１１３は、レンズ群１００、絞り部１０１、撮像素子１０２、ＡＦＥ部１０３、画像処理ＩＣ１０４、記録部１１１、表示部１１２等のカメラ全体の制御を司る。

図２は、撮像素子１０２の内部構成を示すブロック図である。

図２に示すように、撮像素子１０２には、画素部２００、ＦＤアンプ（列アンプ）２０１、垂直走査回路群２０２、水平走査回路群２０３、及びセレクタ部２０４が配置されている。

画素部２００は、二次元の行列状に配置され、光を電荷に変換する光電変換素子としてのフォトダイオード（以下、ＰＤという）、電荷増幅回路のトランジスタ部Ｔｒ、トランジスタ部Ｔｒの接続をＯＮ／ＯＦＦする為のスイッチＳＷ１，ＳＷ２で構成される。

ＦＤアンプ（列アンプ）２０１は、列毎の画素部２００の画素出力を電圧に変換する為の列共通のアンプであり、各列毎に共通の列アンプ２０１が使われるので、列アンプ２０１の電気的バラつきが縦線ノイズとなって現れる。

垂直走査回路群２０２は、全画素から露光を行う１行を選択して、画素信号をリセット（電子シャッター）し、読み出す行をトランジスタ部Ｔｒを通じて選択して、各行毎の画素電荷を列アンプ２０１へ出力する。

水平走査回路群２０３は、列アンプ２０１の画素電圧を、水平方向１画素ずつセンサ出力としてＡＦＥ部１０３に出力する。セレクタ部２０４は、ＣＰＵ１１３により制御され、設定された領域により（読み出し開始行・列及び読み出し終了行）により、任意の領域を垂直走査回路群２０２、水平走査回路群２０３に出力する。

図１及び図２を参照して、レンズ群１００及びアイリス部１０１を通過した被写体光は、撮像素子１０２で露光される。ＣＰＵ１１３は、前フレームの輝度値を基に、絞り値・シャッター速度の最適露出値を決定し、アイリス部１０１を適正絞り値に制御して、撮像素子１０２に適正露光時間を設定する。

撮像素子１０２は、設定された適正露光時間を基に、各行の読み出し時に適正露光時間となるように、各行毎にオフセット時間（１ＨＤ期間）を設け、電荷吐き捨て（リセット動作）を行う。

次に、撮像素子１０２は、リセット動作から、適正露光時間経過後に選択行のスイッチＳＷ１，ＳＷ２を通電状態にする事で、選択行の各画素出力をトランジスタ部Ｔｒで増幅し、さらに列アンプ２０１に出力する。

列アンプ２０１で電圧に変換された画素電圧は、垂直走査回路群２０２によって任意の領域のみＡＦＥ部１０３へ出力される。以上の処理を繰り返す事で、撮像素子１０２からの画素出力の読み出しを行う。

図３に、撮像素子１０２の画素構成例を示す。

図３において、垂直ＯＢ（ＶＯＢ）３００は、水平方向に１０行程度遮光され、常に黒データを出力する。また、水平ＯＢ（ＨＯＢ）３０１は、垂直方向に１０列程度遮光され、ＶＯＢ３００と同様に常に黒データを出力する。

有効画素領域３０２は、実際の被写体像の画像データを出力する有効画素データの領域であり、ＣＰＵ１１３で設定された任意の領域を読み出す事が可能である。

前述した様に、撮像素子１０２からは、まず水平ＯＢ３０１領域及び垂直ＯＢ３００領域の読み出しが行われる。尚、水平ＯＢ３０１及び垂直ＯＢ３００は共に遮光されているので、ほぼ黒レベルの画素電圧が出力され、ＡＦＥ部１０３でＣＤＳ部を通り、Ａ／Ｄ変換部でＡ／Ｄ変換され、画像処理ＩＣ１０４に入力される。

画像処理ＩＣ１０４では、まず、ＨＯＢクランプ部１０５で水平ＯＢ出力レベルは保持され、ある時定数をもって平均化される。また、この時定数は、低域ノイズ、黒レベル収束時間等で適正な値に決定される。

撮像素子１０２から読み出されたＶＯＢ出力は、まず、ＨＯＢクランプ部１０５で黒レベルが補正されるが、ＶＯＢ出力も遮光された黒出力であるので、補正量は微小である。そして、ＶＯＢ黒補正部１０６に出力されたＶＯＢ出力は各列毎に平均化されてＶＯＢメモリ１０７に保持される。

図４に、列毎に平均化されたＶＯＢデータの一例を示す。

図４において、横軸は列毎のアドレスを表し、縦軸はクランプされた黒レベルに対する輝度レベル（明るさ）を示す。

図４に示すように、例えば１０行のＶＯＢ黒データは、列毎単位で平均化されて、１列目からＶｘ［１］、Ｖｘ［２］、Ｖｘ［３］、・・・・Ｖｘ［ｎ］・・・・Ｖｘ［ｚ］となり、列アンプ２０１の電気的バラツキが輝度出力のバラツキとなって現れる。

ＶＯＢメモリ１０７には、図４に示すような列毎に平均化された列アンプ２０１のバラツキ黒データが保持され、新たなＶＯＢ黒データ転送時には、同様にして平均化され、随時更新される。

次に、有効画像データの転送について説明する。

撮像素子１０２は、ＶＯＢデータの転送と同様に、適正露光時間経過後に列アンプ２０１に転送された有効領域の画素データを１行ずつ転送し、転送された有効画像データは、ＡＦＥ部１０３で、ＣＤＳ部・Ａ／Ｄ変換部を通り、画像処理ＩＣ１０４に入力される。画像処理ＩＣ１０４に入力された有効画像データは、ＨＯＢクランプ部１０５で水平ＯＢの黒レベルにクランプされ、黒補正が行われる。

図５に、ＨＯＢクランプ部１０５でクランプされた有効画素の画素レベルを示す。図５は、一面均一なある明るさ画像の有効データであり、レンズの周辺光量落ち及びセンサのシェーディング等は無く、撮像素子１０２のＰＤ出力の画素出力データは、全画素ほぼ同じ輝度レベルとする。

図５に示す様に、１列目からＹｘ［１］、Ｙｘ［２］、Ｙｘ［３］、・・・・Ｙｘ［ｎ］・・・・Ｙｘ［ｚ］とし、列アンプ２０１の電気的バラツキによる輝度バラツキが発生している。

この列アンプ２０１のバラツキはオフセット成分であり、実際の被写体の輝度レベルに対して、図４で説明した、ＶＯＢメモリ１０７に保持されているＶＯＢ黒データが加算されたものとほぼ同等である。

ＶＯＢ黒補正部１０６では、Ｙｘ［１］−Ｖｘ［１］、Ｙｘ［２］−Ｖｘ［２］、Ｙｘ［３］−Ｖｘ［３］・・・・、Ｙｘ［ｚ］−Ｖｘ［ｚ］のように、実際の有効画素データから各列に対応したＶＯＢメモリ１０７に保持されるＶＯＢ黒データを減算する。これにより、列アンプ２０１のバラツキによる縦線の補正を行う。次に、有効画素データは黒引き補正部１０８に出力される。

黒引き補正を行うデータとなる黒引きデータは、黒引きメモリ１０９に保持されており、初期値はアイリス部１０１を閉じる事で、撮像素子１０２の遮光状態で得られる有効画素データの黒データにより生成される。

前述した様にアイリス部１０１を閉じ、撮像素子１０２から遮光時の有効画素データを転送すると、前述した有効画素データの転送時と同様に、ＨＯＢクランプ部１０５およびＶＯＢ黒補正部１０６で処理される。

そして、処理された遮光有効画素データは、列毎に平均化され黒引きメモリ１０９に保持される。尚、有効データは、垂直ＯＢよりも行数が多く、多量の画素データよりサンプリングされる為に、各画素固有のキズ等の影響を受けにくい。

以上の様に、黒引きメモリ１０９には、遮光時の有効画素データが列毎に平均化されて記録されている。

垂直ＯＢは遮光膜により、遮光された通常画素であり、白キズ・黒キズ等が発生している可能性があり、また画素の構成上、上部に配置されていることから電気特性のバラツキ・シェーディングが発生する。

この様な垂直ＯＢのキズ・電気特性のバラツキ・シェーディングにより、ＶＯＢ補正を行っても、完全に縦線ノイズを除去しきれず縦線残りとなる。

そこで、縦線残りを除去する為に、黒引き補正部１０８で遮光時の有効画素データにより次の様に黒引き補正を行う。

ＶＯＢ補正後に黒引き補正部１０８に出力された有効画像データは、黒引き補正部１０８により黒引きメモリ１０９内の遮光時有効画素データを列毎に減算する事により、さらに列アンプ２０１及びＶＯＢのキズ・シェーディング等による縦線残りノイズを補正する。

尚、黒引きメモリ１０９内の遮光時有効画素データ自身は、ＶＯＢ黒補正部１０６により補正された黒データであり、垂直ＯＢ自身のキズ・電気特性のバラツキ・シェーディングの輝度特性を持ったデータであるので、減算する事で縦線残りノイズが補正できる。

以上の様にして、有効画素データは、ＶＯＢ補正、黒引き補正により縦線の除去が行われる。

また、撮像素子１０２のＰＤは、温度特性を持っており、高温・低温で暗電流が増減し、輝度バラツキ・ノイズレベルが変化してくる。

従って、黒引きメモリ１０９に格納されているデータは、状況により変化し、実際の使用時の温度によっては、ＶＯＢ及び有効画素の温度特性（特に暗電流）によるノイズを吸収できず縦線残りを充分に補正できない。

次に、高温時・低温時の縦線残りを補正する処理について、図６のタイミングチャート図を用いて説明する。

図６は、Ｎフィールド読み出し時のタイミングチャートを示し、ＶＤはフィールド単位の読み出し基準信号、センサ出力は撮像素子１０２の出力から読み出される画素信号を示す。また、本実施形態では、１フィールドレートを１／６０［ｓ］とし、基準信号ＶＤの立ち上りにあわせて、第１フィールド目の読み出しを行う。

前述した様に、ＶＯＢ（垂直ＯＢ）を最初に読み出し、ＶＯＢメモリ１０７に列毎に平均化し記録した後、有効画像データの読み出しを行い、前述した様に、ＶＯＢ補正・黒引き補正を行う。

次に、図６に示すように、画像データの読み出し後のブランキングの間に、有効画像データから黒データを得るために、撮像素子１０２の任意の領域から空送り転送を行う。ＣＰＵ１１３は、撮像素子１０２を空送りモードに設定し、空送り転送を行う領域を設定する。なお、本実施形態では、空送り転送の領域を、図７に示すように、Ｘ行に設定し、Ｎ回空送りデータを読み出す事により、全有効画素の空送りデータを転送する。

空送り転送は、図２の画素部２００におけるＳＷ１をＯＦＦ、ＳＷ２をＯＮし、トランジスタ部Ｔｒ以降の出力を各行、各列毎に転送する方式で、暗電流によるノイズ成分を出力する。

図８に、各列における空送りデータとＨＯＢ黒データと輝度レベルとの関係を示す。

図８において、横軸に各列のアドレスを示し、一列目からＫｘ［１］、Ｋｘ［２］、Ｋｘ［３］、Ｋｘ［４］、Ｋｘ［５］、・・・Ｋｘ［ｎ］・・・Ｋｘ［ｚ］のように、平均されたＨＯＢ黒データ（ＨＢＬ）に対する空送りデータの輝度値を表している。

空送りデータは、撮像素子１０２のＰＤ自体の遮光出力ではないので、実際のＨＯＢ等の黒レベルに対し、オフセット成分Ｏｓを持っている。

まず、空送りデータは、ＨＯＢクランプ部１０５でクランプ処理後に、Ｋｘ［１］−Ｖｘ［１］、Ｋｘ［２］−Ｖｘ［２］、Ｋｘ［３］−Ｖｘ［３］・・・・Ｋｘ［ｎ］−Ｋｘ［ｎ］・・・、Ｋｘ［ｚ］−Ｋｘ［ｚ］と各列毎にオフセット成分を算出する。そして、平均化したオフセット成分をＯｓとして黒引きメモリ１０９に記憶し、ＶＯＢ黒補正部１０６で空送りデータのＶＯＢ黒補正を行い、黒引き補正部１０８に出力する。

黒引き補正部１０８では、空送りデータから前述したオフセット成分Ｏｓ［ｌｓｂ］を減算し、黒引きメモリ１０９に、列単位で平均化し、さらに既に黒引きメモリ１０９に記憶されている黒引き補正データに対し列毎に平均化し、記憶する（オフセット補正）。

なお、オフセット成分Ｏｓを減算された空送りデータは、遮光時の有効画素の黒レベルと同等に補正されるので、撮像素子１０２のＰＤの温度特性による暗電流のバラツキが反映された黒引き補正データと同等になり、以後これを空送り黒データとする。

同様にして、第２フィールド目の画像データの読み出し後に、次のＸ行分の空送り黒データを前述した一連の黒補正後に、列毎に平均化し黒引きメモリ１０９に記憶する。

以上の処理をＮフィールド分繰り返すことで、黒引きメモリ１０９には、１フィールド分の空送り黒データと黒引きデータを列毎に平均化した黒引きデータが記憶される。

この様に、リアルタイムで空送り黒データを更新する事で、常に温度特性による暗電流分の特性が反映された黒引きデータが黒引きメモリ１０９に記憶される。

なお、本実施形態では、黒引きメモリ１０９の初期値として、遮光時の有効画素黒データを記憶したが、任意の黒レベルに設定し、空送りによる黒データにより、黒引きデータを収束させても良い。

ＨＯＢクランプ部１０５、ＶＯＢ黒補正部１０６での処理の後に、有効画像は温度特性による暗電流分の特性が反映された空送り黒データで列毎に減算することで縦線補正が行われる。

以上の様な一連の縦線補正が処理された後に、有効画像データは画像処理部１１０に出力される。画像処理部１１０では、ホワイトバランス補正、輪郭強調補正、ガンマ補正等の画像処理が行われ、表示部１１２への表示、さらにＭＰＥＧ，ＡＶＣＨＤ等の動画コーデックへの圧縮を行い、記録部１１１への記録を行う。

以上説明したように、本実施形態では、有効画像の空送りを水平転送のブランキング期間に行い、空送りデータを用いて縦線補正を行う事で、ＶＯＢ・有効画像の温度特性による輝度バラツキを吸収する事ができ、より正確な縦線補正が可能となる。

（第２の実施形態）
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタルビデオカメラ（以下、カメラという）について説明する。

図９は、本発明の撮像装置の第２の実施形態であるカメラを説明するためのブロック図である。なお、上記第１の実施形態（図１）に対して重複または相当する部分については、図に同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態のカメラは、図９に示すように、撮像素子１０２の温度を検出する温度センサ１１４を備えており、温度センサ１１４の検出データはＣＰＵ１１３に出力されてモニタされる。

ＣＰＵ１１３は、カメラの電源ＯＮから一定時間経過後に、温度センサ１１４をモニタし、上記第１の実施形態と同様に、撮像素子１０２から画像データの読み出しを行う。

また、ＣＰＵ１１３は、黒引きメモリ１０９からの黒引きデータ取り込み時の撮像素子１０２の温度を黒引きメモリ１０９に記録しており、その時の温度をＴｄ［°Ｃ］とし、また、現在モニタしている温度センサ１１４の温度をＴｒ［°Ｃ］とする。

そして、ＣＰＵ１１３は、温度の変化量Ｔｓ［°Ｃ］＝｜Ｔｒ−Ｔｄ｜を算出し、Ｔｓ［°Ｃ］＜Ａ（所定値）［°Ｃ］か否かを判断する。Ｔｓ［°Ｃ］＜Ａ［°Ｃ］であれば、ＣＰＵ１１３は、上記第１の実施形態と同様に、水平１ライン分の有効画像転送後のブランキング期間にＸラインずつ空送りデータ転送及びオフセット補正を行い、列毎に平均化し、黒引きメモリ１０９のデータ更新を行う。

以上のように、Ｔｓ［°Ｃ］＜Ａ［°Ｃ］であれば、ＣＰＵ１１３は、上記第１の実施形態と同様に動作する。

一方、Ｔｓ［°Ｃ］≧Ａ［°Ｃ］の場合（Ｔｓ［°Ｃ］が所定値以上の場合）は、ＣＰＵ１１３は、次のように動作する。なお、Ｔｓ［°Ｃ］≧Ａ［°Ｃ］の場合は、Ｔｄ［°Ｃ］の増減が大きく、暗電流の増減による撮像素子１０２のセンサ出力の輝度バラツキ・ノイズが縦線への影響があるものとする。

図１０は、Ｔｓ［°Ｃ］≧Ａ［°Ｃ］の場合のＣＰＵ１１３の動作を説明するためのタイミングチャート図である。

まず、ＣＰＵ１１３は、Ｔｄ［°Ｃ］＝Ｔｒ［°Ｃ］に更新する。ＣＰＵ１１３がＴｓ［°Ｃ］≧Ａ［°Ｃ］と認識したタイミングは、図１０の画像データＡの読み出し中であり、次フィールド読み出し時には有効画像データの読み出しは行わずに、１フィールド分の空送りデータの読み出しを行う。

空送りデータ転送フィールドでは、有効画像データは更新されないので、画像処理ＩＣ１０４は、フィールド画像の更新を行わずに、画像データＡを用い、２フィールド連続して同じ画像を出力及び記録する。

上記第１の実施形態と同様に、１フィールド分の空送りデータは、一連の黒補正、オフセット補正が行われ、列毎に平均化されて黒引きメモリ１０９を書き換え保存される。

以後、更新された黒引きデータにより、有効画像データは黒引き補正され、画像処理ＩＣ１０４で画像処理が行われ、表示部１１２への表示及び記録部１１１への記録が行われる。

なお、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、水平ブランキング期間中にＸライン分の空送りデータの読み出しを行い、黒引きメモリ１０９のデータ更新を行ったが、水平ブランキング中の空送りデータの読み出しを行わなくても構わない。

上記第１の実施形態では、水平ブランキング中にＸライン分の黒引きデータの更新を行ったが、Ｘ＝１０ライン、有効画像１４４０ラインとすると、１フィールド分の黒引きデータの更新には、１４４フィールド分の時間（約２．４［ｓ］）が必要となる。

本実施形態では、１フィールド分の時間（約１６「ｍｓ」）で、黒引きデータの更新が可能となるので、撮像素子１０２の温度変化に対する縦線補正の追従性が高くなる。

以上説明したように、本実施形態では、撮像素子１０２の温度を検出し、温度変化があるときには、１フィールド分の空送りデータを読み出し、黒引きデータを更新し、その黒引きデータにより黒補正を行うので、より追従性の高い縦線補正が可能となる。

なお、本発明は、上記各実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明の撮像装置の第１の実施形態であるデジタルビデオカメラを説明するためのブロック図である。 撮像素子の内部構成を示すブロック図である。 撮像素子の画素構成例を示す図である。 列毎に平均化されたＶＯＢデータの一例を示すグラフ図である。 ＨＯＢクランプ部でクランプされた有効画素の画素レベルを示すグラフ図である。 高温時・低温時の縦線残りを補正する処理について説明するためのタイミングチャート図である。 空送りデータの転送領域を説明するための説明図である。 各列における空送りデータとＨＯＢ黒データと輝度レベルとの関係を示すグラフ図である。 本発明の撮像装置の第２の実施形態であるデジタルビデオカメラを説明するためのブロック図である。 Ｔｓ［°Ｃ］≧Ａ［°Ｃ］の場合のＣＰＵの動作を説明するためのタイミングチャート図である。

符号の説明

１００ レンズ群
１０１ アイリス部
１０２ 撮像素子
１０３ ＡＦＥ部
１０４ 画像処理ＩＣ
１０５ ＨＯＢクランプ部
１０６ ＶＯＢ黒補正部
１０７ ＶＯＢメモリ
１０８ 黒引き補正部
１０９ 黒引きメモリ
１１０ 画像処理部
１１１ 記録部
１１２ 表示部
１１３ ＣＰＵ
１１４ 温度センサ
２００ 画素部
２０１ 列アンプ
２０２ 垂直走査回路群
２０３ 水平走査回路群
２０４ セレクタ部
３００ 垂直ＯＢ部
３０１ 水平ＯＢ部
３０２ 有効画素領域

Claims (4)

1. 二次元の行列状に配置され、入射光を電荷に変換する複数の光電変換素子、複数の前記光電変換素子ごとに配置され、該光電変換素子が出力した電荷を増幅するトランジスタ部、該トランジスタ部の出力を電圧に変換する各列共通の列アンプ、前記光電変換素子と前記トランジスタ部との接続をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ手段と、を有する撮像素子と、
   前記スイッチ手段をＯＦＦした状態で前記列アンプの出力を読み出す空送り手段と、
   前記スイッチ手段をＯＮした状態で任意の行からフィールド単位で前記列アンプの出力を読み出す読み出し手段と、
   前記空送り手段により読み出された空送りデータを列毎に平均化して記憶する記憶手段と、を備え、
   前記読み出し手段による１フィールド分の有効画像データの読み出し後のブランキング期間中に、前記空送り手段から少なくとも１行の空送りデータを読み出して前記記憶手段に記憶させ、該記憶手段に記憶された空送りデータを用いて前記読み出し手段により読み出された有効画素データに対して列単位で黒補正を行う、ことを特徴とする撮像装置。
2. 前記撮像素子の温度を検出する温度センサを備え、該温度センサから出力される前記撮像素子の温度の変化量が所定値以上の場合に、前記読み出し手段による１フィールド分の有効画像データの読み出しに代えて、前記空送り手段による１フィールド分の空送りデータの読み出しを行う、ことを特徴とする請求項に１記載の撮像装置。
3. 前記温度センサから出力される前記撮像素子の温度の変化量が所定値以上の場合は、前記ブランキング期間中の前記空送り手段による空送りデータの読み出しを行わない、ことを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記撮像素子の画像データとして用いない画素領域に配置され、入射光を遮光する遮光手段と、
   前記空送りデータを平均した値から該遮光手段からの出力を平均化した黒データを減算してオフセット成分を算出する算出手段とを備え、
   前記列毎の前記空送りデータから前記オフセット成分を減算して平均化したデータを前記記憶手段に記憶させる、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。

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